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让纯电动车不在负重前行CTC技术会成为下一个拐点吗_车家号_发现
点击: ,时间:2024-08-23 16:28

  如果说零跑这家车企有什么特点能让人记住,「价格屠夫」般的定价一定是其中之一。早在

  而就在几天前,零跑又公布了旗下全新中大型轿车——零跑C01的预售价。作为一款中大型轿车,18~27万元的预售价再一次引爆了全网的「性价比热潮」。现在的零跑仿佛化身为了11年前的小米,势要让零跑成为年轻人的第一款纯电动车。

  当然,极具诱惑力的价格只能成为「花」,不能作为「锦」。想要彻底甩开其它竞争对手,零跑C01还需要一些更具前瞻性的技术。而零跑给出的答案,就是全球首款量产搭载CTC技术的纯电动车。

  2021年10月,特斯拉在柏林工厂开放日展示了Model Y的一体化压铸车身和CTC技术。作为新技术的开创者,特斯拉发布的CTC技术也吸引了众多车企学习借鉴,零跑就是其中「学以致用」的代表车企之一。

  从技术体系和完成度上看,CTC技术很可能是未来电池技术的最佳发展路线。如果进展顺利,理论上未来的纯电动车或许都不会再有「电池包」这个概念,而是直接把电池包和底盘整合为一个整体。作为首款搭载该技术的量产车型,零跑C01的重要意义可想而知。

  本质上讲,CTC技术就是围绕电池包展开的「瘦身大作战」。在展开讲解CTC技术之前,我先得看看电池包技术经历过几个阶段的发展。

  首先是最初阶段,早些年电池包的技术并不成熟,它从最小的单元到整车的流程是比较繁琐的。如果拆来来看,顺序就是:Cell(电芯)→Module(模组)→Pack(整包)→Chassis(底盘)→Vehicle(整车)。

  说的简单点,电芯需要先通过传统技术即成为模组,然后模组再次集成为电池包,最终再把电池包安装到车辆的底盘上,一辆纯电动车就完成了。

  采用这种模式的电池包生产工艺繁琐,零部件很多,这就容易造成电池包的体积变大。事实上我们可以发现,早期纯电动车的乘员舱空间基本都没有燃油车大,关键点就在于电池包侵占了乘员舱的空间。而且由于电池包的体积中电芯只占据了一小部分,大部分空间都留给了结构件,所以它们的续航里程还很短。

  各大车企在意识到这个问题之后凯时kb88娱乐真人,很快就想出了解决办法。既然电池包内部只有电芯提供能量,其余的步骤都是结构件,那想个办法节省一些结构件,不就能在减小体积的同时增大电池容量了吗?

  截止到目前,这就是各大车企最常见的电池包解决方案。它的特点是绕过了模组这一步,用多个电芯彼此挨着,相互成为对方的“模组”,最后组成一个电池包。

  最具代表性的产品就是比亚迪的刀片式电池,它在取消了模组之后,电芯的布置更加紧凑,整体空间利用率从40%提升到了60%。不仅能量密度更高,材料成本还降低了25%。一般来说,这就是我们普遍认为的第二代电池包技术。

  不过纯电动车现有的问题只解决了一部分,虽然续航里程已经有了大幅度的提升,但消费者对于续航里程的追求可是永无止境的。而且目前小部分纯电动车的售价依然偏高,其中最大的成本就是来自电池包。

  考虑到未来纯电动车除了要在智能化、自动驾驶领域展开角逐,性价比也会成为关键的一环。于是,又有车企研究更深层次的电池包技术。既然已经能够让电芯跳过模组,直接安装在底盘上,那能不能干脆把底盘就直接做成一个“大电池”呢?

  从结构上看,CTC技术是跳过了模组和电池包,直接成为了汽车底盘的一部分。它的优势和CTP技术类似,都是大幅减少了零部件的数量,压缩了空间体积,进而提升整车的电池容量和续航里程。

  换句话说,采用CTC技术的电池包不仅承担起了能源供给的作用,还承担着车身安全和结构受力等作用。考虑到一体化的结构已经是当下所有硬件的趋势(比如智能手机和笔记本电脑),它的确可以被称为最先进的电池包技术。

  事实上,CTC技术在日常生活中并不罕见。小到田宫四驱车的AR底盘,大到飞机的机翼与油箱,都是类似的设计。

  马斯克曾经对外做过一个形象的比喻,CTC技术就像是飞机机翼与油箱的关系。因为在飞机的结构中,油箱不是一个单独的零部件,而是存在于机翼里面,这样一来飞机就可以利用机翼中空的密封腔体存油。而且由于飞机发动机就放置在了机翼下方,所以油路也可以设计的很短,既达到了轻量化的目的,又能够参与机体的受力。

  军迷朋友对于美国研发的黑鸟侦察机(SR-71)一定不会陌生凯时kb88娱乐真人,这架飞机的最大特点不是它超过3马赫的飞行速度,而是它的整个机身都是油箱,这让它拥有了同时代产品中最长的续航里程。从结构上看,黑鸟侦察机的油箱设计与CTC技术有异曲同工之处。

  既然是新技术,优势背后的一定存在一些现阶段面临的难点,就像CTP技术刚亮相时,电池的热管理系统就经受了一次严峻的考验。有段时间,新能源车的电池安全问题频发,直到一段时间后各大供应商才提升了电池的耐热性能,风波得以平息。

  从结构上看,CTC技术的难点有一部分也是来自热管理系统。由于CTC技术是将电池电芯直接集成在底盘上,没有了模组和PACK的结构保护,它的安全性和稳定性将会受到极大的挑战。

  CTC技术对于电池系统温度的一致性要求极高,它基本是严格遵循了“木桶效应”,也就是说电池系统的性能、可靠性、安全性取决于最不稳定的电芯。如何防止“链式反应”的发生,就要看车企的电池集成水平和热管理系统设计的成熟度。

  作为车身结构件,CTC技术失去了独立更换电池包的可能性,各种成本较低的维修方案也将不适用。如果以同样的角度碰撞导致底盘受损时,CTC技术大概率是要整体更换车架和电池。

  举个最简单的例子,原来的可拆卸电池的手机如果摔到地上,电池飞了出来,那么捡回电池安装上去还可以接着用。但如果现在的智能手机掉地上把电池都摔出来了,那么这台手机基本失去了维修的意义。

  而且在电池与车身集成之后,电池本身的密封性、结构安全、乘员舱的密封性等等因素都要考虑进去。所以综上所述,CTC技术的确是一个好的发展方向,但车企和供应商都需要加速解决现存的难题。

  目前已经决定采用CTC技术的车企其实并不在少数凯时kb88娱乐真人,比如说大众和沃尔沃在2021年提出了自家的CTC解决方案,基本算是明确了技术路线年公布了CTC技术,通过智能化动力域控制器优化动力分配和降低能耗。

  如此看来,对于CTC技术有意向的车企并不在少数。不过现实是,目前真正有能力实现CTC技术量产的车企还是只有两家,一个是已经发布C01的零跑,另一个就是CTC技术的开创者特斯拉。

  事实上,如果你仔细看过它们的技术,会发现特斯拉与零跑的解决方案也有很大区别。

  如图所示,特斯拉是直接把4680电池铺在了底盘上,电池舱连接车身前后两个大型铸件凯时kb88娱乐真人,取消了原有的座舱底板,以电池上盖代替底板,座椅直接安装在电池上盖上。要较真的说,特斯拉的解决方案算是真正意义上的CTC技术,即“电池本身作为整车受力的一部分”。

  按照图片显示,零跑的解决方案是在乘员舱下面挖了一个洞,以此作为电池舱,然后将电芯组成的电池模组由下至上进行栓接、胶接等固定方式放置在洞里,最后下面再用一个盖板封闭,形成一个密封空间。

  从结构上看,特斯拉是直接将电芯堆在底盘上,而零跑则是将模组“贴”在底盘上,其实严格意义上并没有省略Cell(电芯)→Module(模组)的这个步骤。由于模组这个中间形态依然存在,所以零跑的CTC解决方案在空间释放率、集成度、成本、配件冗余等多个方面都没有特斯拉极致。

  另外,由于零跑取消了传统电池包的上盖,改由车身和下盖负责密封,那整车对于热管理系统的考验会比特斯拉的CTC技术更进一步。这也是为什么零跑作为后来者,它的CTC技术可以率先比特斯拉更早实现量产的原因。

  诚然,技术方式上的不同不会影响CTC的概念。零跑通过CTC技术,把C01的电池布置空间扩大了14.5%,车身垂直空间增加了10mm(提升头部空间),整车续航提升了10%,车身扭转刚度提升了25%,顺便减重了15kg。

  而且得益于模组的存在,零跑C01的维修便利性明显会更好。这种折中的解决方案可以保留车辆现阶段的装配工艺,电池包的固定形式改动不多,模组的型号、尺寸、参数也和之前完全一致,因此能够更快速的量产,并且售后方面也更有保障。

  反正无论如何,特斯拉与零跑都算得上第一批吃螃蟹的人,而且零跑作为一家新车企,能率先在成本和结构先进性上达到平衡,已然给了我们很大的惊喜。

  我想了半天,发现CTC技术并不会对电池包的设计产生太过深远的影响,毕竟它也是电池包设计的一种独特展现形式。

  它真正冲击的,是蔚来这种准备将换电模式推广开的车企。如果CTC技术有一天发展到“人人都用”的地步,那其结构的特殊性几乎完全否定了换电这种思路。到时候,不知道政策和车企又该如何发展。密封腔体凯时kb88娱乐真人涉足摄影摄者有心设置得比较小深暗背景设置闪光曝光水平深暗色调深层显影深背景




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