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零跑跟隨特斯拉, 一文讀懂CTC技術的優缺點

零跑跟隨特斯拉, 一文讀懂CTC技術的優缺點

在電動化程序中,當前汽車行業內已經形成了兩條電池技術路線,即以蔚來為代表所採用的“換電方案”和以特斯拉為代表所採用的“CTC方案”。前者意圖透過獨立的電池組提高換電便利性,後者則專注將電芯與車身高度整合,更加高效的裝載更多電芯。由於結構上的本質差異,這二者間存在著對立關係。而就在不久前,零跑汽車對此做出了自己的選擇,堅定追尋了以特斯拉為代表的CTC技術方案。

4月25日,零跑汽車釋出了自研的“零跑智慧動力CTC技術”,並宣佈將對該技術進行免費開放共享。根據官方資訊顯示,該技術實現了電池模組與下車身的整合,優化了車輛的空間利用率與車身剛性,有助於提升車輛在多方面的綜合表現。

在正文之前,我們先來梳理一下本次零跑技術釋出的核心資訊:

1。零跑釋出智慧動力CTC技術,並將技術進行了免費共享

2。CTC技術是將電池、底盤和下車身進行整合設計

3。CTC技術有助於提升空間、續航、車身剛性、並降低製造成本,但也會提後期高維護難度和成本

4。零跑C01將採用該技術,實現700km以上的續航水平

零跑跟隨特斯拉, 一文讀懂CTC技術的優缺點

什麼是CTC:取消電池包,高度整合化

想要理解CTC技術,我們不妨從電池組的設計聊起。從階段上看,我們可以將電池組的設計方案分為三個階段,即“傳統方案”、“CTP方案”和“CTC方案”。

在最初的傳統方案階段,工程師會將電芯(Cell)打包成模組(Module),再將模組打包進電池包(Pack)。這樣的結構設計整合化程度較低,可以為熱管理系統、防護層等部分提供更為寬裕的佈置條件。但同時,較低的整合化程度也導致其很難在有限的空間下裝載更多的電芯,能量密度有限。

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為了解決這一問題,有的企業開發了更大的模組,有的企業選擇了方形電芯,無非都是想透過“擠一擠”,來提升電池組的能量密度,從而在有限的空間基礎上提高車輛的續航水平。

而隨著電池包結構技術的發展,工程師逐漸發現,似乎去掉模組也能實現附件體系的佈局,節省下的空間還能裝進更多的電芯。於是,“CTP方案”便應運而生了。

顧名思義,CTP即“Cell to Pack”,是一種跳過模組環節、直接將電芯整合進電池包的技術方案。目前,市面中的中高階純電車型已經大規模應用了這一技術。

至於行業內最新的CTC方案,同樣是根據這一思路,取消電池包環節,直接將電芯整合到了車輛的底盤結構中,從而在整車結構佈局的角度上進一步提高空間的利用效率。

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不過需要指出的是,零跑本次釋出的CTC方案並非業內最為激進的“電芯-底盤”,而是“電芯-模組-底盤”。相較於前者,零跑CTC方案的不同之處在於多出了模組這一中間環節,相同之處則是其同樣省略了電池包。當然,從結果來看,儘管多出了模組這一中間環節,零跑的CTC方案依然能夠被視為一種積極的創新,有效提升了車輛的綜合性能表現。

CTC的優勢:空間、續航、操控、成本

理解了CTP技術本身的含義,我們再來看看零跑本次釋出的CTP技術有著怎樣的實際意義。在直接影響消費者用車體驗的方面,CTC的積極意義可以被看作是兩個方向上的三種收穫。

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首先,CTP技術的最大意義在於空間利用效率的提升,這直接帶來了兩項收益,即續航表現的提升和車內空間的提升。

聚焦前者,由於CTC的空間優勢,在零跑最新產品C01中,其電池容量空間相比傳統方案增加了14。5%,進而使得續航水平提升10%,達到了700km+的水準。

同樣是由於CTC的空間佈局優勢,相比傳統電池佈置方案,零跑C01在車身垂直空間上增加了10mm,一定程度上最佳化的車內乘員的乘坐感受。

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而聚焦後者,由於CTC佈局將電池組與底盤進行了整合,形成了CTC雙骨架環形梁式結構,整車車身的扭轉剛度也能實現25%的提升。對於使用者來說,這一指標最為核心的意義就是操控感受和NVH的提升。

除此之外,因為CTC技術簡化了電池組結構,其還能幫助車企減少零部件管理壓力,簡化安裝製造流程,在生產製造環節上幫助車企將本提效。根據零跑官方資訊顯示,CTC技術相較傳統動力電池佈置方案,在零部件數量上減少了20%,結構件成本降低了15%。

另外,在安全方面,基於雙骨架環形裡梁式結構,電池包的物理碰撞安全能夠得到有效的保障。而在電池管理系統上,零跑開發了“AI BMS大資料智慧電池管理系統”,將BMS和雲平臺進行結合並加以分析,在傳統的實時監測之外增加了智慧預測能力。其可以根據使用者的實際使用情況,對電池狀態壽命等進行中長期預警,更加靈活的調配能量。

CTC的不足:不可換電,維護成本較高

當然,一項技術必然具有兩面性,有了優勢就一定會有弊端,CTC技術也是一樣。聚焦其負面影響,首先就要考慮補能場景。由於電池組和底盤的高度整合關係,應用CTC方案的車輛將難以適配換電補能。

畢竟換電模式更加追求換電操作的便利性,這就對電池組的獨立性提出了更高的要求,電池包可以被視為換電模式不可或缺的一部分。而採用CTC方案的車型核心優勢便是取消了電池包這一結構,換電操作幾乎不可能實現。

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而從碰撞事故的角度看,由於電池組和底盤的一體設計,當車輛底盤區域受到碰撞形變後,維修方案將涉及更多的整體結構件,成本亦會有所增加。

雖然對於前者,零跑寄希望於透過相容未來的800V高壓平臺,引入超級快充來解決補能問題。對於後者,結構上影響空間利用率的模組反而也在一定程度上提供了維修便利,但上述負面影響對於使用者來說依然不可忽視。

CTC之於零跑:補全智慧動力拼圖

在行業的變革時期,技術驅動正成為車企發展的主流。在去年的廣州車展中,零跑汽車提出了“智慧汽車完全體”這一概念。零跑認為,想要實現全車智慧控制,智慧座艙、智慧駕駛和智慧動力三個方面便缺一不可。

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此前,零跑已經發布了“盤古油冷電驅總成”這一智慧電驅技術,本次釋出的“CTC電池底盤一體化技術”則歸屬於智慧電池技術,與前者共同支撐起了零跑的“智慧動力”技術板塊。可以說,CTC技術的釋出,的確是零跑佈局智慧汽車自研體系程序中的標誌性一步。

基於上述技術,零跑旗下基於C平臺打造的全新電動中大型轎車零跑C01也將在不久後正式釋出。作為品牌上探的全新旗艦,零跑C01將實現3秒級的加速能力、700公里級的續航水平以及5米級的車身長度。

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儘管在總體研發投入上,零跑的研發費用相較“蔚小理”還有明顯差距,零跑的整體銷量水平也和“蔚小理”有著一定距離,但縱觀零跑近一年來的發展佈局,我們依然能夠對其中期發展報以樂觀的預期。

依託佈局入門市場的零跑T03和定位中型SUV的零跑C11,零跑汽車在2021年全年累計交付量達到了43,121輛。並且,零跑汽車的單月交付量持續實現了較大幅度的環比增長,並在今年3月份實現了交付破萬,呈現出了積極的發展態勢。我們也有理由相信,隨著新車C01的到來,零跑汽車的整體銷量還將得到更為有力的支撐。

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