動(dòng)力電池與底盤(pán)高度集成是大勢所趨？

在不久前落下帷幕的第十屆全球新能源汽車(chē)大會(huì )上，寧德時(shí)代中國區乘用車(chē)解決方案部總裁項延火透露，該公司將于2025年前后正式推出高度集成化的CTC（Cellto Chassis）電池技術(shù)。

作為電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的一大趨勢，動(dòng)力電池與底盤(pán)集成技術(shù)受到不少企業(yè)的追捧，除寧德時(shí)代外，特斯拉、博世等企業(yè)也在進(jìn)行探索。CTC技術(shù)到底有何奧妙，引業(yè)內一眾領(lǐng)軍者競折腰？

通過(guò)高度集成優(yōu)化性能

其實(shí)，從字面上不難理解CTP（Cell to Pack）與CTC技術(shù)的差異。作為電芯封裝技術(shù)，CTP是將電芯封裝在一個(gè)個(gè)的模組單元之內，電池包掛在底盤(pán)下。而CTC則打破了傳統的封裝技術(shù)套路，將整個(gè)動(dòng)力電池系統集成在底盤(pán)中，從而實(shí)現更高程度的集成。按照寧德時(shí)代董事長(cháng)曾毓群此前的介紹，CTC技術(shù)不僅將重新布置動(dòng)力電池，還會(huì )將三電系統納入進(jìn)來(lái)，包括電機、電控、DC/DC轉換器、車(chē)載充電器（OBC）等。此外，CTC技術(shù)還可通過(guò)智能化動(dòng)力域控制器，優(yōu)化動(dòng)力分配和降低能耗。

據悉，寧德時(shí)代正加快CTC技術(shù)的攻關(guān)研究，計劃于2025年前后推出第四代高度集成化的CTC電池系統，并在2028年前后將其升級為第五代智能化的CTC電動(dòng)底盤(pán)系統。

與寧德時(shí)代CTC技術(shù)研發(fā)思路類(lèi)似的還有特斯拉的“結構電池組”。受飛機創(chuàng )新的啟發(fā)，即飛機機翼作為油箱而非在機翼內部建造油箱，特斯拉決定制造一種電池組作為車(chē)身結構，將車(chē)身連接起來(lái)。與傳統做法不同的是，特斯拉不使用模塊，而是將整個(gè)電池組構建為車(chē)輛的結構平臺，動(dòng)力電池則可以幫助將平臺作為一個(gè)整體固化。

“結構電池組”帶來(lái)的直接改變就是極大減少了零件數量與電池組的總質(zhì)量。有消息稱(chēng)，該“結構電池組”預計將首先在特斯拉柏林工廠(chǎng)生產(chǎn)的Model Y和新款Model S Plaid上使用。

與固態(tài)電池是最佳拍檔

動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展的主要訴求，無(wú)非是在保證電動(dòng)汽車(chē)安全性的基礎上降低成本、增加續駛里程。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)結構創(chuàng )新來(lái)實(shí)現這一目標成為眾多整車(chē)企業(yè)與動(dòng)力電池供應商的目標。近兩年，動(dòng)力電池結構創(chuàng )新層出不窮，比如比亞迪的刀片電池、寧德時(shí)代的CTP技術(shù)、國軒高科的JTM電池等。以寧德時(shí)代CTP技術(shù)為例，其直接將電芯集成到電池包，官方數據表示這樣可使體積利用率提升15％～20％，零部件數量減少40％，生產(chǎn)效率提升50％，并降低動(dòng)力電池的制造成本。

CTC的出現又帶來(lái)新的曙光。曾毓群曾表示，CTC將使電動(dòng)汽車(chē)的成本可以直接與傳統燃油車(chē)競爭，乘坐空間更大，底盤(pán)通過(guò)性變好，是結構創(chuàng )新的方向。采用CTC技術(shù)的電動(dòng)汽車(chē)，續駛里程可以達到800～1000公里。馬斯克也提出，采用“結構電池組”后，可以節省370個(gè)零部件，為車(chē)身減重10％，使每千瓦時(shí)的電池成本降低7％，車(chē)輛續駛里程提升14％。

整車(chē)企業(yè)一位不愿透露姓名的相關(guān)負責人告訴記者，實(shí)現與底盤(pán)的集成化設計是動(dòng)力電池結構創(chuàng )新的趨勢。雖尚屬前沿技術(shù)，但不少動(dòng)力電池企業(yè)都在密切關(guān)注。特別是固態(tài)電池的發(fā)展，將進(jìn)一步推動(dòng)動(dòng)力電池與底盤(pán)的集成化設計提速。他表示，目前外界對動(dòng)力電池與底盤(pán)集成的技術(shù)知之甚少，主要原因還在于其并不十分成熟，還不具備量產(chǎn)推廣的基礎。換句話(huà)說(shuō)，在動(dòng)力電池產(chǎn)品和技術(shù)自身仍未穩定的前提下，不適合貿然進(jìn)行其與底盤(pán)的一體化設計。

新能源汽車(chē)行業(yè)獨立研究員曹廣平對記者表示，相比于目前的鋰離子電池，下一代固態(tài)電池，由于具有電池包整體體積小、單個(gè)電芯容量相對較大、電池管理系統簡(jiǎn)單、材料更安全等特點(diǎn)，更容易布置在一體化底盤(pán)內，并且在效果上可以使底盤(pán)更薄，從而降低車(chē)身高度和風(fēng)阻，同時(shí)單個(gè)電芯容量大的情況下，電芯一致性更容易控制。一般來(lái)說(shuō)，售后人員無(wú)需在維修時(shí)打開(kāi)與底盤(pán)一體化的電池包，且固態(tài)電池更安全、著(zhù)火概率極低，在緊急情況下不用破壞底盤(pán)進(jìn)行滅火。“固態(tài)電池更可靠、穩定、安全、精簡(jiǎn)、便于管理的特性，更適合與底盤(pán)實(shí)現一體化設計。”他認為。

“從安全性的角度來(lái)講，固態(tài)電池更適用于CTP或CTC技術(shù)，因為越是集成的電池系統，對電芯的安全要求就越高，固態(tài)電池有這方面的優(yōu)勢。”伊維經(jīng)濟研究院研究部總經(jīng)理吳輝對記者說(shuō)。

技術(shù)推廣還面臨諸多挑戰

電芯集成方式的改變將使電動(dòng)汽車(chē)的設計、制造都隨之發(fā)生“顛覆性”變革。而更為深層的是，這項技術(shù)或將改變汽車(chē)行業(yè)的傳統整零關(guān)系。底盤(pán)或動(dòng)力域的完全獨立，意味著(zhù)零部件供應商核心能力的提升。底盤(pán)一向是整車(chē)企業(yè)必備的技術(shù)，現如今零部件公司將觸角深入整車(chē)企業(yè)的核心領(lǐng)域，使得后者的傳統優(yōu)勢地位受到挑戰。

在曹廣平看來(lái)，隨著(zhù)汽車(chē)電動(dòng)化、智能化等趨勢的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)再分工的時(shí)代到來(lái)了，車(chē)企也迎來(lái)再次掌握核心關(guān)鍵技術(shù)的機遇。他稱(chēng)：“車(chē)企在這個(gè)時(shí)候不一定要立即推出CTC產(chǎn)品，而是要抓住核心，尤其是與固態(tài)電池等技術(shù)一樣，先申請CTC方面的布置、熱管理、電池管理以及底盤(pán)相關(guān)的專(zhuān)利，做到技術(shù)領(lǐng)先，而后才是產(chǎn)品領(lǐng)先。”

吳輝認為，對于整車(chē)企業(yè)而言，肯定不希望動(dòng)力電池企業(yè)掌握底盤(pán)技術(shù)的主導權，所以未來(lái)CTC技術(shù)可能更多地還是由車(chē)企主導、電池供應商配合。從這個(gè)角度來(lái)看，比亞迪、長(cháng)城汽車(chē)等既有整車(chē)業(yè)務(wù)，也做動(dòng)力電池的企業(yè)具備先天優(yōu)勢。未來(lái)，動(dòng)力電池或模組肯定會(huì )逐步實(shí)現標準化，電池企業(yè)專(zhuān)注做好電芯或模組，整車(chē)企業(yè)研究系統集成，這將是行業(yè)發(fā)展的趨勢。

“整車(chē)企業(yè)肯定需要掌握動(dòng)力電池的核心技術(shù)，但沒(méi)有必要去生產(chǎn)和制造電池。也就是說(shuō)，車(chē)企一定要懂電池，不一定去做電池。所以對于整車(chē)企業(yè)來(lái)講，也需要加強電池研發(fā)和評價(jià)團隊的建設，這樣才能用好電池。”吳輝強調。

從特斯拉與寧德時(shí)代規劃的產(chǎn)品上市時(shí)間分析，新技術(shù)走向量產(chǎn)仍需不少時(shí)間，這也從一個(gè)側面說(shuō)明企業(yè)還需跨過(guò)許多門(mén)檻。

上述整車(chē)企業(yè)相關(guān)負責人還對記者表示，因為一體式車(chē)身往往不可修復，因此保險費用昂貴，所以想要避免車(chē)身?yè)p傷的后期維修，還需要自動(dòng)駕駛技術(shù)的再進(jìn)步。“新技術(shù)之間的發(fā)展是相輔相成的，最終的結果一方面要看電池系統自身技術(shù)的發(fā)展情況，另一方面要看一體化技術(shù)與其他技術(shù)融合發(fā)展的情況，以及車(chē)企和用戶(hù)是否認可。”他說(shuō)。