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来源:网络 作者:昂佳科技 点击:次 2022-05-04 19:20:01
未来,电动轿车行业或将面对大变革,续航路程、座舱空间等方面都将有进一步被开发的或许。
面对或许发生的改变,这次车企站在了纯电动车的角度去考虑立异的或许——“零跑的立异必定要根据电动车和燃油车的差异去立异。”在零跑CTC电池底盘一体化技能的发布会上,零跑轿车董事长朱江明如是说。
4月25日,零跑发布了智能电动CTC电池底盘一体化技能,而即将搭载CTC技能上市的零跑C01将成为全球首款无独立电池包的电动轿车。
动力电池“减肥”大应战
车身轻量化是轿车行业亘古不变的论题,而单位体积下装更多电量,逐步提高续航路程是电动轿车亘古不变的论题。
两个方针重叠一起,需求就很明确了:动力电池必定要减肥!
现在新能源轿车的减肥计划有两个包围方向。一方面从材料道路,主要是通过研究不同的正极材料,例如多种磷酸铁锂电池、三元锂电池等,带来能量密度和续航的提高。另一方面则是从工程技能道路出发,从改良电池体积、电池包轻量化规划等方面完成续航的提高。
就当时阶段而言,固态电池、碳硅负极等新材料距离大规模使用落地还有必定距离。而现阶段围绕三元锂电池做材料立异,也似乎陷入了安全性、能量密度、经济性的不或许三角。
一条路受阻,就要在另一条路上做突破。近几年来,电池立异更多呈现在结构的优化和迭代上。
这一方向最新的开展是CTC,电芯直接集成到底盘。
CTC技能呈现之前,动力电池从“电芯-模组-电池包”的标准化模组结构过渡到普遍选用Cell to Pack的CTP(无模组电池)结构,使电模组零部件数量进一步削减,提高空间使用率,完成降本增效。
CTC直接将电芯安装在底盘之上,电池骨架结构和底盘车身结构合二为一。简而言之,便是车身、电池和底盘构成一个融为一体,大幅提高电池包的体积密度。
零跑是国内最早发布CTC计划的企业,根据零跑发布的数据显示,CTC技能使零跑C01整车垂直空间添加10mm,电池安置空间添加14.5%,一起搭配AI BMS大数据电池办理体系,能够让整车续航路程提高10%。
这正是CTC结构的优势:通过削减冗余结构和零部件数量的轻量化规划提高续航、降低本钱,达到更高的结构效率。
各家CTC计划有何差异?
凭借这些优势,CTC基本成为新能源范畴的开展“一致”,除了零跑之外,特斯拉、宁德年代、比亚迪等也对CTC技能有相关布局。
2020年9月特斯拉在电池日发布了4680电芯、CTC技能和一体化压铸技能,并宣告其柏林工厂将选用CTC技能生产Model Y。
另一方面,动力电池供应商也在研制CTC技能。宁德年代计划在2025年完成集成化CTC技能,LG新能源也曾揭露CTC相关技能专利。
但是很显然,CTC的技能落地的难度并不小。特斯拉的专利显示,选用CTC计划之后,电池包作为结构件的刚性、热失控办理等都有更高的要求。
也便是说,确保电池包的气密性、CTC后的底盘碰撞安全性、有用防止热蔓延都是需求规划和工程的立异来同步完成。
别的,修理问题也是车企有必要跨过的门槛。传统电池包主要通过螺栓和车身连接,而CTC结构中如果电池内部呈现损耗需求修理,就需求拆换车身,这是否会对车身结构造成影响还尚不可得知,这意味着修理过程中乘员舱或许会再次面对密闭性危险。
这些难点都是CTC技能迟迟难以在量产中完成的原因,直到今天才有零散的车企开端使用。那么,零跑和特斯拉面对这些难题体现如何?
从完成电池密封结构的途径看,特斯拉与零跑的CTC技能有很大差异。简略来说,前者的计划是“无底板车身+密封电池”,优先确保了电池本身的关闭性能;而后者的计划是“完好车身+电池托盘”,去掉了电池包的上盖,优先确保的是乘员舱的密闭性。
根据此前特斯拉发布的材料,特斯拉的计划是将电芯直接摆放在底盘上,取消了座舱底板,座椅直接安装在电池包上盖。电池结构作为一个整体与车身集成,在电池的集成度上更为完全,也满足了电池体系的关闭需求。
为了增强车辆底盘应对横向碰撞的刚性,特斯拉还在座椅的承载件和电池上盖之间加了一层横向安置的结构件。
别的,特斯拉电芯的旁边面冷却方法以及胶粘剂填充结构也对导热起到必定阻隔的效果。
而从零跑发布的材料来看,零跑则是直接将电池模组放在底盘上,保留了完好的车身结构,用下车体结构来密封电池。
现在来看,零跑C01是使用车身纵梁、横梁构成完好的密封结构,让车身与电池结构互补,使电池抗冲击才干及车身扭转刚度得到提高。
CTC技能的安全性很大程度上需求考量工程组装结构。从这一点来看,特斯拉与零跑的结构组装技能是一致的。而如果从电池的密封性能来考量,特斯拉的关闭电池计划或许会让危险更可控。
零跑表明将会敞开其CTC技能,我们也期待会看到更多的细节发表。
CTC vs换电,行业会迎来变局吗?
不过,在CTC成为技能风口之前,另一项技能也在一起乃至早于CTC技能开展——换电技能。
据悉,零跑的CTC技能可以兼容800V的高压渠道、400kW的快充,并可以完成家用式充电。而因为电池结构也是车身底盘结构的一部分,电池的拆卸或许变得困难,换电技能也就很难使用于这一车型。必定程度来说,换电技能就站在了CTC技能的对立一方。
虽然换电技能与CTC技能在同一辆车上互不兼容,但这并不代表这两种技能在同一个商场内没有共存的空间,二者在商场中也不是后者代替前者的联系。恰恰相反,在生机勃勃的新能源商场,无论是换电还是CTC技能都有着巨大的开展潜力和价值。
换电模式最大的优势便是补能耗时极短,全程仅需数分钟。此外,换电车电分离的模式也使得这一技能在电池损耗办理、电池的可迭代性方面具有巨大优势。
因而,换电技能在业界一向备受关注。4月27日,宁德年代宣告与爱驰轿车就EVOGO换电项目打开合作,签署合作协议结构,共同开发组合换电版车型,此举显示出宁德年代把换电服务商场蛋糕做大的决心。
不过,在正式构成全国一致的换电标准之前,换电模式完成交换还有很长的路要走。此外,除了蔚来,现在换电模式的目标主要是网约车、出租车等对充电时间极为灵敏、电池耗费量大的运营性质车辆。
一位接近宁德年代的人士表明,“当电动车的浸透率上升时,使用场景也会增多,需求就会呈现多元化,不会是一种技能道路包打天下的局势,作为龙头老大,有必要要有多种技能和产品布局,来适应这种多元化的商场。”
CTC不仅是技能的革新,对行业也将带来很大影响。2021年11月,国务院发布的《新能源轿车产业开展规划(2021-2035年)提出研制新一代模块化高性能整车渠道,攻关纯电动轿车底盘一体化规划、多能源动力体系集成技能。
在降本钱、高续航、轻量化等优势的吸引下,未来越来越多的车企会愿意开端CTC技能的布局,在新能源乘用车方面或许会更为显着。因而,CTC电池技能无疑是未来新能源轿车行业的重要开展趋势。
技能的变更总得通过商场检验。CTC技能的实际体现如何,还需求在搭载这一技能的车型上市后才干印证。
不过,当技能尚处于概念阶段时,往往看起来比较遥远;但当技能开端落地的时候,开展往往会超出预期。零跑率先量产CTC技能,现已足以说明在新能源赛道上,我国品牌完全有机会“借道超车”。
在发布会上,零跑宣告:“零跑将对CTC技能免费敞开共享。”这或将带动我国的新能源轿车一起向上、走得更远
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