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    CTP、CTC 和 CTB 三种电池底盘技术方案区别是什么?

    电车博士张抗抗头像电车博士张抗抗头像
    电车博士张抗抗2022-08-15


    将电芯装到车上,以前的主流步骤是:电芯(Cell)→模组(Module)→电池包(Pack)→车身(Body/Chassis)

    CTP(Cell to Pack)就是将模组这一步给省掉。CTC(Cell to Chassis)/CTB(Cell to Body)是相似的,就是进一步地将电池包这一步给省掉。有张图不错[1]:


    表面上看,CTC/CTB技术更强一代,肯定比CTP技术强啊! 其实也不能完全这么看,就只说CTP技术,也分为一代二代三代,每一代的差别都很大。也就是说,高级的CTP技术,不一定逊色于初级的CTC/CTB技术。

    技术好不好,关键还是要看效果。效果就是:省出了多少空间

    CTP技术

    比亚迪2020年就推出了刀片电池技术,名声大躁。

    如何评价比亚迪的「刀片电池」,是否会带来行业变革?911 赞同 · 119 评论回答

    那时候,大家只记得刀片电池,不关注CTP技术。实际上,刀片电池在装车的时候,自然而然地就应用了CTP技术。不信你看,就这么一片片塞进去了,哪里看得到模组?

    刀片电池


    另外一个在强调CTP路线是宁德时代,最早于2019年提出CTP的概念,到2022年6月才进化到第三代CTP,并正式命名为麒麟电池。一代的体积利用率55%,三代是72%,能量密度可达255Wh/kg这充分说明了同一个技术路线上,水平可以差距很大。

    你可能会想,提高体积利用率有什么难的?只要胆子大,往Pack里用力塞电池不就行了?思路是这么个思路,问题是如何保证安全 —— 保证安全的关键是电池热管理

    从前,多数车企采用的是侧面隔热+底部散热的方案。譬如岚图的琥珀电池电芯之间填充了有机硅聚合物+低密度隔热材料+阻燃剂的复合材料。

    我们可以发现一个问题:既然散热如此重要,为什么不在方形电芯的最大侧面设计散热,而只在底部用水冷板隔靴搔痒呢?原因无它,技术难度太大。

    麒麟电池捅破了这层窗户纸,大胆地采用了侧面水冷散热&隔热+较小侧面隔热的方案。

    我们应从以下三个角度来看这种方案:

    • 「活水」也是隔热:有人问,侧面用来散热了,那隔热怎么办? 其实,这种不断流动的活水,不正是比任何静止的隔热材料效果更好吗?只要水在流动,只要不把水给烧开,单体电芯热失控的热量就不可能传递过去。
    • 4倍散热面积:电芯发热量与产热速率是固定的,一旦超越了「电芯产热极限」就意味着绝不热失控,效果上是非线性的。也就是说,4倍散热面积带来的不止是4倍安全,可能是10倍安全。除安全之外,散热能力提升使麒麟电池支持5分钟快速热启动和10分钟快充(SOC 10%-80%)。
    • 节省重量与体积:由于是三合一水冷板,所以并未占用额外重量与体积;较小侧面的隔热材料用量有限,底部也节省了空间与材料重量,这种设计总体上不仅提高了性能,还大幅节省了重量与体积。

    底部不再设计水冷板后,麒麟电池将方形电池头朝下放置,将结构防护、高压连接、热失控排气等功能高度集成,从而省出了6%的能量空间。

    麒麟电池的这种设计有两大意义:

    • 电量更高or高度更低:省出来的6%空间可以容纳更大电芯,提升电池包的能量密度;也可选择推出较低高度的电池包,帮电动轿车提高乘员空间。举个例子,个人认为蔚来ET7、零跑C01的车身高度再低一点,外观会更加优雅。乘员空间不能再小、离地间隙不能更低、续航里程又不能减,那只能从电池包来要垂向空间了。
    • 为进化到CTC做准备:方形电池屁股朝上放置并取消了电芯底部水冷板,这就为从CTP进化到CTC(Cell to Chassis)铺平了道路。一步一个脚印,走得很扎实。

    CTC/CTB技术

    CTB(Cell to Body)技术这个词来自于比亚迪海豹(图片|配置|询价)的发布会。可见,既造电池又造车的比亚迪确实有优势,把电池企业喜欢的CTP技术给做了,把车企喜欢的CTC技术也做了

    比亚迪CTB技术的方案是取消车身底板,把电池上盖直接怼上去

    如此一来,可以节省10mm左右的空间。对比一下宁德时代CTP3.0技术的6%,其实省出的空间也差不多。

    特斯拉将此技术命名为Structural Battery,也是取消了车身底板,把电池上盖直接怼上去。与比亚迪CTB不同的是,比亚迪座椅还是固定在车身横梁上,而特斯拉直接固定在电池盖上。

    目前,比亚迪海豹即将交付,而特斯拉的CTC技术啥时候用上还不清楚。从前,咱们研究电动车先进技术,要多上英文网站、多看海外拆解报告。或许不久之后,形势要反过来了。

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