□ 胡立彪
近日,零跑科技發布其全域自研的新成果——智能動力CTC技術。零跑科技董事長朱江明在發布會上還宣布,將對CTC技術免費開放共享。對此,有業內人士表示,零跑科技在CTC技術上的努力或可形成示范,帶動更多汽車相關企業在此方向開拓。
CTC是英文cell to chassis的首字母縮寫,是指“將電池、底盤和下車身進行集成設計,簡化產品設計和生產工藝的前沿技術”。
事實上,CTC技術算不上前沿。有人認為,CTC作為物理層面的創新,與其說是一種新技術,不如說是一種新理念。2020年9月,特斯拉曾發布CTC整包封裝技術,即取消電池包設計,直接將電芯或模組安裝在車身上。對于電動汽車采用CTC設計,特斯拉CEO馬斯克有一個經典解釋:原本飛機的燃料箱是放在機翼里的,后來發現燃料箱是多余的,于是就把燃料直接注入機翼內部,讓整個機翼充當燃料箱,這樣容納的燃料就更多了。電動汽車動力電池也“沒必要往盒子里再裝一個盒子”。
CTC技術將電池組作為車身結構的一部分,連接前后兩個車身大型鑄件,取消原有座艙底板,座椅直接安裝在電池上蓋上。這樣做不僅提升了空間利用率和系統比能量,還可以讓車身與電池結構互補,使電池抗沖擊能力及車身扭轉剛度均得到大幅度提升。更重要的是,CTC技術有助于將車輛的結構平臺進一步單元化,從而有效降低制造成本。馬斯克曾表示,采用了CTC技術后,配合一體化壓鑄技術,可以節省370個零部件,為車身減重10%,將每千瓦時的電池成本降低7%。
是否是“終極”制造方式很難說,但目前看,電動汽車有往這個方向發展的趨勢。有分析指出,動力電池技術發展至今經歷了3個階段。第一個階段是標準化模組時代,此類動力電池是先由電芯(cell)組裝成為模組(module),再把模組安裝在電池包(pack)中,形成電芯—模組—電池包的三級裝配模式。這種裝配模式開發簡單,但無法靈活地進行電量和電壓配組,且零部件多、空間利用率低、整體重量大、系統成本高。為了實現降本增效,CTP(cell to pack)大模組技術應運而生,動力電池進入第二個階段。CTP技術就是直接將電芯組裝成電池包,省去中間的模組環節,實現了體積利用率和生產效率的提升,零件數量也進一步減少。但這還不夠,為了將效率提升到極致,CTC技術出現了,動力電池發展也推進到第三階段。
建筑界有句名言:Less is more。可譯為“少即多”“簡單即美”等。這一理念也適用于電動汽車發展。事實上,CTC技術的確做到了這一點。零跑科技提供的數據顯示,CTC技術可以使整車垂直空間增加10毫米,電池布置空間增加14.5%;在續航方面,綜合提升整車續航里程10%,未來可以實現“充電5分鐘,續航超過200公里”的加油式充電;在性能方面,扭轉剛度提升25%,輕量化系數達到2.4,提升20%。另外,在電池安全、電池壽命、電池性能等方面,均有不同程度的提升。
像特斯拉、零跑科技一樣看好CTC技術的整車車企及動力電池企業還有不少。比如,去年3月,大眾集團公開表示,將在下一代電池集成技術中考慮CTP和CTC兩個方向;同年6月,沃爾沃表示其第三代電池系統集成技術的電池組將采用CTC方案;而2017年12月成立的美國電動汽車初創公司Canoo,到目前已推出了3款將電池和底盤合二為一的“滑板式底盤”電動汽車。在電池企業中,寧德時代宣布計劃將在2025年前后正式推出高度集成化的CTC電池技術,2028年前后有望升級為第五代智能化的CTC電動底盤系統。
不過,對于CTC技術也有人并不看好。有業內專家認為,CTC技術存在明顯的短板,電池包作為結構件的剛性、熱失控管理等都有更高的要求,同時,一旦出現碰撞底板受損,維修將非常困難,且成本很高。從全生命周期看,電池回收也是一個難題。而且,CTC一體化設計要求整車企業與電池企業密切合作,但底盤和電池均包含大量核心技術,雙方愿不愿進行技術分享,如何分配話語權等,這些問題解決不好恐怕都會成為CTC技術應用的障礙。
新能源汽車發展不能閉門造車,行業發展也不是一家一人之事,交流、合作、互聯才是中國汽車做大做強的關鍵。CTC技術能行多廣、走多遠,我們拭目以待。
《中國質量報》【車國春秋】