易車原創随着電動車市場的火爆發展，電池的形态以及裝配方式也呈現出五花八門的技術路線，電池種類方面，我們常聽到4680電池、刀片電池、固态電池等等；電池的裝配方式上也由最初的電芯（Cell）模組電池包的形式發展為CTP的大模組形式再到如今我們的主題CTC技術，先不展開說它們到底各自的技術原理和優缺點，但我們可以概括一下這種進化方式的内在邏輯是什麼，其實簡單來說就是減熵，熵在熱力學中代表着一個體系的混亂程度，熵越大，意味着物體内部越混亂；熵越小，意味着物體内部越有序。那麼類比到車輛這個體系來說，降低混亂度就是未來發展的趨勢。
說到這你可能還是不了解，那麼我簡單舉幾個例子，原先車内的設計是追求豪華與用料的考究，如今智能電動車則裝個Pad就搞定，怎麼簡約怎麼來；原先車内複雜的實體按鍵密密麻麻，如今語音交流就能實作大部分功能；原先特斯拉的後車體有70多個零部件，運用一體壓鑄技術後直接縮減到1個，大大降低成本并提升裝配效率。怎麼樣是不是悟出一個道理，大道至簡？沒錯，現如今車輛的設計越發符合事物的發展規律而不是一味的堆料，如何滿足功能性和易用性的同時降本增效才是重點。
那麼此次正逢零跑汽車帶來了他們的CTC電池底盤一體化技術分享會，我們就來好好聊聊這個技術到底如何？能否滿足電動車安全性的同時提升續航裡程，實作全方位的技術進步。
01 零跑CTC技術解析
零跑CTC（cell -to -chassis）技術是指将電池、底盤和下車身進行內建設計，簡化産品設計和生産工藝的前沿技術。通過減少備援的結構設計，有效減少零部件數量，在提升空間使用率和系統比能的同時，車身與電池結構互補，使電池抗沖擊能力及車身扭轉剛度得到大幅度提升。看到這我們應該着重了解兩個詞，一是內建、二是簡化。沒錯現如今的技術理念就是做減法。
減法減在哪了呢？我們首先了解一下電池布置的發展曆程，看看和之前的技術路線相比，CTC技術到底有哪些提升。
動力電池1.0時代（VDA/MEB标準化模組）
我們知道動力電池結構一般是電芯（Cell）模組電池包，電芯是最小單元，模組是由電芯組成為了提高整個電池系統的安全性，電池包就是一個個模組組成的，在1.0時代電池包開發簡單但無法靈活進行電量和電壓配組且零部件多，系統成本較高。
動力電池2.0時代（CTP大模組技術）
從1.0到2.0時代的進化就是減掉模組這個中間層，把電芯直接內建在電池包上，即CTP(Cell to Pack)，這樣的好處是減少了模組之間存留的空隙，體積使用率提升15%-20%，整個電池包的體積能量密度随之提高。另外零件數量減少15-20%，生産效率提升30%，但沒有了模組，對于單體電芯的安全性和可靠性就提出了更高的要求，以前一個電芯出了問題可以通過BMS電池管理系統在局部模組内進行控制以免影響整個電池包，但去掉模組後，一個電芯出了問題可能殃及整個電池，是以之前一般是使用磷酸鐵锂這種相對安全性高的電芯。
動力電池3.0時代（CTC電池底盤一體化技術）
接下來說到CTC即Cell to Chassis,就是更加激進的形式了，傳統概念是将電芯直接內建到了車輛的底盤上，連電池包都去掉不要了，但零跑此次的政策是模組內建，并且去掉電池包上蓋與整車內建，這樣一變零部件數量能減少20%，結構件成本減低15%，提高整車剛度25%，實作高度內建化和子產品化。
據了解，零跑在CTC技術研發中最大的難點是既要內建化，又要相對子產品化，這是一個沖突點。零跑也在這方面下了大功夫。接下來我們看看零跑的CTC結構具體是什麼樣的。
首先結構：電池和底盤一體化設計，創新性的應用了CTC雙骨架環形梁式結構，将電池骨架結構和底盤車身結構合二為一，既是車身底盤結構又是電池結構，整體結構效率更高。
其次氣密性：通過車身設計實作電池密封，CTC技術借用底盤基本結構，利用車身縱梁、橫梁形成完整的密封結構，相對于傳統汽車這是一大創新。
有了結構上的優化和提升對于整車層面會帶來哪些幫助呢？
首先是高适配，與整車比對度提高，可快速柔性化批量生産。達到高度內建化和子產品化，可跨平台适配未來各級别、類型車型。
第二強擴充，可相容智能化、內建化熱管理系統。未來可相容800V高壓平台，支援400kW超級快充。并且有新意的一點是零跑提出未來可實作“加油式”充電：充電5分鐘，續航200+km。
聊完了CTC電池技術，接下來我們結合産品來說，看看創新的電池技術到底能為新車帶來哪些本質提升呢？
02 C01車型将首次搭載CTC技術，會帶來哪些提升？
零跑C01将會是全球首款搭載CTC技術的量産轎車，将會是一款旗艦級的中大型電動轎車。有了CTC技術的加持整車将會有“1357”四大産品優勢。
首先來說“1”，代表的是全球首款CTC技術量産轎車，亮點一：可以提供更大空間，CTC帶來更大電池容量空間，相比傳統方案電池布置空間增加14.5%；實作更寬敞的駕乘空間，消除電池包與車身之間的安裝間隙，車身垂直空間增加10mm，使使用者擁有更舒适的高度空間以及更優秀的車身姿态。
亮點二：更長的續航：CTC增加電池空間使用率，提升10%續航的同時提高電池保溫性能，讓C01輕松擁有綜合工況700+公裡的超長真續航，AI BMS能耗經濟性管理,為超長續航提供充分保障。
亮點三：提供更強的性能：CTC讓車身扭轉剛度提升25%，達3++++，整車重量降低15kg，助力C01的駕駛性能、操控性進一步提升。
亮點四是保障安全：CTC采用了車身電池一體化架構，通過了近30多項電池安全試驗，遠超國家标準8項，讓C01無限逼近安全極限。同時，AI BMS提供全時主動守護。
其次來說“3”，代表着這輛車可以實作3秒級的百公裡加速水準，出色的加速表現也和自研的三合一油冷電驅總成息息相關。另外隐藏式門把手、溜背式車身設計，可實作Cd0.226超低風阻。CTC技術也讓整車輕量化減重5%。
接下來是“5”，零跑C01車身長5050mm，軸距達到2930mm，滿足中大型轎車尺寸。319mm的後排腿部乘坐空間，處于同級别領先水準，滿足了使用者的後排乘坐體驗。後備箱空間達到496L，前後雙備箱，并且全車共19處儲物空間滿足日常出行的需求。
最後來說“7” 這輛車配備了90kWh大容量動力電池。使得綜合工況下可實作700+的續航裡程，另外零跑自研的AI BMS大資料智能電池管理系統也會為電池安全保駕護航。
總結來說零跑C01是零跑汽車C平台電動中大型轎車，同時也是全球首款搭載可量産CTC技術的轎車，擁有3秒級零百加速，5米級車長，700+續航表現。是零跑汽車品牌向上的旗艦車型，預計将于5月首發亮相啟動預售。
03 衆多車企押寶CTC，電池安底盤上安全嗎？
CTC（Cell to Chassis）技術目前正處于從概念到量産的階段。2020年9月特斯拉在電池日上釋出了4680電芯、CTC技術和一體化壓鑄技術，并宣布其柏林工廠将采用CTC技術生産Model Y。2022年3月，零跑釋出了旗下第四款車型C01，預計5月首發，或将成為首款搭載CTC電池技術的量産車型。
其實當技術還處于概念階段的時候，往往看起來比較遙不可及；但當技術開始走向落地時，進展往往會超出預期。
是以我們也來看看都有哪些企業押寶這一技術？他們各自的優劣勢又是什麼？
1、特斯拉
特斯拉的概念是電池既是能源裝置，也是結構本身。在2020年9月的電池日上，特斯拉釋出了全新的整包封裝技術 CTC（Cell to Chassis），即取消電池包設計，直接将電芯或模組安裝在車身上。應用CTC技術後的新架構是實體層面的創新，将電池組作為車身結構的一部分，連接配接前後兩個車身大型鑄件，取消原有座艙底闆，取代以電池上蓋，座椅直接安裝在電池上蓋上。
--CTC技術有助于将車輛的結構平台進一步單元化，進而進一步降低制造成本。馬斯克曾表示，采用了CTC技術後，配合一體化壓鑄技術，可以節省370個零部件，為車身減重10%，将每千瓦時的電池成本降低7%。
--CTC技術并非僅适用4680電芯，同樣适用其2170電芯，預計未來還會相容其它尺寸電芯。目前特斯拉柏林工廠将采用CTC技術生産Model Y。
特斯拉的4680結構電池方案具有以下特點：
4680 電芯正極朝上放置，從車身橫向布置，電芯采用側面冷卻的方式；
通過膠粘劑填充電芯上下以及電芯之間的距離，提高整個電池系統的強度、剛度和抗扭、抗剪切力，膠除了結構連接配接之外，對導熱也起到一定阻隔的效果；
電池的上蓋涵蓋了密封電池和車身地闆的兩個功能，由多個結構加強結合在一起，前排座椅的承載結構所在箱蓋有加強設計，座椅承載件橫向布置，對整車橫向碰撞起到加強作用；
該方案屬于承載式車身技術路線，是将電池架構與車身下車體內建，在裝配時在上方整個車身完成裝配（車身+前鑄件+後鑄件）後，再将結構電池與車身完成連接配接。
2、Canoo
Canoo是一家來自美國加州的電動汽車初創公司，于2017年12月成立。成立四年多來，Canoo共推出了三款車型。分别是Canoo Lifestyle Vehicle、Muti-Purpose Delivery Vehicle和Pickup Truck。
另外Canoo最為出名的是它家的滑闆底盤，Canoo在2019年即推出了滑闆式底盤，并提出将電池和底盤合二為一的方案。Canoo采用的滑闆式底盤結構中，并沒有設計單獨的動力電池包，而是将動力電池組與底盤融為一體，在減輕底盤重量的同時也可以降低一部分成本。并且它家的三款車型均基于其滑闆底盤式純電平台開發。
不同于特斯拉将電芯直接內建到底盤的方案，Canoo的方案是将模組內建到底盤。從公布的專利看，Canoo的方案主要是将模組布置在底盤中間，由縱橫梁建構的隔間内，前後四個模組沿軸向、中間四個模組沿橫向：
--兩側模組沿着軸向方向進行布置，這樣可以作為底盤的縱向結構件，增強底盤的剛度，以抵抗在前後碰撞時造成的形變；同樣，中間的模組橫向進行布置，可以增強在側碰時的剛度，抵禦側碰帶來的形變。
--由于沒有電池箱體，對模組的密封與防護由支架的上蓋和底闆來完成。Canoo将支架與模組密封起來。此外為了加強對底部沖擊的防護，在底闆的外面增加了一層底部防護闆。
3、比亞迪
前不久比亞迪宣布停産燃油車全力轉向電動化時代，可見比亞迪在轉型這方面的決心是巨大的，早在2021年9月8日，比亞迪釋出了全新e平台3.0。e3.0平台全系标配刀片電池，通過電池車身一體化、純電專屬傳力路徑強化電動汽車的車身強度。釋出會上還公布了基于純電專屬e平台3.0中型平台打造的全新概念車ocean-X，并宣布ocean-X上會采用CTC電池車身一體化技術。
海豹作為e3.0平台将要推出的最重磅的車型之一，預計也将搭載CTC技術。從目前 CTC 技術基礎來看，采用 CTC 技術的車型相較于 CTP 技術，電池容量将比後者高出約 5%-10% 。
4、甯德時代
甯德時代計劃在2025年實作內建化CTC，2030年實作智能化CTC。
根據甯德時代董事長曾毓群介紹，甯德時代的內建化CTC技術不僅會重新布置電池，還會納入包括電機、電控、DC/DC、OBC等動力部件。甯德時代的CTC技術，将電芯與車身、底盤、電驅動、熱管理及各類高低壓控制子產品等內建一體，使行駛裡程突破1000公裡；并通過智能化動力域控制器優化動力配置設定和降低能耗，百公裡電耗有望降至12度以下。
其實國内外還有許多企業都重視起了CTC技術，國外像福特、沃爾沃、大衆和LG集團，國内初創公司悠跑科技以滑闆底盤為主打，也會應用CTC技術作為動力支援。
是以有這麼多家大牌車企和電池廠商都入局這一技術，相信安全性是可以保障的，并且可以大幅降低成本和開發效率，相信這一技術可以引領未來的潮流。
04 寫在最後
了解完CTC這一技術後我們應該也對此抱有更大的期許了，也印證了開頭我們提出的減熵概念，在如今這個智能化、電動化的時代，不僅車輛的性能要好，安全、高效以及低碳等目标也要逐個實作。CTC方案是目前純電動車電池與整車內建的發展趨勢，也是衆多新興技術崛起的一個縮影。希望未來這些高質、高效的技術能不斷湧現，并且早日實作量産，使得智能電動車行業能發展的更加健全與完善，讓我們拭目以待。