大家好,我是电动车公社的社长。

 

早在2020年特斯拉电池日上,特斯拉就公布了4680电芯+CTC电池车身一体化技术方案。而今年2月,特斯拉柏林工厂那边曝出一组新款Model Y的照片,算是让人真正见到了CTC的庐山真面目:工程师直接把4680电芯,大胆“塞”到了座椅底下!

 

看到这套“激进”的设计方案,我认识的不少媒体朋友都惊掉了下巴:“这要是自燃了,人怕不是要‘原地升天’了。这种玩命的行为,估计只有特斯拉能干出来吧!”

 

 

但,还记得那个曾经放出豪言“三年内超越特斯拉”的男人吗?

 

他就是零跑汽车的老板,朱江明。

 

就在前几天,零跑正式发布了CTC电芯底盘一体化解决方案。

 

这项堪称革命性的电池技术,将搭载在零跑最新发布的中大型纯电动轿车零跑C01上,不出意外的话,零跑C01将在今年8月份上市。

 

虽然,我们还不知道搭载4680+CTC的特斯拉Model Y何时量产,零跑C01也还没正式量产呢,所以零跑充其量只能算赢了90%。

 

但似乎,零跑已经按捺不住激动的心情,开始提前举杯庆祝了。自豪的喊出了,“零跑是第一个量产CTC的车企”,是第一批“吃螃蟹的人”。

 

 

01. CTC电芯底盘一体化是什么?

 

 

零跑CTC发布会上,零跑电池产品线总经理宋忆宁是这样评价CTC的:“CTC技术是整个电动车行业一次巨大的变革和创新。”

 

这句话乍一听像是在吹牛,但实际上,有不少行业内对这个观点是持认同态度的,甚至有人认为,CTC的确算得上是动力电池系统结构优化的终极方案了。

 

至于为什么CTC会被行业捧得如此之高?首先我们要先简单了解一下什么是CTC。

 

 

最近几年,电池进步的方向,基本原则就是在保证安全的前提下,尽可能的提升能量密度。

 

实现目标的方法大体上可以分成两条技术路线,一是聚焦化学层面,使用更先进、能量密度更高的电池化学材料,电池能量密度自然就高了;二是聚焦结构设计,在有限的空间里,想方设法的多装一些电池。

 

在化学这条路线上,有不少业内人士称,三元和磷酸铁锂这两种电池体系已经接近瓶颈了,想大幅提升能量密度是非常困难。估计下一次革命,要等到固态电池大规模普及了。

 

既然化学这条路不太好走,那只好在结构设计这条路上下功夫了。这也是为什么这几年刀片电池、麒麟电池、CTP、CTC等新名词层出不穷,这些技术本质上都是为了给电池“抠”出更多可利用的空间,只是每个玩家的“抠”法不同而已。

 

 

所谓的CTC,其实就是“cell to chassis”的缩写,即电芯集成到底盘。

 

传统的汽车用动力电池,基本上都是把几块电芯往模组里装,再把几块模组装到一个大电池包里,组成一整块电池。之所以需要用模组和电池包,主要是因为早期电芯制造工艺并没有现在这么成熟,一致性问题很大。

 

如果电芯一致性不好的话,电量少的那块电芯就会成为类似MOBA游戏中的“坑队友”的存在,不但会让整块动力电池发电量降低,自己还会发烫发热,说不定什么时候就炸了。

 

使用模组,就相当于先把几块小电芯“绑”成了一个“大电芯”,再让“大电芯”互相之间保证相对电量统一,这样就可以一定程度上缓解电芯不一致的问题了。

 

不过,这么做的缺点就是电池整体空间利用率低,毕竟模组和电池包都有相当多的结构件嘛,这些结构件并不能发电。

 

其实,很多电池工程师早就看这些没什么卵用的结构件不爽了,这些结构件都换成电池该多好!

 

 

好在,近几年电池生产工艺有了大幅提升,电芯一致性比之前好了不少,有不少厂家开始放开手脚,想办法去掉这些结构件了。

 

打个不太严谨的比喻,电芯-模组-电池包就相当于工位-办公室-公司,而模组和电池包的结构件就相当于隔断墙。

 

 

公司早期人员扩充,员工素质参差不齐,有努力干活的,也有划水摸鱼的。这时候最好安排几个办公室,把这两类员工放在一个屋子里,让干活的人带带不干活的人,顺便监督一下。每个办公室都能稳定干活,这个公司才能运转起来。

 

经过一段时间之后,员工素质提上来一些了,都能自觉干活了,这时公司就可以考虑拆掉办公室的隔断墙,这样就可以多摆几个工位。

 

所谓的CTP,即直接把电芯放进电池包里,其实和拆除办公室隔断墙是一个道理。

 

那么再进一步,CTC,即直接把电芯集成到底盘里,就好比连公司的固定工位都不要了,直接让公司员工在自由办公区里随时随地办公,这样就可以招更多的人。

 

当然,想要实现这样的办公模式,一是员工素质必须够高,二是公司领导得足够开放,敢于打破传统的办公思路。

 

所以说,想要实现动力电池CTC,电芯的一致性必须足够高。同时,车企需要打破旧的电池系统结构,大胆的重新设计。

 

02. 零跑CTC,打了个“擦边球”?

 

说完了什么是CTC,我们来看看零跑具体是怎么实现CTC的。

 

从零跑发布会上公布的信息来看,零跑的CTC系统由车身、电池、托盘3部分组成,这么一看,的确结构是比较简单的。

 

 

一般传统的电动汽车,电池都是通过机械连接外挂在底盘上的。

 

而零跑的CTC系统,利用承载式车身底盘的纵梁和横梁取代了原先电池包的结构件,让电池的上表面骨架结构和底盘骨架结构共用了,零跑官方称之为“双骨架环形梁式结构”。

 

可以说,电池的上表面,就是底盘。

 

而电池的下表面,由电池托盘来将电池固定在底盘上,这一点和传统方案基本一致。

 

 

零跑官方称,通过CTC技术可以有效消除电池包与车身之间的安装间隙,让零部件减少25%,电池仓空间利用率提升5%。

 

记得2020年7月份,国产特斯拉Model 3标续版从LG三元电池换成宁德时代磷酸铁锂电池的时候,有不少人就在抱怨,座舱垂直高度变高了,车内空间变小了,开轿车有种在开SUV的感觉,稍微高一点人的坐进去甚至会顶脑袋。

 

毕竟用能量密度更低的磷酸铁锂电池,还要实现和之前一样的续航,就不得不把电池包做厚一些。这也是为什么很多短轴距,且续航还说得过去的电动车,都看起来有种“胖胖的”感觉,比如小鹏P5。

 

零跑宣称,CTC技术加持后,座舱垂直空间将增加10mm。额......说实话,10mm的距离也就普通人指甲盖那么长,对于车内空间不太敏感的人,可能体会不出来区别。

 

除此之外,续航还能增加10%。但有一说一,这个提升相比当年宁德时代推出CTP技术来说,不太明显。

 

 

值得一提的是,零跑在发布会之前,就已经上传了CTC技术的专利。

 

从专利中可以看出,零跑的CTC方案,是先用电芯形成模组,再将模组集成到底盘上的,而不是像特斯拉一样,将电芯“一股脑”的扔进底盘里。

 

所以严格意义上来说,零跑的CTC方案相当于只去掉了电池包环节,属于模组集成底盘,并不属于纯粹的CTC技术,算是打了个“擦边球”。

 

如果硬要起个新名词,可以叫“MTC”(Module To Chassis)。

 

至于零跑为什么要采用带模组的CTC,我咨询了一位零跑的工程师小哥,他回复称:“零跑的集成式大模组其实结构上已经做成和无模组差不多了,如果把零跑的设计方式放到电池托盘上去焊接则可以称为无模组。”

 

“采用有模组的方案,主要是考虑到不改变目前的产线结构,整车装配环节与以前是基本一致的,而且还便于维修。其实对于零跑来说,有无模组只是生产工艺顺序的区别。”

 

 

不过,对于零跑没有用无模组,我在知乎上还看到过另一种观点。

 

想要做纯粹的CTC,最终电池系统设计的话语权一定要掌握在车企手里,而电池企业是需要遵循车企的设计思路的,毕竟这里面CTC技术中,底盘是核心。

 

为什么不止有松下,国内很多电池厂比如亿纬锂能、比克等等,都在跟随特斯拉的脚步,布局4680大圆柱电芯?要知道,电池企业想要新开一条电池产线,需要付出高昂的成本作为代价。

 

有什么能让电池企业乖乖向车企“服软”,当然是品牌和销量。毕竟车卖出去了,电池企业才能赚到钱。这敢投4680大圆柱电芯产线的电芯企业,必然是相信特斯拉的。

 

但相比之下,零跑要做CTC,就做不到像特斯拉一样,让电池企业按照零跑的要求,单开几条产线了。毕竟从品牌影响力来说,零跑与特斯拉相比还需要进一步提升,未来销量高低还有很大的变数,电池企业往往是不敢承受这样的风险的。

 

 

一项新的电池技术想要大规模应用,必然离不开谈安全。

 

这一点,零跑也确实也有所考虑,总不能开个车每次都心惊胆战的吧。

 

于是,零跑对CTC电池做了5米高空跌落、加热、挤压、海水浸泡、火烧等试验,发布会上称这些试验都可以通过。

 

 

理论上来说,去掉电池的上顶盖,替换成底盘的一部分,会一定程度上会影响密封性,需要加装强有力的隔热层。不然的话,如果电池真的发生热失控,火要烧到驾驶舱大概率会比传统的电池方案要更快。

 

不过,发布会上并没有透露更多关于CTC安全性相关的其他细节。

 

所以,我只好再去问一下工程师小哥,零跑CTC方案中,高温气体排出的气道、电池降温用的液体管路是如何布局的?

 

工程师小哥的回复也是比较随性:“模组内和模组外都有布局。”

 

好吧,这个问题只好等有过段时间我再深挖一下,研究透彻之后,再跟大家交流了。

 

总的来说,CTC究竟安全不安全,还是得等到市场上应用CTC技术的电动车有足够多的量,过个一年两年的时间,再经过几次碰撞事故之后才能摸清楚。

 

03. 写在最后

 

 

发布会的最后,朱江明宣布,零跑将对CTC技术免费开放共享。

 

“新技术不应是壁垒,而是带动产业向上突破的阶梯。新能源汽车的发展,我们不能闭门造车,行业的崛起也不是一家一人的事。交流,互联才是中国汽车赶超全球的关键。”

 

 

说实话,听到朱江明的这番话,看到这里时我的心情还是有些激动的。

 

但我后来仔细想了想,之前曾曝出过CTC字眼的车企,比如特斯拉和比亚迪,他们和零跑有个共同的特点,很重视自研。自研程度相对低的车企,即使拿到了零跑的方案,也不一定能搞出来CTC。

 

零跑对CTC技术免费开放共享这件事本身,宣传意义也许大于实际意义。

 

不过这不重要,至少零跑第一个站出来了,说明CTC即将脱离“纸上谈兵”这个阶段。

 

新技术往往就是这样,从0到1相对艰难,而从1到无穷,往往比我们想象来的更快。