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im体育运动平台:CTC电池底盘一体化技能难点解析
发布时间:2022-11-18 05:47:35 来源:im体育账号 作者:im体育直播

  摘要:当技能还处于概念阶段的时分,往往看起来比较遥不行及;但当技能开端走向落地时,开展往往会超出预期。 4 月 25 日,零跑正式发布了 CTC 电池底盘一体化技能,该技能能够前进车辆续航约 10%,零跑C01车型将首先搭载。此外,零跑还宣告将对 CTC 技能免费敞开同享。

  CTC (Cell to Chassis)电池技能是将电芯直接集成到车辆底盘内部的电池技能。

  CTC 技能省去了从电芯到模组,再到电池包的两个过程,直接将电芯装置在车辆渠道上,是 CTP(Cell to Pack)的进一步集成计划。

  CTC 的技能思路与飞机将燃料箱融于机翼一体而不是另做燃料箱这一规划相相似,其意图是高度集成化,削减零部件的数量与总装工艺,起到前进功率,下降本钱的效果。

  特斯拉 CTC 技能将初次运用于 Model Y 车型上,并将在德国柏林工厂完结量产,估计量产时刻为 2022 年。CTC 工艺技能的前进有望明显下降 Model Y 的 本钱,并前进出产功率。

  在1.0年代,动力电池被称为标准化模块,结构十分繁琐,从内到外分别为电芯、模组和电池包。

  许多个电芯打包成一个模组,许多个模组再打包成电池包,最终装置在车上。但只要电芯是用来供电的,这种“过度打包”不只需求规划、出产额定的零部件,也要占用额定的空间,这就导致电芯的空间占比减小了。

  2.0年代被称为“大模组”年代,首要思路便是规划更大的模组,削减模组数量乃至是无模组,来尽或许削减这个层面的零件数量和空间占用,最有代表的便是宁德年代的CTP技能和比亚迪的刀片电池。

  3.0年代标志着电池和底盘集成规划的计划开端面世。CTC是“cell-to-chassis”的简称,便是“将电池和底盘交融规划”的意思。一起,还要有更智能的BMS(电池办理体系),对电池的运用进行更智能的监控、办理和优化。

  计划一:地板面板与电池包上壳体合二为一,集成于电池,相当于电池上壳体代替了中地板的一部分结构。电池上盖与门槛及前后横梁构成的平坦密封面经过密封胶密封乘员舱,底部经过装置点与车身拼装。

  电池包作为一个全体与车身集成,电池本身的密封及防水要求能够满意,电池与成员舱的密封也相对简略,危险可控。

  计划二:地板面板与电池包上壳体合二为一,集成于车身,相当于将电池包的结构分为上壳体和电池本体两个部分。经过密封胶完结车身与电池本体的密封,底部经过装置点与车身拼装。

  拆散了电池包的结构,下车体结构密封电池,因为车身结构较多衔接接头、定位孔、漏液孔等影响,现IP67等级(沉水1m,半小时,无水气侵入)电池密封困难,IP69更难完结。下车体结构密封电池,严峻添加电池进水形成电芯短路起火危险,安全隐患严峻。

  动力电池的热办理具有极高重要性,直接影响电池续航路程和运用寿命,也是确保电池乃至整车安全的要害。温度过低时,电池功用下降,续航路程缩短;温度过高时,呈现严峻的热集合后或许导致热失控,产生严峻的事端。

  动力电池体系温度共同性要求高,热办理体系技能难度大。一方面,因为“木桶效应”,电池体系的功用、可靠性、体系安全性取决于最不安稳的电芯;一方面,在确保电芯共同性的前提下,二次不共同性对轿车厂商的电池体系集成水平、热办理规划水平也提出了很高的要求,不然会在运用过程中逐步扩展单体差异,带来功用阑珊与安全危险;另一方面,“链式反应”或许会因为一颗电芯的热失控导致整个体系的热失控。因而,因为动力电池对温度共同性的极高要求,其热办理体系的规划一般十分杂乱,技能难度大,具有较高的技能壁垒。

  热办理体系的重要性和技能难度也将因 CTC 而前进。CTC 将电池电芯直接集成到底盘中,没有了模组和 PACK 的结构维护,其安全性和安稳性将遭到极大的应战,对电池体系温度共同性要求更高,热办理的重要性将进一步前进,技能上也将愈加杂乱。因而,咱们以为热办理体系上具有技能优势的供货商将获益于 CTC。

  除了零跑之外,咱们来看看都有哪些企业押宝这一技能?他们各自的优劣势又是什么?

  特斯拉的概念是电池既是动力设备,也是结构本身。在2020年9月的电池日上,特斯拉发布了全新的整包封装技能 CTC(Cell to Chassis),即撤销电池包规划,直接将电芯或模拼装置在车身上。使用CTC技能后的新架构是物理层面的立异,将电池组作为车身结构的一部分,衔接前后两个车身大型铸件,撤销原有座舱底板,替代以电池上盖,座椅直接装置在电池上盖上。

  --CTC技能有助于将车辆的结构渠道进一步单元化,然后进一步降造本钱。马斯克曾表明,选用了CTC技能后,合作一体化压铸技能,能够节约370个零部件,为车身减重10%,将每千瓦时的电池本钱下降7%。

  --CTC技能并非仅适用4680电芯,相同适用其2170电芯,估计未来还会兼容其它尺度电芯。现在特斯拉柏林工厂将选用CTC技能出产Model Y。

  经过胶粘剂填充电芯上下以及电芯之间的间隔,前进整个电池体系的强度、刚度和抗扭、抗剪切力,胶除了结构衔接之外,对导热也起到必定隔绝的效果;

  电池的上盖涵盖了密封电池和车身地板的两个功用,由多个结构加强结合在一起,前排座椅的承载结构地点箱盖有加强规划,座椅承载件横向安置,对整车横向磕碰起到加强效果;

  该计划归于承载式车身技能道路,是将电池结构与车身下车体集成,在安装时在上方整个车身完结安装(车身+前铸件+后铸件)后,再将结构电池与车身完结衔接。

  别的Canoo最为知名的是它家的滑板底盘,Canoo在2019年即推出了滑板式底盘,并提出将电池和底盘合二为一的计划。Canoo选用的滑板式底盘结构中,并没有规划独自的动力电池包,而是将动力电池组与底盘融为一体,在减轻底盘分量的一起也能够下降一部分本钱。而且它家的三款车型均依据其滑板底盘式纯电渠道开发。

  不同于特斯拉将电芯直接集成到底盘的计划,Canoo的计划是将模组集成到底盘。从发布的专利看,Canoo的计划首要是将模组安置在底盘中心,由纵横梁构建的隔间内,前后四个模组沿轴向、中心四个模组沿横向:

  --两边模组沿着轴向方向进行安置,这样能够作为底盘的纵向结构件,增强底盘的刚度,以反抗在前后磕碰时形成的形变;相同,中心的模组横向进行安置,能够增强在侧碰时的刚度,抵挡侧碰带来的形变。

  --因为没有电池箱体,对模组的密封与防护由支架的上盖和底板来完结。Canoo将支架与模组密封起来。此外为了加强对底部冲击的防护,在底板的外面添加了一层底部防护板。

  前不久比亚迪宣告停产燃油车全力转向电动化年代,可见比亚迪在转型这方面的决计是巨大的,早在2021年9月8日,比亚迪发布了全新e渠道3.0。e3.0渠道全系标配刀片电池,经过电池车身一体化、纯电专属传力途径强化电动轿车的车身强度。

  发布会上还发布了依据纯电专属e渠道3.0中型渠道打造的全新概念车ocean-X,并宣告ocean-X上会选用CTC电池车身一体化技能。

  海豹作为e3.0渠道即将推出的最重磅的车型之一,估计也将搭载CTC技能。从现在 CTC 技能根底来看,选用 CTC 技能的车型相较于 CTP 技能,电池容量将比后者高出约 5%-10% 。

  依据宁德年代董事长曾毓群介绍,宁德年代的集成化CTC技能不只会从头安置电池,还会归入包含电机、电控、DC/DC、OBC等动力部件。宁德年代的CTC技能,将电芯与车身、底盘、电驱动、热办理及各类高低压操控模块等集成一体,使行进路程打破1000公里;并经过智能化动力域操控器优化动力分配和下降能耗,百公里电耗有望降至12度以下。

  LG在2021年初次揭露了一份CTC专利,专利揭露号为KR72A,这是它在CTC方向开展的一个重要信号,也阐明LG也在CTC上面开端发力。

  众所周知:软包因为本身的结构特性,是无法独立固定的,所以,LG的这个CTC计划挑选的是模组到车底盘的集成(Module to Chassis)。

  LG的考量初衷是进一步去掉冗余结构件,前进模组的空间利用率和体系比能,一起简化电池体系和整车的工艺,该计划的整体思路,如下(这儿为了展现,将产品倒过来了):

  其实国内外还有许多企业都注重起了CTC技能,国外像福特、沃尔沃、群众,国内草创公司悠跑科技以滑板底盘为主打,也会使用CTC技能作为动力支撑。

  因而有这么多家大牌车企和电池厂商都入局这一技能,信任安全性是能够保证的,而且能够大幅下降本钱和开发功率,信任这一技能能够引领未来的潮流。


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