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CTC技术的应用场景
CTC技术 文章来源自:高工锂电网
2020-09-26 09:33:40 阅读:8371
摘要CTC更多的是一种自然演进的过程,而非降本或多塞电池的手段,特斯拉能做因为这款采用CTC的电动皮卡的热情给带起来了,而且在一个新工厂,新电芯新需求,还有个老板愿意去尝试.。

看完Battery Day的内容,特别是涉及到电池设计到底盘设计的融合,我觉得这个方向上面是存在很大的距离,想要完成所谓的CTC Cell to Chassis的设计是需要有几个先决条件的:

1) 由车企来主导整个Giga Factory,从电芯生产到纯电动整车生产,并且按照一定的数量,比如50万台产能配合单台80kwh左右的量(40GWh)这样的最小单元去布置 

2) 这种设计,一定是围绕爆款来设计的,其实从MEB、BEV3、E-TGNA,重点还是各个传统车企并不清楚什么样的车才能达成爆款,所以要在平台上用不同的电量、不同的车身结构和不同的细分市场去实验

 3) 足够的稳定性:由于整体的设计迭代,既要符合上面的从电芯到车辆的规格爆款,里面的技术迭代就不能快,不能投了那么多的设备和资金,从电芯的材料体系到尺寸轻易动。

因此从CTC这种思考,更多的是一种自然演进的过程,而不是你想要降本或者多塞电池的手段,特斯拉能做因为这款采用CTC的电动皮卡的热情给带起来了,而且在一个新工厂,新电芯新需求,还有个老板愿意去尝试.。

第一部分 CTC带来的收益

从直观来说,在传统的底盘设计中加入革命性的因素,核心的价值还是在皮卡需要更多的电池,我们从BEV3的皮卡800V+200kwh的设计中能看到这方面的诉求。在纯电动皮卡的细分领域,Rivian、福特、通用还有后续Canoo这样的公司都在尝试全新的设计。 

图1 在单层结构上层叠2层实现的200kwh的皮卡电池

图2 Canoo的电芯和底盘集成

所以这个设计思路,就是从车身结构、底盘和电芯布置上,整体性的进行大的跳跃,看下面这个图,一改之前的大模组的结构,所有的电芯按照矩阵式排列放在下面的托盘上。 

图3 新型电芯搭配的整块设计

从这里可以看到,其实最大的变化,就是里面电芯布置结构的约束变少了,先给你所有的空间用来布置电芯,然后从整体去考虑碰撞、底部保护等,优先是在同等的空间下塞入足够的电芯和足够的能量。在这里空间上的变化最大,中间的梁、两边的梁还有上盖的空间都节约出来了,给你装入足够多的电池。 

图4 电芯式直接整块整合 

第二部分:为什么短期内CTC很难让人践行

我觉得集成方式的结构,最直接的影响就是生产方式: 

1)标准化模组:不管是之前的390模组还是目前大家看到的590模组和各个其他车企定义的模组尺寸,电芯生产和车辆的工厂是可以分离,产能的匹配在各个地区是可以调节的。 

2)CTP设计:从CTP设计的第一阶段,16-24个电芯做出来的大模组,这个模组的生产方式就已经改变了原有的分工,由于模组的重量还有电压,其实并不特别适合远距离的运输,所以它把Pack生产也隐含在了里面。随着CTP的减重深入,这个趋势特别明下。 

3)如果到了CTC阶段:特斯拉整个圆柱电芯都需要在一个底部支撑部件上进行,所有的做完以后直接把这个东西和车体进行整合,来解决结构固定和密封问题,使用车身下地板作为上盖密封,整个电池包也变成了不容易运输的部件,从制造角度,那真的是必须持续有订单,电芯=》底盘直接生产。 

而在设计开发里面,我们能看到的好处,就是减重,得到了更多的空间,失去的最大的问题还是灵活性,需要围绕一个车型来布置和优化。这直接带来车企内部组织架构的变化,分工的变化,这方面特斯拉这样随时能调整的企业还是有开先河的资本的。 

小结

我觉得这个事情在乘用车的渗透,可能会比想象的更慢,说到底还是赌爆款车型,CTC技术更像是一种顺势而为的结果而不是用来出爆款车型的手段。

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