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谁是新能源下一个未来:CTC电池底盘一体化、换电技术、滑板底盘 ...

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发布:开垦者 来源:
PostTime:30-5-2024 21:54
面对用户日益增长的安全、续航、性能等需求,基于电池技术衍生了三个新能源流派:CTC电池底盘一体化、换电技术、滑板底盘,今天来作一个分析。让不太关注汽车技术的消费者去分清楚这几个技术还真有难度。所以我想先 ...

以下为文章全文:(本站微信公共账号:cartech8)


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面对用户日益增长的安全、续航、性能等需求,基于电池技术衍生了三个新能源流派:CTC电池底盘一体化、换电技术、滑板底盘,今天来作一个分析。让不太关注汽车技术的消费者去分清楚这几个技术还真有难度。所以我想先做个类比,确保大家有一个概念。CTC电池底盘一体化技术——飞机机翼油箱。飞机机翼油箱是将油箱和机翼融合,不单独造外置油箱。其优点是空间利用率高、减重,还有利于飞机重心平衡、飞行安全等。

面对用户日益增长的安全、续航、性能等需求,基于电池技术衍生了三个新能源流派:CTC电池底盘一体化、换电技术、滑板底盘,今天来作一个分析。

让不太关注汽车技术的消费者去分清楚这几个技术还真有难度。所以我想先做个类比,确保大家有一个概念。

CTC电池底盘一体化技术——飞机机翼油箱。飞机机翼油箱是将油箱和机翼融合,不单独造外置油箱。其优点是空间利用率高、减重,还有利于飞机重心平衡、飞行安全等。



换电技术——可以拆卸电池的手机。优点是即插即用,十几分钟即可满血。快充也好,无线充电也好,再快也快不过它。



滑板底盘——迷你四驱车。特点是与线控技术、自动驾驶高度绑定,与操控有关的部件高度集成化。就像迷你四驱车一样,其优点是一套底盘可以快速搭配各种车壳,有利于提高造车效率提高,降低造车成本。



小标题一:三项技术都能解决新能源汽车痛点

看看再也不回去的油价,我想大家确信新能源就是未来,但现在的新能源汽车表现出了四个明显痛点:1. 续航里程不足,严重影响大家购买信心。2. 扩大电池包是行业普遍做法,但会导致整车过重。3. 当下的动力电池包安全问题依然严峻,堆电池会挤压车身空间,且不利于安全。4. 电动汽车依然比同级别的燃油车贵,我们还在为新技术的高成本买单。

就这四点来说,这三项前沿技术可以解决的问题见下表。换电技术大家最熟悉,以蔚来为代表的换电车型已经落地好几年,所以我先说说它。本质上,它没办法直接提升续航里程,但因为即插即用,不需要担心续航里程不足。问题1、2本质相通,都是希望解决续航里程焦虑,所以只要在换电范围圈以内,换电技术带来的体验会很出色。



另外需说明,一项技术有前景,还不能单看技术本身。众人拾柴火焰高,汽车行业还特讲究集体效应,一个人玩很难持续。你看两田油电混动的发展走向,高壁垒导致大家都不跟你玩,人家干脆换赛道,最后他们也没落得好。



仅在国内范围,根据最新的进展看,除了蔚来,像小鹏汽车、哪吒汽车、吉利汽车、北汽新能源、长安新能源、东风柳汽、奥动新能源等均已陆续推出换电服务。包括宁德时代、国轩高科等多家电池商也在积极布局换电。就连中石化也很积极投入,过去一年,他们和蔚来一起造了71座换电站。所以换电技术的前景怎么样,不用多说了吧?



而且从技术难度上看,它也是三者中最小的一个。换电技术主要需解决的是:换电站建设、电池包与车身连接点的可靠性(因为要反复拆卸)两个方面。

关于建设成本,这里引用下根据协鑫能科公告内容:“单个乘用车换电站所需投资额为 500.72 万元,其中换电站投资 260.72 万元,占比约 52%,此外还需要线路投资、电池投资等。”

根据最新消息,蔚来在中国市场已累计建成换电站900座(其中高速公路换电站237 座),投资额相当大。我本人看好这项技术,但这么一大笔钱,资金流不强的企业想要分一杯羹还不是时机。等未来共用换电站模式推行起来,换电爆发期就不远了。

小标题二:CTC电池底盘一体化技术为什么好?为了阅读方便,后面将CTC电池底盘一体化技术简称为CTC。CTC这项技术按发展路线看,它是电池包结构技术的3.0版本。电池包结构的传统思路好比套娃。多个电芯组成一个模组,多个模组组成为一个电池包,然后再将电池包安装于车身地板上。



在1.0版本,电池包应用VDA/MEB标准化模组,特点是可移植性强,电池包和车身是独立开发。这个版本是现在的主流思路,呈现的行业特点是由电池厂商主导开发。

在2.0版本,电池包应用CTP大模组技术(或者叫无模组电池技术)。到了CTP时代,破除了电芯→模组这个步骤,电芯即模组,多个电芯就组成了一个电池包。这就好比100元大钞看谁装得多,一个皮袋肯定要比同体积的叠层钱包有利。

课代表是比亚迪的刀片电池。因为破除了模组,并且电芯布置紧凑,整体空间利用率由40%提升到了60%,而且刀片电池的材料成本降低了25%左右。这些对解决开头提到的焦虑很有帮助。



图注:上图是比亚迪刀片电池,下图是奥迪e-tron的电池包结构,前者的空间利用率更高。

除了比亚迪,宁德时代也在做CTP大模组,去年他们就授权摩比斯使用CTP技术,并支持摩比斯在韩国乃至全球范围内供应,因此主机厂和电池商都有在开发。

在3.0版本,干脆就不要电池包(框架)了,电池包和车身融为一体,进一步减少了外壳结构的占地面积以及降低了制造成本。比如零跑C01,作为全球首款量产这项技术的车型,相比于VDA/MEB标准化模组,针对这款车而言,电池空间利用率提升了14.5%。



说“针对这款车而言”,是因为CTC强调电池包和车身高度融合,所以实际表现要针对具体车款而定。

就这项技术发展趋势来说,也确实最适合主机厂主导开发。从协作层面看,白车身技术是主机厂负责,想要电池包高度融合,电池商很难有这个。而且技术层面看,主机厂主导开发也更合适。零跑一直强调全域自研路线,放在以前偏执了,这时正合适。

我们以特斯拉的CTC底盘为例,CTC上端(也就是传统电池包的上盖板)安装座椅。另外,在极端热失控的情况下,需要尽快将产生的热量排出,所以特斯拉在CTC底盘一侧做了多个泄压阀孔来解决。你看这一上一下,其实都要针对调整,所以未来CTC技术重点看主机厂。



另外从结构角度,CTC的优势是能提高整车的扭转刚度,扭转刚度差容易导致变形,对电池包的安全、驾乘都有直接影响。

对于扭转刚度的提升,我们可以把1.0版本和2.0版本的电池包类比为车门,它们都是是通过螺栓固定在车身上,虽然都能提高白车身的扭转刚度,但CTC却相当于直接将车门焊死在车身上,所以效果更好。使用CTC技术的零跑C01就将车身扭转刚度提升了25%。



图注:白车身的定义是除去四门两盖,没有经过油漆工艺的车身。

小标题三:看好滑板底盘在商用车领域的前景

相比于前面两项技术,我看好滑板底盘在商用车领域的前景,比如城市公交,班泊车等。

滑板底盘的优势体现在:1. 同一套底盘可以适配多种车型,满足多元化车型的开发需求(也就是一个底盘适配轿车、SUV、MPV、皮卡等);2. 集成化程度高,能够为上部分的车身预留更多的空间;3. 它像一个大的“汽车零部件”,因为通用性强,能降低研发成本,缩短研发周期。第1点对乘用车而言是把双刃剑,因为个人用户希望自己的车是独一无二的。

第2点,为上部分的车身预留更多空间,主要指因为采用全线控技术,没有了底盘与车身的机械连接部分掣肘,所以空间大。



但要集成这么多零件,滑板底盘的地台其实抬高了,会挤压车内头部空间,并且抵消一部分电动汽车低重心的优势。对于追求操控的乘用车而言,滑板底盘不一定能获得很高呼声。不过换个角度看,放在商用车领域,这就是好处呀。公交车这么高的车舱,头部空间余量可大着呢。

第3点对于乘用车和商用车都有利。所以综合以上,我看好滑板底盘在商用车领域的前景。

最后要说下,我在表格中写的是滑板底盘能解决4(也可能有1、2、3)痛点,是因为也有滑板底盘商融合了CTC技术,比如悠跑UP超级底盘是将电芯集成在底盘之中。

CTC、换电技术、滑板底盘都很有前景,能解决我们当下痛点。当然,技术能不能落地,还得看时机、市场和适配性等。我认为换电技术在大火后,CTC会成为下一个宠儿。至于滑板底盘,它可能会在商用车领域大放异彩。期待这些厂家能好好打磨产品,虽然油是真烧不起了,但我们也不想将就呀。

文章来源:网络


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