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盘一盘国内首家可量产 CTC 技术|零跑

对于从 C11 才开始接触零跑的我来说,「性价比之王」是我对零跑的第一印象,虽然也了解一些零跑的自研理念,但终究没有太过关注。

当零跑的销量频频登榜,开始进入新势力第一阵营,我依然认为只是「性价比」策略的胜利。

但是今天看过零跑 CTC 电池底盘一体化技术发布会之后,发现并不仅仅是价格那么简单。

  • 相比传统方案电池布置空间提升 14.5%,车身垂直空间增加 10 mm;
  • 车身扭转刚度提升 25%,达到 33,897 Nm/deg;
  • 零跑 C01 将是全球首款量产 CTC 轿车;
  • 未来可兼容 800 V 平台,400 kW 快充;
  • 零跑 CTC 将免费开放共享,不用新技术制造新壁垒。

对技术有这样高追求的公司,与人们意识中的走低价路线的零跑判若两「司」。自称特斯拉和比亚迪之后自研范围最广的汽车公司,不应只有低价标签。

那么,今天就来盘一盘零跑和它今天发布的 CTC 技术。

为什么要做 CTC

今天的重点当然是技术发布会的主角:CTC 电池底盘一体化技术。

但是要讲 CTC,首先要从 CTP,甚至是传统电池包说起。

解决大家关心的续航里程问题,在动力电池层面的思路,就是让电池「装下」更多的电能。分解下去就是材料层面和工程结构方面。短期内电池材料并不会有突破性进展,能量密度难以有较大提升,所以工程优化则成了提升容量不可忽视的着手点,也就是优化空间,放更多的电芯。

电动汽车发展早期的电池包形式,也是目前主流电动车采用的形式,就是标准化模组电池包。简单理解就像是把大象装入冰箱的 3 步:

  1. 先把电芯组装成模组;
  2. 再把若干模组组装在一起加上外壳,成为电池包;
  3. 最后把电池包装在车身上。

模组的存在使得电池包在整体技术要求和装配方面变得简单,其明显缺点就是模组和外壳体积占用较多,空间利用率不高。于是便发展出了 CTP(Cell To Pack)技术,也称为无模组技术,即电芯直接集成到电池包内,减少或省去了电池模组,把电池包集成到车身地板上作为整车结构件的一部分。

CTP 的优势是提高了体积利用率,减少了零件数量,提高了生产效率。目前的行业发展水平正处于从标准模组向 CTP 技术转向的过程之中。而缺点则是碰撞安全、热管理和售后维护。目前采用 CTP 技术的代表企业有比亚迪、蜂巢新能源和宁德时代。

以宁德时代为例,其 CTP 电池组的容量利用率增加 15%—20%,零部件的数量减少了 40%,生产效率提升了 50%,电池的能量密度提高 10%—15%。

CTC(Cell To Chassis)技术则是指将电池、底盘和下车身进行集成设计,进一步简化产品设计和生产工艺的技术。通过减少冗余的结构设计,有效减少零部件数量,在提升空间利用率和系统比能的同时,车身与电池结构互补,使电池抗冲击能力及车身扭转刚度得到大幅度提升。

但这也就意味着 CTC 技术高度依赖于车身底盘研发。与标准模组和 CTP 相比,更需要整车企业的研发能力,在电池包设计方面需要更多介入。

在发展进度上,特斯拉 2020 年 9 月在电池日上发布了 4680 电芯和 CTC 技术,今年 4 月刚刚在得州工厂正式下线交付 CTC 技术的 Model Y。2021 年 7 月初,在沃尔沃和大众集团举办的战略发展大会上,两家传统车企巨头也都将 CTC 作为重点技术路线。宁德时代此前也表示将在 2025 年推出 CTC 技术。

零跑的 CTC 强在哪里

而此时,低调的零跑已经发布了自己的 CTC,并宣称零跑 C01 将成为全球首款搭载 CTC 技术的轿车,实属国内 CTC 带头大哥了。

技术难点

根据发布会的介绍,零跑电池集成化设计的思路来自于老总朱江明 2016 年从智能手机电池设计中汲取的灵感,当时便提出了集成化设计的思路。

据说朱总当时就成立了跨部门项目组,亲自监督项目推进。经过多年的研发积淀,在结构、设计、验证、工艺和工装方面,研发团队攻克了 32 项关键技术,克服诸多难点之后,零跑早年种下的种子终于发芽了。

CTC 技术和传统电动车电池包相比,在结构上差异迥然,最大的难点是既要集成化,又要相对模块化。为了解决这个矛盾点,零跑研发团队提出电池底盘一体化结构,该结构解决了两大技术难点:

  • 结构方面:


电池和底盘一体化设计,创新性地应用了 CTC 双骨架环形梁式结构,将电池骨架结构和底盘车身结构合二为一,既是车身底盘结构又是电池结构,整体结构效率更高。

  • 气密性方面:


通过车身设计实现电池密封,CTC 技术借用底盘基本结构,利用车身纵梁、横梁形成完整的密封结构,相对于传统汽车这是一大创新。

技术效果

从技术结果上看,空间、续航、性能和安全方面都有明显提升。

更加集成化的电池结构,释放了更多宝贵的底盘空间,整体电池布置空间提升了 14.5%,垂直空间增加了 10 mm。可不要小看这 1 cm 的距离,对于轿车有限的头部空间来说,一分一毫都十分宝贵。

续航方面,更高的电池空间利用率除了能放更多电池以提升约 10% 的续航能力之外,同时提高电池保温性能,缓解冬季掉电缺陷,进一步保证了冬季续航体验。

车身性能方面,扭转刚度提升 25%,高达 33,897 Nm/deg,可提供更好的行驶性能,更出色的操控性以及更好的响应。同时车身刚度越高,抵御共振能力就越强,NVH 性能也会更好。

再从软件方面配合上零跑基于 BMS 和云平台线上线下相结合的 AI BMS,融合大数据和 AI 深度学习等相关工具,可以实现更为主动的防护功能。

此外,零跑 CTC 技术还有很好的兼容性和扩展性。可快速柔性化批量生产,实现跨平台跨级别适配。未来还可兼容 800 V 高压平台,支持 400 kW 超级快充。

总结一句话就是,零跑的 CTC 来之不易,值得表扬。

自研的情怀

如果你以为故事到此为止,零跑靠 CTC 形成技术壁垒,优先占据市场优势,那就格局小了。新能源汽车发展不能闭门造车,行业崛起也不是一家一人之事。

发布会上,朱江明明确宣布,「零跑将对 CTC 技术免费开放共享」。好一个「新技术不应是壁垒,而是带动产业向上突破的阶梯」

电动汽车的快速发展,让中国汽车工业真正有了弯道超车的机会。在机会的背后,不是投机取巧,而是全产业链上下无数中国工程师们脚踏实地的辛苦付出。而在研发方面,零跑一向主张自研,朱江明表示零跑已经成为在特斯拉和比亚迪之后,自研范围最广的车企。

朱江明在发布会上平淡地说了一句,「除了电芯,全是自研」。说起来豪迈,做起来可是真难,在国家层面越发强调技术自主和科技自强的大环境下,零跑在自研背后所经历的困难和付出,值得被人们看到。

写在最后

在我看来,零跑就像一个踏实肯干又不喜言辞的工程师,就像零跑的创始人朱江明。

没有花哨的营销技巧,但在技术上一直咬定不放,连辅助驾驶芯片都是自研的,在现在的车圈实属「不合群」。

当然,零跑的「自研」也并非完美。受限于自研,很多基础性工作需要亲自下手,从头起步,一个必然的结果就是在初始阶段的产品完成度不高。比如还不太好用的辅助驾驶,比如常被吐槽的高电耗等等。但只要坚持走下去,所有的问题最终都会被攻克解决,自主研发能力就是解决问题的钥匙,是企业行稳致远的保障。

最后,期待一波首款量产 CTC 技术的轿车零跑 C01 。


标签: 零跑 首家

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