你的浏览器版本过低,可能导致网站不能正常访问!为了您能正常使用网站功能,请使用这些浏览器。
chrome
Firefox

工具栏

CTM/CTP/CTC/CTB到底是什么?有什么区别?

在讲结构之前,首先得先弄清楚,这些英文缩写的全称究竟是什么。

“C”是英文“Cell”的缩写,也就是俗称的“电芯”。

“T”—“To”。

“P”—“Pack”,一般就是电池包的整包。

“C”—“Chassis”。

“B”—“Body”。

“M”—“Module”。

连起来就是“Cell To Body”、“Cell To Pack”等等。所以通过上述这些叫法,你能发现其目的都是围绕着电芯来开展,电动汽车的三电系统中,为车辆提供动力来源的就是电池包,逐层拆分下去后,最终的能量源就是一颗颗电芯。而电动汽车单从结构上看,最高效最省空间的,无疑就是电芯直接安装在车身内部,终极解决方案也就是我们小时候男孩子都玩过的迷你四驱车,严丝合缝,一点空间都不浪费。

虽然电动汽车在原理上和迷你四驱车有异曲同工之妙,但交通工具和玩具本就不是一个纬度的产物,汽车在使用场景、速度、性能要求、安全防护等各方面,都有极为苛刻的要求,而目前的技术条件,显然还无法简单粗暴的像迷你四驱车一样塞两节电池就完事。

相比于燃油车,虽然电动车在结构空间上灵活度更高,空间利用率也更好,但现有条件下无法像燃油车一样快速补能,为了避免里程焦虑,优化能量管理和提高能量密度依然是主流方法,这也是目前三电系统端需要解决的难题。但可惜的是,至今为止在电芯端依然没有太多质的飞跃,也就是在能量密度上没有太多突破,所以如何优化电池整包内部空间,尽可能多的塞下更多的电芯以提高电量,进而增加续航里程,就成为了目前电动车提高续航的主要手段,于是就有了今天要讲的内容。

  • Cell To Module

首先来看第一个CTM结构,基本逻辑是通过把一定数量的电芯组合成为一个单体模组,再通过若干个这种模组使用串并联的方法,最后输出一个总的正负极,进而成为一个电池包,其中包含但不限于的零部件有:电芯、模组、端板、水冷板、高压铜排、电池包底壳、电池包上盖、密封垫、绝缘板等。而早期电动车,基本都是油改电而来,为了尽可能用满空间堆电池,加上当时并没有专门为高低压元器件布置相应的空间和位置,所以那会儿的电池包都长得奇形怪状,BMS和高低压继电器等也都一股脑堆在电池包里,结构相当复杂且凌乱,完全不符合工业设计和商用量产逻辑。鄙人不才,当年曾经干过1年电池包结构设计工程师,现关注当时画的图简直不忍直视,甲方一般会发个3D扫描的车底包络,我们再基于客户的需求在有限的空间内进行设计,跟整车端可以说完全没有任何沟通。

CTM说实话并没有太多优势,可能唯一能称得上优势的,就是电芯可以单独进行更换,假设诊断出来在某个模组内的某颗电芯存在异常,则可以单独进行拆卸更换,当然这个过程相对来说也是比较繁琐的。除此之外放在今天来说几乎都是缺点。

制造工艺上,早期油改电CTM是不会用上铸铝这种“高端”产品的,能用钢板折边冲压绝对不会用太复杂的工艺,模组则通过螺丝与底壳上焊接的冲压梁固定,剩下的基本就是流水线人工安装模组和各种接插件,最后套上“保鲜膜”就崭新出厂。而这种CTM的电池包,在2023年的新能源汽车上几乎已经绝种了,尤其是国内电动车市场上,如果还有哪个厂商还在使用类似结构,那大概率可以判定要么是廉价车要么就是省成本。

  • Cell To Pack

2019年,宁德时代发布了全新一代的电池技术,也就是CTP。按字面意思理解,CTP技术的核心点在于取消模组设计,电芯直接与壳体相结合,减少了端板、隔板的使用,进一步压榨电池包内空间,一体性更强。随之而来的问题则是模组固定以及冷却,从宁德时代开始到现在,主流的方法是采用钢带或胶带等把结构相对简单的方块电池进行固定,再把一大块电池通过导热结构胶粘接到液冷板上,同时底壳的工艺也摒弃了以往大钢板折边焊接的方式,转而采用更符合量产与正向设计的铸铝或铝挤底壳,通过设计添加定位销或卡槽的方式对电芯进行限位。

散热上则采用大面积冷板和托盘焊接的方式,对整个电池包内部进行同时降温,以往由于模组的存在和工艺结构简单,成本低廉,所以都简单粗暴的在每个或每2-4个相邻模组下放置一块单独的水冷板,再由内部到外部转接进出水口,这种接插方式会存在电池包内冷却液泄漏的风险,目前的制造工艺则可以彻底解决这个问题,散热效率相对前者也要更高效。

事实上,宁王使用的CTP1.0也并非纯无模组的设计,从图中可以看到是将原有的小模组合并为3个大模组和2个中模组的设计,并且两端同样存在铝制端板,所以理论上依然是CTM,但结构上确实要比原来的技术好上不少。

而到了CTP3.0麒麟电池技术后,宁德时代给出了更为先进的制造方式,可以说彻底成为了真正的无模组设计,电芯也从原来的正置改为了侧置,同时贴合的电芯间也采用了全新的冷却方案,并且这套冷板还同时承担了隔热、温控、缓冲、支撑的作用,断面有点类似蜂窝铝的结构,而从结构图上看,底壳也存在相应的限位固定住电池,再通过粘接的方式成为一个整体,可以说3.0相比1.0而言才是真正的CTP,并且视觉观感上也要更整齐统一。

到目前为止,基本上所有的新能源车都已经采用类似的CTP制造方式,而电芯粘接的方式也导致了后期无法针对某一颗电芯进行更换,假设电池包内有某个电芯出现了故障,那只能整个电池包一起更换,最后暴力拆解报废,这是我咨询某头部电池制造商工程师得到的答案。但也恰好是这种结构设计,证明了目前电芯性能的稳定性,早跟以往不可同日而语,基本不会出现某颗单体故障的问题,也就无需单个拆解更换了,同时也因为电芯的稳定性提高,给了CTP技术得以实现的前提条件。

  • Cell To Body/ Cell To Chassis

先说CTB和CTC最本质的区别,是在于“底盘”二字。为了避免大家被误导,这里先说结论:直到目前为止,乘用车领域市面上还没有成熟的商业化车型。

至于某些宣称的CTC,我理解只是为了在商业运营上进行区分和造词搞噱头,真正的CTC必然条件是“Chassis”,也就是电芯直接与底盘相结合成为一个整体,而目前的乘用车中绝大多数都是“承载式车身”,根本没有所谓的“底盘”,只有非承载式车身,哪怕把上车体拿掉依然能开的,才能称之为“底盘”。(之前我也经常在评价车身的乘用车时经常使用“底盘”二字来评价整车操控和稳定性能的,主要是为了方便大家理解,但从今天开始要改口了,严谨一点)

所以在车身上最正确的说法应该是CTB,就目前而言你可以理解为CTC和CTB是一个东西,如果是滑板底盘,才能称之为CTC。

而CTB和前面说的CTP,最大的区别是电池和车厢的密封。CTP需要保留完整的电池包上下壳体,车厢和电池各自负责独立密封,而CTB则是将电池上盖和车身底板合二为一,电池和车身底板必然有一个不完整。也就是说,要么通过车身底板来对电池进行密封(BYD海豹),要么大家就全坐在电池包上开车(特斯拉Model Y)。

CTB的好处,是把电池包系统纳入到整车开发流程当中,总布置、车身、悬架以及动力电池部门需要通力协作,在平台和车型开发初期就要开始考虑电池设计对其他部分的影响,而不像以往CTP和CTM等可以后期魔改。这样一来,电池包系统就正式进入了整车战略布局当中,这对于车辆的统一性、合理性、结构设计、人机工程等方面都得到了相当部分的提升。同时取消了上盖或车身底板的设计,也能让整车得到Z向空间的释放,大概能增加10mm以上的高度。

这也解释了为什么我在开BYD海豹的时候,觉得那台车的人机工程相当接近于传统燃油车,并且它还是台轿车,同时加上BYD的刀片电池技术和正负极侧置,进一步降低了电池整包的厚度,最终获得了一个相当优秀的前后排人机工程感受,如果不采用CTB技术,放到SUV上或许没有太多感知,但放到轿车上,立马就能发现差异,参考蔚来ET5、ET7的后排。

另外相比于CTM,CTP和CTB在给整车结构强度上提供了相当一部分的优势,尤其是扭转刚度。CTM采用的是模组与底壳机械螺丝固定的方式,模组见不参与力传导,在车辆扭转过程中,无法提供过多的帮助,而CTP和CTB均采用的是电芯与底壳粘接的方式,特斯拉的CTB则更夸张,整个包内填充满了用于绝缘与粘接固定的粉色材料,强度相当牢靠,可以理解为车底下塞了块大号铁板,那扭转刚度还不起飞?所以你可以发现目前的电动车,但凡是使用了CTB和CTP技术的,扭转刚度都随便超过40000N·m/deg,这是以往在很多高性能车和超豪华车型上才有的表现。

另外还有称之为“MTB”的,也就是“Module To Body”,采用的是电芯模组固定的方式,再取消电池上盖进而安装在车辆上,目前零跑采用的就是这种方案。总之无论采用哪种设计,各有各的特点,但本质上都是为了尽可能压榨空间,塞下更多电池,把电池包和车身考虑在一起设计制造,减少零部件使用,提高量产效率,降低成本,提高车辆性能表现。而普通用户买车的时候,其实很容易被官方话术误导,尤其是那些无迹可查的百分比数据,我觉得最终还是要用感受来说话,吹得再花哨,开起来不行,维护起来麻烦的,那该被用户淘汰,依然会被淘汰。

以上,希望这篇内容能帮助到大家更好的区分和了解目前新能源汽车上的一些技术。​​​

标签: 海豹 CT

内容由作者提供,不代表易车立场

收藏

收藏成功 ! 去易车app查看收藏文章

猜你想看

+加载更多

活动推荐

广告
  • 奖 
  • 抢 
  • 奖 

相关车型

CopyRight © 2000-2023 BitAuto,All Rights Reserved. 版权所有 北京易车信息科技有限公司    购车咨询:4000-168-168 (周一至周日 9:00 – 21:00) 法定假日除外