2022 的春天,就這樣夾雜著惆悵與不甘,在疫情之中悄悄溜走了。
但是一個(gè)人的時(shí)光或許會(huì)虛度,一個(gè)行業(yè)的發(fā)展卻一定是時(shí)不我待的,尤其是在競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈的新能源汽車(chē)領(lǐng)域。
前幾日各家新勢(shì)力發(fā)布了 5 月份交付量成績(jī),各自悲喜按下不表,我從中發(fā)現(xiàn)了一家非常有意思的品牌——零跑。
這家以性?xún)r(jià)比著稱(chēng)的新勢(shì)力,不但在不覺(jué)間躋身于第一梯隊(duì),而且還在新車(chē)新技術(shù)上賺了不少風(fēng)頭,尤其是最近大火的國(guó)內(nèi)首家量產(chǎn) CTC 。
那么,今天咱們就來(lái)仔細(xì)地盤(pán)一盤(pán)零跑和它的 CTC 技術(shù)。
為什么說(shuō)零跑有意思?
在一年以前,大概除了汽車(chē)行業(yè)從業(yè)者和車(chē)主之外,可能很少有人聽(tīng)說(shuō)過(guò)零跑這個(gè)品牌。而自去年底 C11 正式交付以來(lái),交付量便以黑馬姿態(tài)一路上揚(yáng),在嚴(yán)重的產(chǎn)能限制之下,都已經(jīng)來(lái)到了新勢(shì)力的第一梯隊(duì),尤其是在疫情艱難的 4 月,不得不令人刮目相看。
在 4 月底發(fā)布,并于近期登陸粵港澳車(chē)展的 C01 更是繼續(xù)了零跑的爆款氣質(zhì)。5 月 10 日開(kāi)啟預(yù)售,4 小時(shí)訂單量就超過(guò)了 2 萬(wàn)臺(tái);預(yù)售 48 小時(shí),訂單量破 3 萬(wàn)臺(tái);到 5 月 28 日,零跑科技副總裁曹力在粵港澳大灣區(qū)車(chē)展上表示 C01 訂單已突破 45,000 臺(tái)。
如果只把這些成績(jī)歸功于性?xún)r(jià)比,怕是過(guò)于膚淺。性?xún)r(jià)比當(dāng)然是銷(xiāo)量快速攀升的原因,但如何實(shí)現(xiàn)性?xún)r(jià)比,即如何控制成本的前提下提供超越用戶期待的產(chǎn)品力,這才是更值得分析研究的。
零跑的創(chuàng)始人朱江明在 4 月底 C01 和 CTC 的發(fā)布會(huì)上淡淡地說(shuō)了這樣一句話:
「除了電芯,全是自研」。
更確切的說(shuō),零跑除了內(nèi)飾和電芯,全是自研。據(jù) 3 月份的零跑港股招股書(shū),其研發(fā)范圍覆蓋了 Leapmotor Pilot、Leapmotor OS、Leapmotor Power、電子電氣架構(gòu)、車(chē)身和車(chē)燈等大多數(shù)領(lǐng)域。除了電芯和內(nèi)飾不做以外,底盤(pán)(含懸架系統(tǒng))、電子電器部件都要和供應(yīng)商一同開(kāi)發(fā)。
在傳統(tǒng)主機(jī)廠,自研車(chē)燈的都少,但零跑甚至做到了自產(chǎn)車(chē)燈,初聞著實(shí)驚了一把。
正是在這樣的自研信仰之下,零跑不僅實(shí)現(xiàn)了銷(xiāo)量的快速發(fā)展,也推出了相當(dāng)前沿的技術(shù)——國(guó)內(nèi)首家可量產(chǎn)的 CTC 技術(shù),這也就是咱們接下來(lái)要聊的主角。
CTC 和 CTB 是怎么來(lái)的 ?
除了 CTC,最近火起來(lái)的還有另一個(gè)詞「CTB」。在分析它們是什么之前,必須先回答一個(gè)前置問(wèn)題,它們的出現(xiàn)是為了什么?
這需要從電池包的歷史談起,因?yàn)樵?CTC 和 CTB 之前,還有 CTP 和 CTM。
里程焦慮是曾經(jīng)制約新能源汽車(chē)市場(chǎng)化的一個(gè)核心因素。為了增加續(xù)航,在動(dòng)力電池層面的思路,就是讓電池「裝下」更多的電能。分解下去就是電芯材料和工程結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面。好的電芯相當(dāng)于內(nèi)功,如何打造一身好筋骨來(lái)承受更多的內(nèi)功,即如何在有限的空間內(nèi)安排更多電芯,就十分考驗(yàn)電池包設(shè)計(jì)的工程能力了。
電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展早期的電池包形式,也是目前主流電動(dòng)車(chē)采用的形式,就是標(biāo)準(zhǔn)化模組電池包(CTM)。簡(jiǎn)單理解就像是把大象裝入冰箱的 3 步:
先把電芯組裝成模組;
再把若干模組組裝在一起加上外殼,成為電池包;
最后把電池包裝在車(chē)身上。
模組的存在使得電池包在整體技術(shù)要求和裝配方面變得簡(jiǎn)單,其明顯缺點(diǎn)就是模組和外殼體積占用較多,空間利用率不高。于是便發(fā)展出了 CTP(Cell To Pack)技術(shù),也稱(chēng)為無(wú)模組技術(shù),即電芯直接集成到電池包內(nèi),減少或省去了電池模組,把電池包集成到車(chē)身地板上作為整車(chē)結(jié)構(gòu)件的一部分。
CTP 的優(yōu)勢(shì)是提高了體積利用率,減少了零件數(shù)量,提高了生產(chǎn)效率。目前的行業(yè)發(fā)展水平正處于從標(biāo)準(zhǔn)模組向 CTP 技術(shù)轉(zhuǎn)向的過(guò)程之中。而缺點(diǎn)則是碰撞安全、熱管理和售后維護(hù)。目前采用 CTP 技術(shù)的代表企業(yè)有比亞迪、蜂巢新能源和寧德時(shí)代。
CTC(Cell To Chassis)技術(shù)則是指將電池、底盤(pán)和下車(chē)身進(jìn)行集成設(shè)計(jì),進(jìn)一步簡(jiǎn)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝的技術(shù)。通過(guò)減少冗余的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),有效減少零部件數(shù)量,在提升空間利用率和系統(tǒng)比能的同時(shí),車(chē)身與電池結(jié)構(gòu)互補(bǔ),使電池抗沖擊能力及車(chē)身扭轉(zhuǎn)剛度得到大幅度提升。
第一個(gè)讓 CTC 火起來(lái)的推手是特斯拉。早在 2020 年 9 月的電池日(Battery Day)上,特斯拉發(fā)布了自己的 CTC 理念,并于今年 4 月真正實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),首搭車(chē)型是得州工廠的 Model Y。
當(dāng)時(shí)馬斯克做了一個(gè)非常形象的飛機(jī)油箱比喻。以前是在機(jī)翼放一個(gè)油箱,而現(xiàn)在則直接讓機(jī)翼結(jié)構(gòu)本身成為油箱,因?yàn)椤笡](méi)有必要在盒子里再裝一個(gè)盒子」。而 CTC 同理,核心就在于省去原來(lái)的「油箱」——電池包外殼。
4 月底,高舉高打「自研」標(biāo)簽的零跑發(fā)布了國(guó)內(nèi)首家可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn) CTC 技術(shù),首搭車(chē)型 C01,并放出豪言要將 CTC 技術(shù)免費(fèi)開(kāi)放共享,讓 CTC 的概念再一次熱鬧起來(lái)。
之后則是近期比亞迪在海豹發(fā)布會(huì)上一同發(fā)布的 CTB (Cell To Body)技術(shù)。CTB 與 CTC 有很多相似之處,都是強(qiáng)調(diào)電池、底盤(pán)和車(chē)身的集成化設(shè)計(jì),代表了未來(lái)的技術(shù)方向,行業(yè)內(nèi)已形成共識(shí)。大眾、沃爾沃和寧德時(shí)代等都已在積極布局相關(guān)技術(shù)。
但是,到目前為止,達(dá)到量產(chǎn)水平的 CTC/CTB ,只有特斯拉、零跑和比亞迪三家。
詳解 CTC 和 CTB
早期電池包設(shè)計(jì)上偏向于保守,一來(lái)是出于安全考慮,二來(lái)是技術(shù)實(shí)現(xiàn)上相對(duì)容易。從 CTM 到 CTP 再到 CTC/CTB,工程結(jié)構(gòu)方面的進(jìn)步是伴隨著越來(lái)越成熟的電芯技術(shù)演化而來(lái)的,一切優(yōu)化都是在確保電池安全的情況下演進(jìn)的。
電池、底盤(pán)和車(chē)身一體化設(shè)計(jì),高度依賴(lài)于車(chē)身底盤(pán)研發(fā)。與 CTM 標(biāo)準(zhǔn)模組和 CTP 相比,更需要整車(chē)企業(yè)的研發(fā)能力,在電池包設(shè)計(jì)方面需要更多介入,需要更全面的技術(shù)能力?;蛘哒f(shuō),敢先吃這螃蟹的,都是實(shí)力派。
具體的技術(shù)細(xì)節(jié)上,特斯拉的 CTC 是和車(chē)身一體壓鑄技術(shù)配合的,整車(chē)制造更加集成化。單純看電池集成方式,特斯拉的 CTC 和比亞迪的 CTB 很相似,可以簡(jiǎn)單理解為上下兩層面板中間夾了電芯,三者形成的電池包整體直接作為車(chē)身地板,省去了傳統(tǒng)車(chē)身上的地板。
主要區(qū)別在于特斯拉的采用 CTC 技術(shù)的車(chē)身沒(méi)有橫梁,電池包本身就是承受載荷的結(jié)構(gòu)件,做了特殊的結(jié)構(gòu)加強(qiáng);而比亞迪的 CTB 車(chē)身上則保留有橫向鋼梁,電池包不是主要受力構(gòu)件。
特斯拉電池日展示
特斯拉 Model Y 的結(jié)構(gòu)化電池
比亞迪 CTP 與 CTB 示意圖
而零跑的 CTC 則是保留了原車(chē)身地板,在托盤(pán)上布置電池,再將托盤(pán)固定到車(chē)身上,以托盤(pán)、車(chē)身地板和下車(chē)體的橫縱梁來(lái)封閉電芯。整個(gè)下車(chē)體底盤(pán)結(jié)構(gòu)與電池托盤(pán)結(jié)構(gòu)耦合,形成密閉空間,結(jié)構(gòu)上更加緊湊,集成度更高。
聚焦到零跑 CTC 和比亞迪 CTB 上,從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)看,CTB 技術(shù)把車(chē)身地板面板與電池包上殼體合二為一, 與門(mén)檻及前后橫梁形成平整密封面,通過(guò)密封膠密封乘員艙,底部通過(guò)安裝點(diǎn)與車(chē)身組裝。即電池系統(tǒng)作為一個(gè)整體與車(chē)身集成,電池包本身就是一個(gè)密閉主體。
而零跑的 CTC 技術(shù)是借用了車(chē)輛底盤(pán)的基本結(jié)構(gòu),以車(chē)身結(jié)構(gòu)梁與電池托盤(pán)形成雙骨架環(huán)形梁式結(jié)構(gòu),通過(guò)車(chē)身設(shè)計(jì)與電池托盤(pán)形成一個(gè)封閉腔體,就像雞蛋的外殼一樣,整體扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度更好,整車(chē)集成度更高。
零跑這個(gè)把車(chē)身地板作為電池包上蓋的設(shè)計(jì),成為了全球第一個(gè)沒(méi)有獨(dú)立電池包結(jié)構(gòu)的 CTC。
評(píng)價(jià) CTC 與 CTB 技術(shù)涉及成本、電池裝配工藝、電池密封、整車(chē)布置、車(chē)身剛度以及可維修性等等諸多方面,不存在絕對(duì)的優(yōu)劣之分。每家的選擇都是結(jié)合各自制造特長(zhǎng)和產(chǎn)品特點(diǎn)選擇的最優(yōu)路徑。
從電池方面講,零跑 CTC 真正意義上取消了獨(dú)立電池包,在電芯密封性上對(duì)制造工藝要求更高。與其他兩位行業(yè)龍頭相比,新勢(shì)力中都算后發(fā)的零跑在技術(shù)上做到了 CTC 領(lǐng)跑者,相當(dāng)難得。
特別是在電池的可維修性方面,與 CTC 的 Model Y 及 CTB 的海豹相比,C01 只需要拆解底盤(pán)上的電池托盤(pán),完全與乘客艙隔絕,不涉及地板和座椅拆裝,最為便捷。
零跑 C01 在 CTC 技術(shù)的加持之下,整體電池布置空間提升了 14.5\%,垂直空間增加了 10 mm,這對(duì)于純電轎車(chē)有限的頭部空間來(lái)說(shuō),十分寶貴。車(chē)身扭轉(zhuǎn)剛度提升 25\%,有效提高了行駛性能、操控響應(yīng)以及 NVH 表現(xiàn)。
也正是因?yàn)橛辛硕囗?xiàng)類(lèi)似 CTC 這樣的先進(jìn)自研技術(shù)傍身,C01 以超過(guò) 5 m 車(chē)長(zhǎng)的 C 級(jí)車(chē)身份,做到了 3 秒級(jí)加速,CLTC 續(xù)航 700+ km 的出色成績(jī),熱銷(xiāo)只是水到渠成。
寫(xiě)在最后
如果說(shuō) 2010 年代是中國(guó)自主品牌汽車(chē)飛速發(fā)展的時(shí)代,那 2020 年代一定是自主新能源車(chē)井噴爆發(fā)的年代。
在過(guò)去的幾年之中,各家新勢(shì)力各領(lǐng)風(fēng)騷,獲得的關(guān)注度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)的合資強(qiáng)勢(shì)品牌。如果拿學(xué)生上課打比方,那蔚小理和特斯拉肯定是坐在前排,表現(xiàn)最活躍的。
但是零跑這位同學(xué)就很有趣,低調(diào)靦腆,平易近人,最開(kāi)始坐在教室后排默默無(wú)聞。遇到難題,當(dāng)別的學(xué)生請(qǐng)家教找外援時(shí),他自己在默默鉆研。寒來(lái)暑往,一個(gè)個(gè)學(xué)期過(guò)后,零跑同學(xué)各科知識(shí)掌握得都很全面,不僅月考成績(jī)已經(jīng)名列班級(jí)前茅,而且提前自學(xué)了高年級(jí)課程,還樂(lè)于給其他同學(xué)講解分享。
沒(méi)有人會(huì)不喜歡和這樣低調(diào)樸實(shí)又有實(shí)力的同學(xué)打交道。
品牌向上的道路是艱難的。零跑通過(guò)對(duì)自研的堅(jiān)持,從 S01 起步,到 T03 穩(wěn)住基本盤(pán),再到 C11 學(xué)會(huì)了奔跑。等到了 C01 ,已經(jīng)可以拿出 CTC 這樣的先進(jìn)技術(shù)了,這條艱難但正確的成長(zhǎng)之路就這樣被零跑走通了。
零跑對(duì)自研的信仰,有點(diǎn)兒意思。
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