日前,哪吒汽車(chē)與寧德時(shí)代在一體化智能底盤(pán)技術(shù)上開(kāi)展了合作。雙方共同打造的電芯一體化智能底盤(pán)項(xiàng)目命名為CIIC(CATL Integrated Intelligent Chassis),將于2024年底前面世。
電動(dòng)汽車(chē)的一體化底盤(pán)技術(shù),即為CTC,寧德時(shí)代于去年下半年便正式公開(kāi)了這個(gè)項(xiàng)目,曾宣布將在2025年前完成搭載。此次與哪吒的合作,是寧德時(shí)代CTC底盤(pán)技術(shù)首個(gè)車(chē)企方面的合作伙伴,其問(wèn)世時(shí)間也略微提前了些。
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簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),最早的分散模組布置電芯時(shí)代,可看做動(dòng)力電池的1.0技術(shù)版本,屬于初期探索階段。后續(xù)的CTP無(wú)模組或大模組階段,可以看做電池技術(shù)的2.0版本,大幅提升了體積能量密度,以及各方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。如今的CTC一體化底盤(pán),則是電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的3.0技術(shù)版本,將電池電芯與汽車(chē)底盤(pán)徹底融合在一起,優(yōu)勢(shì)明顯的同時(shí),難度自然也不小。
優(yōu)勢(shì)
打個(gè)比方的話(huà),CTC一體化底盤(pán)技術(shù)可以看做民航客機(jī)的機(jī)翼油箱。機(jī)翼油箱是將油箱和機(jī)翼融合,不單獨(dú)造外置油箱。其優(yōu)點(diǎn)是空間利用率高、減重,還有利于飛機(jī)重心平衡、飛行安全等。
電池包結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)思路好比套娃。多個(gè)電芯組成一個(gè)模組,多個(gè)模組組成為一個(gè)電池包,然后再將電池包安裝于車(chē)身地板上。在1.0版本,電池包應(yīng)用VDA/MEB標(biāo)準(zhǔn)化模組,特點(diǎn)是可移植性強(qiáng),電池包和車(chē)身是獨(dú)立開(kāi)發(fā),呈現(xiàn)的行業(yè)特點(diǎn)是由電池廠商主導(dǎo)開(kāi)發(fā)。
在2.0版本,電池包應(yīng)用CTP大模組技術(shù)(或者叫無(wú)模組電池技術(shù)),去掉了電芯到模組這個(gè)步驟,電芯即模組,多個(gè)電芯就組成了一個(gè)電池包。這就好比100元大鈔看誰(shuí)裝得多,一個(gè)皮袋肯定要比同體積的疊層錢(qián)包有利。
在3.0版本,干脆就不要電池包(框架)了,電池包和車(chē)身融為一體,進(jìn)一步減少了外殼結(jié)構(gòu)的占地面積以及降低了制造成本。
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從用戶(hù)角度來(lái)說(shuō),CTC帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)很明顯。一是電池包的體積能量密度可以進(jìn)一步提升,裝載更多的電池電芯,純電動(dòng)車(chē)型續(xù)航有望達(dá)到800km以上。二是結(jié)構(gòu)上,CTC可以明顯提升整車(chē)扭轉(zhuǎn)剛度,對(duì)整車(chē)安全和駕乘舒適度上會(huì)有提升。另外完全融合到底盤(pán)上的電池包,可以減少電池組對(duì)對(duì)車(chē)身結(jié)構(gòu)高度的影響,屆時(shí)電動(dòng)汽車(chē)車(chē)內(nèi)地板高、底盤(pán)拖掛電池明顯這些現(xiàn)象都將不存在。
最后還有成本方面,CTC將進(jìn)一步減少零配件的數(shù)量,在從而降低整車(chē)成本,對(duì)廠家和用戶(hù)來(lái)說(shuō)一局雙贏。在電池成本居高不下的境地下,降低結(jié)構(gòu)成本也是一種思路。
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從行業(yè)角度來(lái)說(shuō),CTC所帶來(lái)的更多是一種全新的商業(yè)模式。在CTC的基礎(chǔ)上,底盤(pán)可能最終集成了整車(chē)所需要的大部分硬件,與車(chē)身完全獨(dú)立開(kāi)來(lái),這樣,整車(chē)的定制性更強(qiáng),同時(shí)底盤(pán)和車(chē)身可以并行開(kāi)發(fā),大幅度的縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間,降低費(fèi)用。
難點(diǎn)
寧德時(shí)代所提出的CTC并不是一個(gè)新概念,在此之前,很多人已做了非常深入的研究。而大多數(shù)的底盤(pán)平臺(tái),并沒(méi)有將電芯直接集成到底盤(pán)上,仍然是保留了電池系統(tǒng)PACK這個(gè)零部件,例如特斯拉和大眾的MEB平臺(tái)。
CTC有這么大的優(yōu)勢(shì),為什么現(xiàn)在還沒(méi)得到大范圍的應(yīng)用呢?
首先,在人的思維層面,需要一個(gè)漸進(jìn)式的轉(zhuǎn)變,從燃油車(chē)的底盤(pán)很難直接跨到CTC的構(gòu)思上來(lái)。
其次,汽車(chē)是一個(gè)安全至上的領(lǐng)域,不同于一般的消費(fèi)品,所以正常時(shí)候都會(huì)沿用已經(jīng)經(jīng)過(guò)證明的、成熟的技術(shù),大范圍的切換新技術(shù),不現(xiàn)實(shí)。
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再次,電芯與底盤(pán)的集成,還有很多的問(wèn)題需要解決,其中一個(gè)很重要的因素就是安全。
最初的純電動(dòng)汽車(chē)如日產(chǎn)聆風(fēng),電池包不直接參與對(duì)碰撞力的傳遞和緩沖過(guò)程,整車(chē)盡可能地保護(hù)電芯/模組不受到機(jī)械變形或擠壓,留出了足夠的緩沖空間以保障車(chē)輛安全。隨后在特斯拉帶火全球電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)后,設(shè)計(jì)的思路有所改變。特斯拉希望電池包本身也要參與碰撞,在Model 3上主要是電池包的縱梁,會(huì)參與來(lái)自前后方碰撞的力傳遞,而整車(chē)上的緩沖空間則相應(yīng)被壓縮。
到了CTC技術(shù)時(shí)代,這些已有的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)基本要被打亂重來(lái)。因?yàn)殡娦臼侵苯蛹稍诘妆P(pán)上的,在碰撞中,底盤(pán)將是直接參與受力、并發(fā)生形變,電芯也將直接受致力、甚至變形,所以,如何在安全的前提下來(lái)做這個(gè)集成就顯得尤為困難。
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另外,一體化的智能底盤(pán),主機(jī)廠和電池廠之間該由誰(shuí)來(lái)做主導(dǎo),也是需要考量的問(wèn)題。以往電池廠家可以按自己或客戶(hù)定制要求生產(chǎn)電芯模組即可,由主機(jī)廠進(jìn)行電池包Pack的封裝。而CTC的技術(shù)要求,必然使得電芯和整體底盤(pán)的標(biāo)定要同時(shí)進(jìn)行,主機(jī)廠是否愿意將自己的核心技術(shù)徹底放開(kāi)給電池企業(yè),需要打個(gè)問(wèn)號(hào)(哪吒汽車(chē)除外)。
同時(shí)電池企業(yè)在底盤(pán)上的技術(shù)積累和話(huà)語(yǔ)權(quán)也很少,畢竟本行是化學(xué),一下就轉(zhuǎn)向汽車(chē)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和調(diào)校,很難。即便是寧德時(shí)代這樣的龍頭企業(yè),一下子組起一個(gè)可以與主流汽車(chē)品牌抗衡的底盤(pán)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),也是不現(xiàn)實(shí)的。對(duì)于寧德時(shí)代來(lái)說(shuō),或許直接收購(gòu)或控股一家底盤(pán)公司,會(huì)更加簡(jiǎn)單快捷。