誰是新能源下一個未來 CTC電池底盤一體化?換電技術?滑板底盤?

電驅時代 發佈 2023-12-16T19:23:28.535149+00:00

來源:AI汽車製造業面對用戶日益增長的安全、續航、性能等需求,基於電池技術衍生了三個新能源流派:CTC電池底盤一體化、換電技術、滑板底盤,今天來作一個分析。讓不太關注汽車技術的消費者去分清楚這幾個技術還真有難度。所以我想先做個類比,確保大家有一個概念。


面對用戶日益增長的安全、續航、性能等需求,基於電池技術衍生了三個新能源流派:CTC電池底盤一體化、換電技術、滑板底盤,今天來作一個分析。


讓不太關注汽車技術的消費者去分清楚這幾個技術還真有難度。所以我想先做個類比,確保大家有一個概念。


CTC電池底盤一體化技術——油箱。飛機機翼油箱是將油箱和機翼融合,不單獨造外置油箱。其優點是空間利用率高、減重,還有利於飛機重心平衡、飛行安全等。



換電技術——可以拆卸電池的手機。優點是即插即用,十幾分鐘即可滿血。快充也好,無線充電也好,再快也快不過它。



滑板底盤——迷你四驅車。特點是與線控技術、自動駕駛高度綁定,與操控有關的部件高度集成化。就像迷你四驅車一樣,其優點是一套底盤可以快速搭配各種車殼,有利於提高造車效率提高,降低造車成本。



小標題一:三項技術都能解決新能源汽車痛點


看看再也不回去的油價,我想大家確信新能源就是未來,但現在的新能源汽車表現出了四個明顯痛點:


1. 續航里程不足,嚴重影響大家購買信心。


2. 擴大電池包是行業普遍做法,但會導致整車過重。


3. 當下的動力電池包安全問題依然嚴峻,堆電池會擠壓車身空間,且不利於安全。


4. 電動汽車依然比同級別的燃油車貴,我們還在為新技術的高成本買單。


就這四點來說,這三項前沿技術可以解決的問題見下表。


換電技術大家最熟悉,以蔚來為代表的換電車型已經落地好幾年,所以我先說說它。


本質上,它沒辦法直接提升續航里程,但因為即插即用,不需要擔心續航里程不足。問題1、2本質相通,都是希望解決續航里程焦慮,所以只要在換電範圍圈以內,換電技術帶來的體驗會很出色。

另外需說明,一項技術有前景,還不能單看技術本身。眾人拾柴火焰高,汽車行業還特講究集體效應,一個人玩很難持續。你看兩田油電混動的發展走向,高壁壘導致大家都不跟你玩,人家乾脆換賽道,最後他們也沒落得好。



僅在國內範圍,根據最新的進展看,除了蔚來,像小鵬汽車、哪吒汽車、吉利汽車、北汽新能源、長安新能源、東風柳汽、奧動新能源等均已陸續推出換電服務。包括寧德時代、國軒高科等多家電池商也在積極布局換電。就連中石化也很積極投入,過去一年,他們和蔚來一起造了71座換電站。所以換電技術的前景怎麼樣,不用多說了吧?



而且從技術難度上看,它也是三者中最小的一個。換電技術主要需解決的是:換電站建設、電池包與車身連接點的可靠性(因為要反覆拆卸)兩個方面。


關於建設成本,這裡引用下根據協鑫能科公告內容:


「單個乘用車換電站所需投資額為 500.72 萬元,其中換電站投資 260.72 萬元,占比約 52%,此外還需要線路投資、電池投資等。」


根據最新消息,蔚來在中國市場已累計建成換電站900座(其中高速公路換電站237 座),投資額相當大。我本人看好這項技術,但這麼一大筆錢,資金流不強的企業想要分一杯羹還不是時機。等未來共用換電站模式推行起來,換電爆發期就不遠了。


小標題二:CTC電池底盤一體化技術為什麼好?


為了閱讀方便,後面將CTC電池底盤一體化技術簡稱為CTC。


CTC這項技術按發展路線看,它是電池包結構技術的3.0版本。


電池包結構的傳統思路好比套娃。多個電芯組成一個模組,多個模組組成為一個電池包,然後再將電池包安裝於車身地板上。



在1.0版本,電池包應用VDA/MEB標準化模組,特點是可移植性強,電池包和車身是獨立開發。這個版本是現在的主流思路,呈現的行業特點是由電池廠商主導開發。


在2.0版本,電池包應用CTP大模組技術(或者叫無模組電池技術)。到了CTP時代,破除了電芯→模組這個步驟,電芯即模組,多個電芯就組成了一個電池包。這就好比100元大鈔看誰裝得多,一個皮袋肯定要比同體積的疊層錢包有利。


課代表是比亞迪的刀片電池。因為破除了模組,並且電芯布置緊湊,整體空間利用率由40%提升到了60%,而且刀片電池的材料成本降低了25%左右。這些對解決開頭提到的焦慮很有幫助。


圖註:上圖是比亞迪刀片電池,下圖是奧迪e-tron的電池包結構,前者的空間利用率更高。

除了比亞迪,寧德時代也在做CTP大模組,去年他們就授權摩比斯使用CTP技術,並支持摩比斯在韓國乃至全球範圍內供應,因此主機廠和電池商都有在開發。


在3.0版本,乾脆就不要電池包(框架)了,電池包和車身融為一體,進一步減少了外殼結構的占地面積以及降低了製造成本。比如零跑C01,作為全球首款量產這項技術的車型,相比於VDA/MEB標準化模組,針對這款車而言,電池空間利用率提升了14.5%。


說「針對這款車而言」,是因為CTC強調電池包和車身高度融合,所以實際表現要針對具體車款而定。


就這項技術發展趨勢來說,也確實最適合主機廠主導開發。從協作層面看,白車身技術是主機廠負責,想要電池包高度融合,電池商很難有這個能量。而且技術層面看,主機廠主導開發也更合適。零跑一直強調全域自研路線,放在以前偏執了,這時正合適。


我們以特斯拉的CTC底盤為例,CTC上端(也就是傳統電池包的上蓋板)安裝座椅。另外,在極端熱失控的情況下,需要儘快將產生的熱量排出,所以特斯拉在CTC底盤一側做了多個泄壓閥孔來解決。你看這一上一下,其實都要針對調整,所以未來CTC技術重點看主機廠。



另外從結構角度,CTC的優勢是能提高整車的扭轉剛度,扭轉剛度差容易導致變形,對電池包的安全、駕乘舒適型都有直接影響。

對於扭轉剛度的提升,我們可以把1.0版本和2.0版本的電池包類比為車門,它們都是是通過螺栓固定在車身上,雖然都能提高白車身的扭轉剛度,但CTC卻相當於直接將車門焊死在車身上,所以效果更好。使用CTC技術的零跑C01就將車身扭轉剛度提升了25%。

圖註:白車身的定義是除去四門兩蓋,沒有經過油漆工藝的車身。


小標題三:看好滑板底盤在商用車領域的前景


相比於前面兩項技術,我看好滑板底盤在商用車領域的前景,比如城市公交,班泊車等。


滑板底盤的優勢體現在:


1. 同一套底盤可以適配多種車型,滿足多元化車型的開發需求(也就是一個底盤適配轎車、SUV、MPV、皮卡等);


2. 集成化程度高,能夠為上部分的車身預留更多的空間;


3. 它像一個大的「汽車零部件」,因為通用性強,能降低研發成本,縮短研發周期。

第1點對乘用車而言是把雙刃劍,因為個人用戶希望自己的車是獨一無二的。


第2點,為上部分的車身預留更多空間,主要指因為採用全線控技術,沒有了底盤與車身的機械連接部分掣肘,所以空間大。



但要集成這麼多零件,滑板底盤的地台其實抬高了,會擠壓車內頭部空間,並且抵消一部分電動汽車低重心的優勢。對於追求操控的乘用車而言,滑板底盤不一定能獲得很高呼聲。不過換個角度看,放在商用車領域,這就是好處呀。公交車這麼高的車艙,頭部空間餘量可大著呢。


第3點對於乘用車和商用車都有利。所以綜合以上,我看好滑板底盤在商用車領域的前景。


最後要說下,我在表格中寫的是滑板底盤能解決4(也可能有1、2、3)痛點,是因為也有滑板底盤商融合了CTC技術,比如悠跑UP超級底盤是將電芯集成在底盤之中。


CTC、換電技術、滑板底盤都很有前景,能解決我們當下痛點。當然,技術能不能落地,還得看時機、市場和適配性等。我認為換電技術在大火後,CTC會成為下一個寵兒。至於滑板底盤,它可能會在商用車領域大放異彩。期待這些廠家能好好打磨產品,雖然油是真燒不起了,但我們也不想將就呀。

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