【电池集成技术】CTP/CTC/CTB!

锂电有点忙 2024-02-09 10:09:17

目前新能源车都在向高续航里程发展,除了电池的开发之外,新能源动力集成方式也是提高续航里程的重要办法。简单的说就是在一定的空间里尽可能多的把电芯装在整车上。

传统的集成方式是电芯→模组→电池包→装车CTM结构(Cell to Module) 这种方式下电池的利用率比较低,因此已经被淘汰。后来逐渐开始有了CTP技术(Cell to Pack) 也就是省去了模组,电芯直接组为pack,本质上是为了提升能量密度,节省空间和成本。

CTP方式分为两种方式:

一是将Pack看成是一个完整大模组替代内部多个小模组的结构,逐步减少端侧板等结构件。核心逻辑是提高单体电芯的容量,同时将多个电芯堆叠组成更大的电池模组,从而大大减少模组数量,减少零部件数量,从而实现能量密度提升和成本降低的目标。

二是设计时即考虑采用无模组方案,以电池本身作为强度的参与件去设计,以比亚迪刀片电池为代表。

麒麟电池第三代CTP

CTP优点:提升了电池包的体积能量密度和质量密度,降低了成本。

CTP缺点:对电芯一致性要求高,维修难度相对较高。

但CTP技术始终没有突破电池包这一层级,而CTC(Cell to Chassis/Car)技术和CTB(Cell to Body)技术却做到了。

CTC技术省去了从电芯到模组,再到电池包的两个装配过程,直接将电池集成到车身底。本质是底盘平台化思路。其也分为两种

一是电池包底盘集成,是直接将电池包集成到底盘框架中,从而代替地板,或者直接使用乘员舱地板作为电池的上盖,实现车身地板和底盘一体化设计;

二是电池单体底盘集成,是将电池单体的壳体焊接或者胶粘,连接到底盘结构上,改变了电池的制造形式。前者可靠性高,后者集成优势明显但技术难度大且无法进行换电。CTC方面,特斯拉采用4680+CTC,以电池上盖代替座舱地板,壳体焊接横梁增加强度;零跑的CTC技术是将电池包的上盖板去掉,但保留模组结构。

零跑CTC​技术

CTC优点:直接将电池集成到车身地板上,将大大节省空间,或者说在相同空间内可以容纳更多电池,从而提升了续航能力,同时,零部件和结构件也大大减少,降低了重量、简化了流程、节约了成本。

CTC缺点:一方面对单体电池一致性提出了很高的要求,另一方面,由于电池整体集成在车身地板,且有胶水相互粘连,几乎不可能进行维修,维修成本极高。

CTB电芯到车身技术,是比亚迪提出的一种电芯集成方式,实现电池车身一体化的转变。

其将电池上盖与车身地板进一步合二为一,电池包托盘构成蜂窝状结构,与刀片电池结合加强侧向吸能和抗冲击力;

BYD的CTB结构

​CTB优点:车的刚性提升,结构安全,且操控性能也有所提升

CTB缺点:集成度需要提高,相较CTC差点。

总结:三种方案不能说谁更好,但电池系统高度集成化是大方向。市场目前正由CTP向CTC/CTB的方向上进行转变 ,目前CTC/CTB由于直接和底盘进行整合,想要换电很困难,如果能在换电问题上有技术发展,个人还是看好CTC/CTB集成技术。

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锂电有点忙

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