放眼全球,CATL宁德时代在动力电池领域一直处于领先地位。
根据市场调研机构SNE Research的最新数据,2024年第三季度全球电动汽车电池装机总量达到258.5吉瓦时。其中,宁德时代以28.5%的市场份额稳居全球首位。
面对全球新能源汽车市场的高速发展,即便是已成为行业龙头的宁德时代也在通过不断的创新从而提高竞争力,以应对市场的变化与挑战。近几年,随着电池底盘一体化技术的逐渐成熟,在动力电池深耕已久的宁德时代也将目光投向了这一技术。
近日,宁德时代正式发布了针对新能源车研发的超高安全滑板底盘“磐石底盘”。磐石底盘以电池为中心展开设计,将电芯直接集成到底盘中,实现和底盘的结构共用。同时,该底盘技术能够实现上下车体的解耦,适用于不同尺寸车型开发,实现了“一套底盘架构,百变车型”的设计目标。
接下来就让我们带您聊聊,此次发布的磐石底盘有何新奇之处。
此次发布的宁德时代磐石底盘以电池为中心展开设计,采用电池到底盘一体化(Cell to Chassis)技术,将电芯直接集成到底盘中,实现和底盘的结构共用,具备“内部集成+上下解耦+对外开放”三大核心特点。
磐石底盘基于上下车体解耦的结构设计,在发生事故之后可以吸收85%的整车碰撞能量。
发布会现场,宁德时代展示了120km/h正碰的测试视频,磐石底盘在满电状态下,即使在120km/h的车速下正面100%撞击,也没有发生起火或爆炸。
当前,行业标准C-NCAP碰撞测试速度为56km/h,以这一速度实现正面碰撞,其产生的碰撞能量相当于从12米坠落;而120km/h正面碰撞,则相当于从56米坠落,产生的碰撞能量是前者的4.6倍。
据介绍,采用磐石底盘的车型在发生碰撞时,上车身吸收的碰撞能量占比为15%,而磐石底盘吸收的碰撞能量占比高达85%,相比之下,普通底盘仅吸收约60%的碰撞能量。这表明磐石底盘在车辆安全方面起到了关键作用。
在结构安全方面,磐石底盘采用了立体式仿生龟甲结构,实现了车体结构与能量舱结构的深度耦合,并叠加了航母式阻拦结构。
这种设计在受到撞击时,能够有效减缓底盘侵入和减少能量舱变形。此外,底盘还使用了2000MPa级潜艇级热成型钢和600MPa级航天级铝合金等高强度材料,以增强结构刚性。
在电芯安全方面,宁德时代为磐石底盘配备了开发了超高安全电芯。该电芯经过了60km/h时速下的滑车撞击,以及90°折弯试验和贯穿式锯断试验,均没有发生起火和爆炸。
并且,磐石底盘还将宁德时代NP2.0技术与CTC相结合,即便在极端情况下发生单体电芯热失控,也不会与相邻电芯产生热扩散,进一步确保电池安全。
在高压安全方面,磐石底盘实现了行业最快高压断电,在碰撞发生的瞬间,0.01秒内切断高压回路,避免高压短路造成起火爆炸,0.2秒完成残余高压电能释放,降低高压触电风险。这个速度比车内安全气囊触发的时间还要快。
磐石底盘的电芯和底盘结构之间还采用了高韧吸能绝缘膜,这种材料不仅绝缘,还能吸收电芯内部碰撞能量,进一步减小电芯形变。
宁德时代首席制造官倪军在发布会上强调,尽管新能源汽车行业正在经历价格战,成本控制至关重要,但绝不能以牺牲整车的安全性能为代价。他指出,安全是基石,一旦安全性能出现问题,将带来严重的负面影响,甚至威胁用户的生命安全。
针对目前新能源车企车型研发投入大、周期长、更新迭代加速等痛点,磐石底盘匹配丰富Toolkits解决方案套件,在可拓展的软硬件架构和标准化接口设计下,可实现不同车型、场景灵活选配,让“一套底盘架构、百变车型”成为现实,进一步提升了开发效率、缩短研发周期。
据了解,磐石底盘的出现,可以让整车量产时间由传统的36个月甚至更长,缩短至12—18个月。对消费者来说,购买等待的时间也会被大幅度缩短。此举也有望推动汽车设计向更加模块化、个性化和智能化加速迈进。
技术方面,磐石底盘采用上下车体解耦设计,也就是说车身与底盘是分开的,这一设计有效突破了安全与造型的限制,从而扩展了设计的自由度。上车身部分专注于用户体验,主要承担智能化产品特性的开发工作;而下车身部分则聚焦于能量与运动性能,主要负责安全和运动性能的开发。
在智能化方面,磐石底盘也并未让人失望。
据宁德时代上海智能科技有限公司总经理杨汉兵介绍,磐石底盘采用高适配接口,实现了机械、软件和数据的全面开放,让智能驾驶、智能座舱、车机交互、远程调度等功能能够全面接入,并支持L4级智能驾驶。
在发布会的尾声,阿维塔科技的总裁陈卓宣布,阿维塔将成为全球首家采用宁德时代磐石底盘技术的新能源品牌,并已与宁德时代子公司时代智能签署合作协议。虽然具体合作车型尚未公布,但预计将在2025年发布。
其实,阿维塔早在今年3月就已与宁德时代共同宣布采用磐石底盘技术,此次再次强调合作关系,也进一步彰显了阿维塔对这项底盘技术的信心和重视程度。
有些人认为随着磐石底盘技术的推广普及,以后车企研发新车,只要研发一个“车壳”,然后套在现成的底盘上就行了。
在我们看来,通过一体化智能底盘的设计,未来的汽车产品能够实现形态的灵活定义和制造过程的解耦,进而为消费者提供更加多样化的产品体验。
实际上,CTC技术的一体化智能底盘并不是一个新生事物。早在2002年的北美车展上,通用汽车即推出了一款名为Hy-wire(Hydrogen drive-by-wire)的概念车。这台概念车为氢燃料电池车,并将此前已经应用于航空领域的“fly by wire”线控技术与汽车进行了结合。
丰田也曾经提出过类似的概念。2018 年,丰田在 CES 上发布 e-Palette 车型平台。这个平台集电动化、智能化与共享化为一体。它的底盘是高度模块化的,上部的座舱可以设计成移动商店、图书馆、健身房、无人配送车等等。
与传统汽车相比,这类车型大幅简化了加速、制动以及转向灯部分的机械结构,把上述的车辆系统全部转为电子控制,通过预留的电气和车体接口,能实现上下车体分离解耦,进而使上车体可以根据实际需求更换。
得益于这款车底盘的高集成度和平整度,以及车身与底盘的解耦设计,让它看起来非常像是一块光滑的滑板,所以业内通常称这种技术为“滑板底盘(Skateboard Platform)”概念。
在全球范围内,滑板底盘赛道的明星公司以Rivian为代表,并推出多款基于滑板底盘的车型,包括皮卡、SUV和Van货车等。
2021年11月10日,以滑板底盘为核心技术的美国电动汽车制造商Rivian在纳斯达克上市,融资规模达120亿美元,成为当年全球最大的IPO,市值一度突破1400亿美元,仅次于特斯拉和丰田。
如今“滑板底盘”概念得到了许多车企的追捧与关注。在皮卡领域,诸如上汽大通、东风等车企也在自家的概念皮卡中提到过相关技术,除此之外,还吸引了诸如宁德时代、舍弗勒、采埃孚等国内外知名供应商以及悠跑科技、易咖智车这类新兴科技企业的加入。
此次宁德时代磐石底盘的推出,被认为是宁德时代在寻找新增长点上的一个重要落点。2024上半年,宁德时代“增利不增收”,营收1667.67亿元、净利润228.65亿元,同比增速分别录得-11.88%、10.37%。
第二增长曲线储能电池系统上半年的营收占比为17.28%,获得了快速增长,但当前国内储能行业存在价格方面过度竞争的现象。
进入2024年,宁德时代一直在建立新增长点上发力。在9月,宁德时代发布了后市场服务品牌“宁家服务”,在售后市场发力。在新能源汽车售后服务市场上,目前还处于蓝海阶段,而宁德时代无疑具有优势。
在换电板块宁德时代也在持续发力。2024年,宁德时代的巧克力换电与长安、广汽、北汽、五菱、一汽等汽车企业宣布合作,并与31家企业签订了超过10万块电池的订单。
根据规划,宁德时代2025年将建成1000座换电站,中期建成10000座换电站,最终将实现30000座换电站网络化分布。换电站换电用时仅100秒,单日服务能力为822次,配置14-30块大容量电池仓,可达成99.99%的换电通过率。
宁德时代磐石底盘,不仅集成了全套完整的电池、电驱、热管理以及线控系统,而且还包括了调校完成的底盘悬挂系统。
简单来说,在收到底盘后,车企只需要套上自家车壳,新车就大功告成。直接砍掉了底盘研发的环节,达到降低造车门槛,节约成本,缩短新产品研发周期的效果,能够帮助想造车的企业迅速入场。
需要注意的是,在当下电动化大趋势下,新车同质化愈发严重。尤其是在动力系统部分,很多百万级纯电动车型甚至与十几万级的中国品牌车型之间的差异不大。
在这样的背景下,区分车与车差异的重点就集中在了底盘与驾驶感受方面,其中不少经验丰富的老牌车企,更是采用自研自采的方式将这些“不同”牢牢抓在自己手中。
正因如此,对于已有成熟底盘技术的传统整车厂商而言, 这种底盘技术似乎短时间内还无法得到充分体现。
不过,如果我们把眼光放在更长远的未来,当无人驾驶真正实现后,这类底盘技术或许会迎来巨大的发展,并会对未来出行带来十分重要的意义。