□ 胡立彪
近日,零跑科技發(fā)布其全域自研的新成果——智能動力CTC技術(shù)。零跑科技董事長朱江明在發(fā)布會上還宣布,將對CTC技術(shù)免費開放共享。對此,有業(yè)內(nèi)人士表示,零跑科技在CTC技術(shù)上的努力或可形成示范,帶動更多汽車相關(guān)企業(yè)在此方向開拓。
CTC是英文cell to chassis的首字母縮寫,是指“將電池、底盤和下車身進行集成設(shè)計,簡化產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)工藝的前沿技術(shù)”。
事實上,CTC技術(shù)算不上前沿。有人認(rèn)為,CTC作為物理層面的創(chuàng)新,與其說是一種新技術(shù),不如說是一種新理念。2020年9月,特斯拉曾發(fā)布CTC整包封裝技術(shù),即取消電池包設(shè)計,直接將電芯或模組安裝在車身上。對于電動汽車采用CTC設(shè)計,特斯拉CEO馬斯克有一個經(jīng)典解釋:原本飛機的燃料箱是放在機翼里的,后來發(fā)現(xiàn)燃料箱是多余的,于是就把燃料直接注入機翼內(nèi)部,讓整個機翼充當(dāng)燃料箱,這樣容納的燃料就更多了。電動汽車動力電池也“沒必要往盒子里再裝一個盒子”。
CTC技術(shù)將電池組作為車身結(jié)構(gòu)的一部分,連接前后兩個車身大型鑄件,取消原有座艙底板,座椅直接安裝在電池上蓋上。這樣做不僅提升了空間利用率和系統(tǒng)比能量,還可以讓車身與電池結(jié)構(gòu)互補,使電池抗沖擊能力及車身扭轉(zhuǎn)剛度均得到大幅度提升。更重要的是,CTC技術(shù)有助于將車輛的結(jié)構(gòu)平臺進一步單元化,從而有效降低制造成本。馬斯克曾表示,采用了CTC技術(shù)后,配合一體化壓鑄技術(shù),可以節(jié)省370個零部件,為車身減重10%,將每千瓦時的電池成本降低7%。
是否是“終極”制造方式很難說,但目前看,電動汽車有往這個方向發(fā)展的趨勢。有分析指出,動力電池技術(shù)發(fā)展至今經(jīng)歷了3個階段。第一個階段是標(biāo)準(zhǔn)化模組時代,此類動力電池是先由電芯(cell)組裝成為模組(module),再把模組安裝在電池包(pack)中,形成電芯—模組—電池包的三級裝配模式。這種裝配模式開發(fā)簡單,但無法靈活地進行電量和電壓配組,且零部件多、空間利用率低、整體重量大、系統(tǒng)成本高。為了實現(xiàn)降本增效,CTP(cell to pack)大模組技術(shù)應(yīng)運而生,動力電池進入第二個階段。CTP技術(shù)就是直接將電芯組裝成電池包,省去中間的模組環(huán)節(jié),實現(xiàn)了體積利用率和生產(chǎn)效率的提升,零件數(shù)量也進一步減少。但這還不夠,為了將效率提升到極致,CTC技術(shù)出現(xiàn)了,動力電池發(fā)展也推進到第三階段。
建筑界有句名言:Less is more??勺g為“少即多”“簡單即美”等。這一理念也適用于電動汽車發(fā)展。事實上,CTC技術(shù)的確做到了這一點。零跑科技提供的數(shù)據(jù)顯示,CTC技術(shù)可以使整車垂直空間增加10毫米,電池布置空間增加14.5%;在續(xù)航方面,綜合提升整車?yán)m(xù)航里程10%,未來可以實現(xiàn)“充電5分鐘,續(xù)航超過200公里”的加油式充電;在性能方面,扭轉(zhuǎn)剛度提升25%,輕量化系數(shù)達到2.4,提升20%。另外,在電池安全、電池壽命、電池性能等方面,均有不同程度的提升。
像特斯拉、零跑科技一樣看好CTC技術(shù)的整車車企及動力電池企業(yè)還有不少。比如,去年3月,大眾集團公開表示,將在下一代電池集成技術(shù)中考慮CTP和CTC兩個方向;同年6月,沃爾沃表示其第三代電池系統(tǒng)集成技術(shù)的電池組將采用CTC方案;而2017年12月成立的美國電動汽車初創(chuàng)公司Canoo,到目前已推出了3款將電池和底盤合二為一的“滑板式底盤”電動汽車。在電池企業(yè)中,寧德時代宣布計劃將在2025年前后正式推出高度集成化的CTC電池技術(shù),2028年前后有望升級為第五代智能化的CTC電動底盤系統(tǒng)。
不過,對于CTC技術(shù)也有人并不看好。有業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,CTC技術(shù)存在明顯的短板,電池包作為結(jié)構(gòu)件的剛性、熱失控管理等都有更高的要求,同時,一旦出現(xiàn)碰撞底板受損,維修將非常困難,且成本很高。從全生命周期看,電池回收也是一個難題。而且,CTC一體化設(shè)計要求整車企業(yè)與電池企業(yè)密切合作,但底盤和電池均包含大量核心技術(shù),雙方愿不愿進行技術(shù)分享,如何分配話語權(quán)等,這些問題解決不好恐怕都會成為CTC技術(shù)應(yīng)用的障礙。
新能源汽車發(fā)展不能閉門造車,行業(yè)發(fā)展也不是一家一人之事,交流、合作、互聯(lián)才是中國汽車做大做強的關(guān)鍵。CTC技術(shù)能行多廣、走多遠(yuǎn),我們拭目以待。
《中國質(zhì)量報》【車國春秋】