特斯拉打样、比亚迪开张:“鲶鱼”启示录之CTC电池方案-
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发布时间：2022-11-17 07:41
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时间：2024-10-05 16:45
3月22日，特斯拉柏林工厂将正式开工投产。作为特斯拉在欧洲的第一座工厂，柏林工厂除了加快特斯拉在欧洲的订单交付步伐，更重要地，马斯克奉行的“第一性原理”将再次在生产端得以实践——前后一体压铸式车身工艺、4680电池和CTC电池车身一体化技术。
CTP的超级变化形态
所谓CTC，也即Cell to Chassis，字面可简单理解为电芯直接安装到底盘上。
“老式的手电筒，就是一个金属壳子，容纳标准的电池。金属壳子既是电池容纳的壳体，也是电筒的本身结构，可以看作CTC结构。否则，就得做个电池盒，再塞到手电筒里面（非CTC）。”某中国品牌新能源技术负责人接受牛车网采访时如此类比道。
一般而言，新能源 汽车 动力电池由小到大的组装关系为：电芯-模组-整包电池（PACK），电芯串并联为模组、模组串并联为PACK，加上配电模块、电池管理系统（BMS）等，从硬、软件上构成一个完整PACK。
CTC方案前，最前沿的量产方案为CTP（Cell tp Pack），无模组技术，比亚迪刀片电池即是CTP技术最广为人知的应用。
CTP技术通过取消模组设计，直接将电芯集成为电池包，电池包又作为整车结构件的一部分集成到车身地板上。
这种方式减少了模组本身的侧板、端板（模组结构件）和原本用于分隔模组以及帮助模组连接的横梁、纵梁（电池包装配支撑结构）等材料，整个电池结构极大简化，利用空间得到释放，同等尺寸的电池包容量得以扩展、电池组质量得以减轻，由此带来电池能量密度的提高和成本的降低。
根据比亚迪发布的数据，在体积一定的情况下，刀片电池能量密度比传统磷酸铁锂电池提升了50%，造价成本则下降了30%。
进一步到CTC方案来看，原有电池系统的箱体与车身结构合并，车身地板作为电池上盖，或者说电池包有独立上盖代替车身地板，集成程度前所未有地提高。
乘联会秘书长崔东树对牛车网指出：“CTC技术是一个比较强的整合技术，这使电池能量密度能更有效地提升、车辆设计更加轻量化，对整车形成更加独立个性化设计，对车企来说是比较好的一个事情，也使车和电池设计能有更有效的匹配。”
天风证券观点认为，CTC方案是未来电动 汽车 电池成组技术的重要发展方向。随着电动 汽车 对于便捷性、轻量化的要求提升，CTC将逐渐成为技术研发和应用的重要方向。
根据某CTC集成底盘制造公司数据，其1.0产品已可实现车身减重15%，同时成本降低20%。
特斯拉打样，比亚迪开张
纵观国内外所有潜在玩家，目前最接近量产的依旧是“先驱者”特斯拉。
去年在柏林工厂举办的Giga Fest活动中，特斯拉展示了4680 Structural Battery（CTC）方案——4680电池包取消了模组设计，电芯密集排布在车辆底盘中，电池“上盖”肩负密封电池与车身地板两项功能，座椅则可直接装在电池包上。
采用CTC方案之后，电池包作为结构件的刚性、热失控管理等都有更高的要求。
从特斯拉去年6月份公开的一份关于动力电池专利《INTEGRATED ENERGY STORAGE SYSTEM（专利号为US 2021/0159567 A1）》可知，它的解决方案是在电芯之间和电芯上下填充树脂材料，增强结构支撑的同时起到热保护的作用；而在热失控管理方面，则是在电池包一侧配备8个泄压阀，以便发生热失控时打开，降低电池起火风险。
此外，电芯之间改为Busbar 连接；蛇形管布置与车桥方向平行，通过减少蛇形管长度而减少流阻，增加冷却均匀性等，也都展现出特斯拉对量产CTC技术的准备。
去年Q2马斯克宣布不再出席后续财报会议。仅缺席了一个季度，老马又在2021Q4财报会议中现身，原因是他要对产品路线图做一次更新。没有新车发布的情况下，能让马斯克亲自出山的就只有第一批搭载4680 Structural Battery（CTC）方案的Model Y了。
在一条快要被淹没的推文回复中，马斯克提到，“新Model Y的结构电池将是另一级别的产品。”
而在特斯拉CTC技术量产后最可能搅动的中国热土上——
宁德时代，当仁不让的世界动力电池巨头，2025年才拿出成熟产品。
去年底，曾毓群透露宁德时代的CTP技术目前已升级迭代至第三代，并且2025年前后，宁德时代将推出*高度集成的CTC电池系统。到2028年，则计划升级到第五代智能化CTC电动底盘系统。
比亚迪，电池技术发家、全产业链布局完善、初代目中国新能源 汽车 一哥，只是在非官方口径中不经意透露海豹将搭载这项最新技术。哪怕在此前e平台3.0发布的重要时刻，也仅仅是将这一点用“电池车身一体化”一笔带过。
于是乎，从官方口径来看，国内厂商中最先吃到螃蟹的将会是是零跑C01。C01将在北京车展前夕发布，当前的宣传前缀正是“首款采用CTC方案的量产车型”。
其他国际车企来看，大众和沃尔沃也已开始有所布局——大众在去年的Power Day上宣布将在2023年量产标准电芯，同时以CTP和CTC的方式对电池系统结构进行优化；而沃尔沃则是确认在与Northvolt合作建造的全新电池工厂中导入方壳CTC工艺。
敢问路在何方？
如此未来感的技术当前真正落地在望的事实上也只有特斯拉一家。
业内人士对牛车网表示，CTC方案作为技术体系中的总体方案，方向上是对的，但当前做起来有三大难点：一是标准需要突破，否则电池系统认证没法做；二是整车需要改变设计；三是整车生产工艺需要增加电池安装、检测，这在之前是没有的。
当前国内主机厂其实也是沿着这三大难点在做循序渐进的尝试。
某国内主机厂CTC方案的研发人员对牛车网表示，现在特斯拉已经落地了，（他们自己的CTC方案）样品虽然已经发出去了，但距离真正的CTC依然还有差距——“虽然说起来是CTC，实际上还是有点CTP的影子，P到C的部分工作是主机厂完成的而已。”
所谓“有点CTP的影子”，大致可理解为当前并不能“一步到位”做到电芯到底盘的集成程度，但模组到底盘大致是可以实现的。
同时，“样品已送出去了”，意味着主机厂并不一味地等待检测标准的出炉，创新必然是产品先行与标准的。
此外，前述业内人士也向牛车网提出了另一层面的问题，即主机厂与电池厂之间绑定与被绑定的关系。
他认为从标准化和容量最大化两个方向会催生出标准化的电芯、模组（有利于标准化）和定制化的电芯设计（有利于容量最大化）。
站在主机厂角度，标准化的电芯或模组有利于行业规格统一，整个供应链安全也更有保障；而站在大电池厂的角度，做定制化电芯更能绑定主机厂，话语权也会更高。
由此也就不难理解为何特斯拉、比亚迪等新能源 汽车 头部与宁德时代、LG化学等动力电池头部都在抢夺这一赛道了。
最后，行业观点指出，CTC技术都是一样的，差异的在于电池资源。如果电池不标准化，总会有绑定与被绑定的困境。未来整车CTC化倒是有可能促进电池的标准化，因为在设计过程中，主机厂就会自觉地将底盘尺寸往标准化上靠。
总结：
总的来说，CTC确实是未来电池技术方案发展的重要方向，但目前真正能实现量产的只有西边老马一家，别无分号。同时，新方案带来的产业上下游重构，主机厂、电池厂角力，针对性检测标准出炉等，都是未来大规模落地，实现动力电池平价化、车身轻量化的新问题。
