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从CTP到CTC:新能源商用车动力电池发展趋势分析

 Mrlau爱读书 2023-03-08 发布于内蒙古

导读

未来如何将新能源技术发展的主动权掌握在自己手中,需要商用车企业进一步思考。

本文1539字,预计阅读需要4分钟

新能源汽车核心技术是三电系统:电池、电机和电控。其中,对续航里程影响最大的要素是动力电池。目前动力电池核心技术都掌握在主要电池厂家手中,它们为新能源商用车供应电池PACK,其利润率远高于整车。

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什么是CTP

电池PACK是组合电池,就是将电芯、电池保护板、电池连接片、电池控制器等按照电池PACK工艺组装加工,这种结构称为CTP(Cell to PACK)。据了解,目前CTP已经发展到第三代,重量成组效率的行业平均水平从70%提升至80%,体积成组效率从56%提升至65%,零件数量减少25%。同时,减少了传统模组的生产工序,生产效率提高20%。量产电池包重量能量密度超过170Wh/kg,同时在研产品电池包重量能量密度达到215Wh/kg。

目前纯电动重卡的PACK都安装在驾驶室后部,有利于整体换电;纯电动轻卡的PACK则安装在车架两侧,未来发展趋势是采用单个大PACK,安装在车架中间,相同电量的单包PACK其成本和重量都要低于两个PACK。

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单包PACK固定在车架中间位置

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什么是CTC

为了进一步提升动力电池的能量密度,就要想办法取消电池PACK,直接将电池芯安装在车辆的车身或底盘当中。由于乘用车大多为全承载车身,就演变为了CTB(Cell to Body),即电池和车身一体化。商用车大多为非承载车身,有一个坚固的车架进行承载,就演变出了CTC(Cell to Chassis),即电池和底盘一体化。

其实这种技术演变在手机领域已经经历过:最早的老款手机后部都有一个可更换的电池,电池取下来可以单独充电,通过更换电池来提升手机待机时间,相当于CTP;后来随着手机技术和电池技术不断发展,现在的手机都是将电池芯直接集成在手机当中,不可拆卸不可更换,相当于CTB或CTC。

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CTC为何会成为未来趋势

CTC动力电池方案的性能优势主要体现为:轻量化、更大空间、更长续航,更强性能;在空间方面,由于省去了电池PACK外壳,因此垂直空间增加10mm,电池布置空间增加14.5%;在续航方面,电池固定在底盘当中其保温性能得到优化,续航可提升10%;此外去除了电池PACK外壳后,其成本也能相应降低。

“滑板底盘”这个概念目前在汽车行业尤为火热,将车辆的电池、电机、电控三大件,以及线性制动和转向、热管理等全部集成在底盘上,从而提升了车辆底盘的集成度和平整度,外表上看就像一个光滑的滑板,所以称之为滑板底盘。在国外已经有多款SUV、皮卡等车型基于滑板底盘开发而成;在国内,远程新能源商用车率先发布了基于线控智能架构(滑板底盘)打造的超级VAN,预计于2023年小批量上市。由此可见,滑板底盘将成为CTC动力电池最佳的载体。

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目前国内外众多车企、电池厂家都已经将技术重点从三电的开发转向滑板底盘和CTC动力电池。商车邦从某些行业内人士处了解到:某著名电池企业借助自己在CTC动力电池技术优势,正在投资研发滑板底盘。未来他们不仅卖电池,还要卖滑板底盘。届时商用车企业仅需开发一个车身,扣在滑板底盘上即可。如果这个设想成为现实,未来新能源商用车的利润将会被电池企业占据70%以上,而主机厂则沦为“代工厂”,只能赚取制造、销售等领域的利润。

当然,有利就有弊。CTC动力电池最大的弊端就在于后期维修,一旦车辆发生碰撞事故,如果伤及到动力电池,则无法更换和维修,如果直接更换底盘则费用高于残值。因此CTC动力电池防护措施是整车设计的关键,要尽量减少动力电池遭受碰撞或磕碰的可能。

滑板底盘和CTC动力电池是新能源汽车未来的发展趋势,而技术含量决定了利润分配,为拓展更大的利润空间,电池企业正在向下延伸到滑板底盘,这是一个值得商用车企业高度关注的现象。未来如何将新能源技术发展的主动权掌握在自己手中,需要商用车企业进一步思考。

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