質(zhì)用車:何為電池車身一體化?有何優(yōu)劣勢?

隨著新能源汽車不斷發(fā)展,動力電池結(jié)構(gòu)也在持續(xù)進(jìn)化,從早期的獨(dú)立電池包模組,逐漸演變?yōu)槿缃駸衢T的電池車身一體化設(shè)計。電池車身一體化因其高度集成的結(jié)構(gòu)特性受到越來越多汽車企業(yè)追捧,在電池材料技術(shù)很難實現(xiàn)大舉突破的前提下,讓有限的空間裝載更多的電池,從而實現(xiàn)車輛續(xù)航能力和安全性的全面提升。
一、電池車身一體化技術(shù)的由來?
早期的電池采用“電芯-電池模組-電池包”的封裝形式,電芯作為最小單元會首先構(gòu)成模組,再由模組構(gòu)成電池包。這樣設(shè)計的好處在于將電芯按照獨(dú)立的模組加以區(qū)分,方便進(jìn)行管理,并且后期維護(hù)也相對簡單。但是,串聯(lián)模組之間需要使用大量線纜和結(jié)構(gòu)件,導(dǎo)致電池包重量激增,空間利用率較低,不僅影響車輛續(xù)航,還會造成電芯防水、隔熱難處理等安全性問題。
為了解決上述問題,業(yè)界提出了CTP(Cell to Pack)概念,通過取消模組或減少模組,將電芯直接布置在電池包內(nèi)。典型代表如比亞迪的刀片電池,將電芯直接匯聚成電池包,其空間利用率提高50%。然而,CTP依然只是一種電池包精簡技術(shù),沒有徹底消除線纜和結(jié)構(gòu)件,也無法解決車輛續(xù)航和安全問題。

最終,電池車身一體化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,通過將電芯直接整合在底盤上,大幅簡化車身線纜和結(jié)構(gòu)件,提高了動力電池能量密度,即單位體積可容納更多的電芯,支持更長的續(xù)航里程。目前,電池車身一體化主要分為CTC(Cell To Chassis)和CTB(Cell To Body)兩種技術(shù)路線。
二、電池車身一體化技術(shù)兩種路線有何區(qū)別?
CTC和CTB兩種技術(shù)路線雖然都屬于電池車身一體化設(shè)計,但在結(jié)構(gòu)和具體表現(xiàn)方面又有所不同。

CTC與傳統(tǒng)電池安裝方式的主要區(qū)別,在于取消了電池包上蓋板或座艙地板。不同廠家的處理方式略有不同,比如零跑的CTC方案是取消電池包上蓋板,而特斯拉的CTC方案是取消座艙地板。值得一提的是,特斯拉的CTC方案是將車艙橫梁和車內(nèi)座椅全部集成在電池包上,集成度相比零跑更高。
CTB與CTC類似,都是將電芯直接安裝在底盤上。不過,CTC還是將電池包當(dāng)作一個單獨(dú)需要保護(hù)的物體,而比亞迪的CTB是利用刀片電池高安全性和高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的特點(diǎn),融合進(jìn)車身的整體設(shè)計中來。刀片電池的電芯與整個電池包組成類似蜂窩鋁的結(jié)構(gòu),本身就可以起到車身結(jié)構(gòu)件的作用。因此,在結(jié)構(gòu)安全和可維修性方面,CTB更勝一籌,對用戶更有利。

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