宁德时代CTC技术方案初现

智享新汽车 2023-06-05 08:00

吹过的牛,还是要兑现的。

1、电池企业,要做整车的活
宁德时代在过去5年内,提出了两个具有革新性的技术方案,分别是2019首提的CTP (Cell to Pack)和2020年首提的CTC(Cell to Chassis)。这两个方案基本定下了未来10年的技术路线(2020~2030)。
对于CTP技术,行业从感兴趣观望,到尝试跟进,到全面接入,再到吸收内化、百花齐放,到目前,CTP已经成为各家主流方案。在这期间,除了比亚迪刀片电池及方案能走出独立的技术形态,与宁德CTP并驾齐驱,其他企业的方案本质都是宁德时代CTP的不同技术形态,称谓不同。
可以说,CTP技术是继模组技术之后,最具统治力和生命力的方案了,它的平台周期也将是长久持续的。
而对于CTC,自2020年宁德时代总裁曾毓群提出并阐述后,宁德时代一直没有在乘用车领域有实质性的产品或技术信息出来。
“在2020年中国汽车蓝皮书论坛上,宁德时代总裁曾毓群对外公布了CTC电池技术,根据曾毓群的说法,CTC技术不仅会重新布置电池,还会将三电系统纳入进来,还包括电机、电控、整车高压如DC/DC、OBC等。另外,CTC技术通过智能化动力域控制器优化动力分配和降低能耗。”
CTC方案一经提出,就被认为是动了整车企业的大蛋糕,而这也是CTC发布3年后也没有落地的主要原因之一。CTC难的不在于技术本身,而在于商业模式。在这期间,除了2021年宁德时代中国区乘用车解决方案部总裁项延火在第十届全球新能源汽车大会有公开透露CTC的大体技术规划外,宁德时代再也没有对CTC有过公开表态(而是默默地整了一些子公司)。

▲ 宁德时代电池系统集成技术规划

从技术规划可以看出,宁德时代是计划于2025年推出第一代CTC,也就是集成化CTC方案,2030年前推出第二代CTC,也就是智能化CTC。
2023年也就是今年3月份,宁德时代突然发布商用车电动底盘,发布这个信息的不是宁德时代本身,而是它的子公司时代新安,电池包称之为“动力域控包”。
2、宁德的CTC:去底盘、去胶化、类榫卯结构、一体压铸
如果说商用车只是低调的试水,看看市场反应,那么乘用车市场一定是最后的主战场。2023年4-5月,宁德时代连续披露了多个涉及到CTC技术的中外专利布局,主要的有:
  • CN216374098U悬架结构、车辆
  • CN219029554U车辆及其后纵梁
  • WO2023077350A1一种纵梁总成及汽车底盘
  • CN116061712A电池舱、底盘和车辆
  • CN116061666A车辆的底盘和车辆
在这些技术方案中,已经可以看出宁德时代真正意义上的CTC技术雏形,概括起来的关键点在于:去底盘、去胶化、类榫卯结构、一体压铸。它想提供的产品,很类似于电底盘了。
  • 去底盘
这里的去底盘,不是没有了底盘,而是没有了传统意义上的底盘。把电池包集成到了底盘,或者是底盘集成了电池包,也就是电芯或模组是可以直接布置到底盘上,而不再需要经过电池包这一层级。

▲ 宁德时代CTC底盘示例
在宁德时代专利中,可以看到,底盘进行了重新设计,留有一定数量的电池舱用于布置电芯,可以有6个或3个电池舱。
  • 去胶化和榫卯结构
胶粘技术在CTP领域中是极关键的技术和材料,但它也带来诸多问题,尤其是在后端的维修和再利用环节。目前,有不少替代胶粘的技术在探索,榫卯结构(或类榫卯结构)就是其中应用比较多的。

▲ 宁德时代CTC电芯固定方式示例
总体的思路就是利用楔合结构或是轨道槽结构,通过过盈配合,使电芯在一个方向上被加紧,进而实现固定。与二代CTP电芯的成组和装配类似。
这个思路也应用到了底盘(电池包)与前后端车架的连接上,其他相关部分的纵横梁连接上。
  • 一体压铸

▲ 宁德时代CTC后纵梁的立体结构示意图
这个沿自特斯拉提出来的技术方案,正在整车企业和相关配套企业得到快速的跟进,宁德时代将其引入到自己的集成技术中来,可以进一步提高技术平台的优势。
3、CTC展望
从概念提出至今,宁德时代已经在CTC这个路线上的进度已经是落后于行业第一梯队了,特斯拉和比亚迪各自率先量产了更具落地性、更具性价比的CTB方案。但技术仍在进步之中,CTC在乘用车领域的最佳实践是何种形式现在还不好下结论。
对于CTC,很多人的问题在于:这个技术真的会量产到车上吗?可行吗?有企业真的会去用吗。
对于非整车企业而言,CTC涉及到的技术领域比CTP更多,涉及到的产业变动比CTP更大,涉及到的商业关系更为复杂,所产生的影响也将更为深远。
在CTP刚提出时,我们也有过类似的疑问,现在对于CTP已经不需要过多解释了。我们不能过高估计技术在一年内带来的变化,但也不能低估技术在十年内带来的变革。


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