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宁德时代再推黑科技CTC电池

来源:电子发烧友 | 作者:wxf | 分类:技术 | 时间:2021-01-29 | 浏览:5358
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锂电网讯:在近日举行的第十届全球新能源汽车大会上,宁德时代中国区乘用车解决方案部总裁项延火正式宣布公司中长期战略规划,重点提出将于2025年前后正式推出高度集成化的CTC电池技术,2028年前后有望升级为第五代智能化的CTC电动底盘系统。据了解,CTC是Cell to Chassis的简称,可理解为CTP(Cell to Pack)的进一步延伸,其核心在于省去模组、打包过程,将电芯直接集成到汽车底盘上,实现更高程度集成化。

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根据宁德时代董事长曾毓群此前介绍,CTC技术不仅会重新布置电池,还会将三电系统纳入进来,包括电机、电控、整车高压如DC/DC、OBC等。未来,CTC技术还将进一步通过智能化动力域控制器优化动力分配和降低能耗。曾毓群强调,宁德时代CTC技术将使新能源汽车成本可以直接和燃油车竞争,乘坐空间更大,底盘通过性变好。在续航方面,由于省去了铸件的电池包,CTC技术可最大程度降低电池包重量和空间,从而可使电动汽车的续航里程至少可以达到800公里。

去年10月,宁德时代乘用车解决方案部总裁林永寿在第五届动力电池应用国际峰会上又将这一数字扩大至1000公里,且百公里电耗降至12度,同时帮助汽车整车减重8%,动力系统成本至少降低20%。


CTP引领电池成本降低

当前,成本仍是限制我国纯电动汽车大面积普及的重要瓶颈。随着电芯成本的一路下探,如何进一步降低电池系统成本成为各电池制造商的重要课题。其中,电池创新型结构逐渐成为诸多电池企业降本增效的重要手段。

宁德时代自在2019年推出适用于乘用车的第一代CTP电池技术,即电芯直接集成到电池包,体积利用率提高15%-20%,零部件数量减少40%,生产效率提升了50%,系统成本降低10%,冷却性能提升10%,目前已成功上车国产特斯拉Model 3、蔚来等多款热销纯电动车型。据项延火透露,宁德时代目前正在规划第二代平台化的CTP电池系统,计划于2022年-2023年投入市场应用,并将针对从A00级到D级全系列车型推出第三代系列化的CTP电池系统。

除了宁德时代外,蜂巢能源、比亚迪等国内动力电池头部企业纷纷加入CTP的研发队伍,后者大热的“刀片电池”实质即为CTP技术路线中完全无模组化的代表。在此基础上,CTC实现从电池包到底盘,模块化更进一步,是CTP之后,电池降本的最重要路径之一。


CTC已获特斯拉青睐

值得一提的是,在去年广受关注的特斯拉电池日上,CTC正是马斯克提出的五大电池“黑科技”之一,当时有业内分析认为,CTC技术将有效减轻整体重量,减少中间工序,预计将缩短制造过程约10%的时间,且创造出的新空间可以装进更多电池,提升约14%续航里程。同时,CTC技术也是政策层面上力推的关键动力电池技术之一。去年11月,国务院发布《新能源汽车产业发展规划(2021—2035 年)》,其中强调强化整车集成技术创新,提出研发新一代模块化高性能整车平台,攻关纯电动汽车底盘一体化设计、多能源动力系统集成技术。

广发证券陈子坤团队2020年11月3日报告指出,随着主机厂纷纷推出电动化计划和电动平台,新能源汽车已经进入了部分模块化的时代。不同的电动平台各有设计特点,但同一平台生产出的车型往往具有类似甚至相同的底盘结构、电池空间,对零部件标准化、模块化的发展具有巨大的推进作用。

在此基础上,CTC技术指引了电池与车身一体化的产业趋势,从标准化模组、电池包再到底盘,电芯核心技术外延不断拓展,通过深化与主机厂的合作、进一步参与整车开发流程,电池企业的产业链话语权也在不断加强。


CTC生产稳定性成最大掣肘

不过,对于CTC短期内的商用前景,此前曾有分析机构表示并不看好。行业智库高工锂电在2020年9月26日发表的《CTC技术的应用场景》一文中分析称,要完成所谓的CTC设计需要以下先决条件:

1)由车企来主导从电芯到纯电动整车的生产,并按照一定的数量,如50万台产能配合单台80kwh左右的量(40GWh)这样的最小单元去布置;

2)一定围绕爆款来设计,要在平台上用不同的电量、不同的车身结构和不同的细分市场去实验;

3)足够的稳定性:从电芯的材料体系到尺寸不能轻易改变。

同时,CTC技术意味着整个圆柱电芯都需要在一个底部支撑部件上进行,所有零部件制造完成后直接与车体进行整合,为了解决结构固定和密封问题,将使用车身下地板作为上盖密封,使得整个电池包也变成了不容易运输的部件,因而订单的稳定性对于车企来说至关重要。从这个角度分析,CTC技术更多的是一种自然演进的过程,而不是试图降本或者多塞电池的手段。这种技术目前能看到的最大好处是减重,得到的是更大的空间,失去的是灵活性,需要围绕一个车型来布置和优化。这直接带来车企内部组织架构的变化,分工的变化。


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