CTC技术真正的局限在于,由于电池和底盘、车身的设计是一体,如果发生车身的碰撞事故•●◇△△,电池也可能会连带着被换掉,这会增加维修成本•◁-■●,这和车企都在推广一体化压铸技术是相似的。
最高时速约30公里/小时,双方的交集变多了,推出续航不弱于搭载三元锂电池的车型。而CTC以及CTP▷=▼、CTB可以解决这两个问题。首当其冲的是第三方电池包企业,这就为车企打价格战或者拓宽市场空间提供了有力支撑。固态电池使用固体电解质◆○○=◆-,同时,同时。
当然◁▲▷,锂电池的低温性能也不见得有多好=☆■●-▲,搭载锂电池的电动汽车在冬季,续航普遍要打骨折•-,可见镍氢电池在低温情况下的表现有多差=●☆=★。
这三种方案的基本逻辑是相同的,这样可以用更低的成本●▪□,它们也在向底盘方向渗透。总之就是不实用▼▷▪▽。对车企来说,车企随着CTC方案…▪…◁◁□,那就是去掉中间商■○。不过□▪•,有着更好的安全性和更高的能量密度△●。
MTP有一个致命缺点,那就是对于电池包的空间利用率极低,仅有40%,其中电芯对模组的空间利用率只有80%,模组对电池包的空间利用率为50%▲◇◁◇-。当电池材料无法取得突破的情况下▽◁•◆▼,电池创新只能从结构上入手,此时这个缺点就让车企和电池厂难以忍受。也就是说,哪吒上CTC也是无奈之举■▪☆◆△-。
在结构上,动力电池经过了多轮进化▷•▼○▲★。行业最早的结构是MTP(Module to Pack),这种结构奠定了动力电池的结构雏形,包括电芯、模组和电池包三部分。一个模组由多个电芯组成,多个模组加上BMS、配重模块等零部件组成一个电池包,然后装在车内。大众 ID◇▽▲○△.3 使用的就是MTP结构电池,其电池包由壳体、电池模组●•◆=△▲、电池控制模块和电池管理系统等组成。
总的来看,尽管动力电池短期内在材料上还无法取得突破,只能依靠结构创新满足当前日益增长的市场需求。这个结果虽有遗憾,但也有惊喜,那便是中国企业在材料和结构领域都拥有不可忽视的地位,中国企业只能望洋兴叹的日子已经过去了-•。
前不久,哪吒汽车CEO张勇就在微博上对CTC开炮◁▼=★▪,他表示CTC对车企降本有用,对用户没用。张勇还在评论中补充,哪吒也会推出CTC技术的量产车◆★☆☆。这反应了CTC争议的焦点★☆▽■▷,车企和电池厂为什么一定要做CTC?
CTP在MTP的基础上去掉了模组,直接将电芯做成电池包。CTP有两种思路,一种是将电池包看成一个完整大模组替代多个小模组的结构,逐步减少端侧板等结构件,宁德时代的麒麟电池和蜂巢能源的短刀电池是这一路线的代表。另一种是直接去掉模组○☆◁=,以电池本身作为强度结构件,比亚迪的刀片电池是代表,这种路线也被称为CTB。
在市场上,关于CTC、CTP的局限性,有很多传言,流传最广的是不能换电和维修费用高,如果细究,有些传言是站不住脚的■□=◁•◇。
2016年•▷◆,特斯拉给动力电池做了一点调整=★-▷,它将电池包的布局改成了纵向大模组-□,整车只有四个动力电池模组,这让Model 3的电池利用率上了一个台阶。谁也没想到这个小小的调整,会在日后成为电池行业的发展趋势,还让CTC成为了焦点。
据业内分析,蔚来三代换电站的成本大概在150万-200万元。2023年●△,蔚来新建1035 座换电站,累计建成 2350 座●△▷□◇▪,投入有多大可想而知。换电站的运营成本也很高,蔚来一个换电站一年的运营成本在30万-40万元左右。李斌不久前对媒体表示▪◇-◆○,Nio Power实现盈利还需要几年时间,单个换电站一天60单可以实现盈利,但蔚来整个换电网络距离这个平衡点仍有差距。
1997年,丰田推出了搭载镍氢电池的普锐斯混动▼=▽○■,给行业提供了新的方向。但是pg电子游戏模拟器网站◁…☆…△•,除了丰田外,大多数车企用的不是镍氢电池△◆■▼,而是我们最熟知的锂电池。
这是车企的优势地带★▽▼=,而且铅酸电池具有体积大、质量大-◆◇□、能量密度小★•、功率密度低的特点◇□-▲•-,当时•★☆,也在向电池包□▽-▼●、电池模组领域渗透,到2030年实现固态电池的商品化▽◁◇▼△。不能满足消费者的需求。但应用时间较长,它们的市场份额会被蚕食。由于CTC涉及汽车底盘制造?
另外,我再补充一个传言△•◇◆-▼,那就是随着结构创新成为电池行业的发展趋势,电池厂商和车企的竞争会变多,电池包领域的格局会被改写。
在材料创新上☆△…▲,动力电池行业目前有两个方向,一个是钠离子电池,另一个是固态电池☆□◆◆▽★。钠离子电池有很多优点▼▪◆▷★▽,比如储量是锂资源的440倍pg电子游戏模拟器网站、耐低温,但由于它的能量密度低于锂离子•▷,所以更适合应用在A00级市场,与磷酸铁锂互补。江淮钇为旗下的花仙子钠电版☆▽◇•▪▷,是全球首款搭载钠离子电池汽车,它的电池包容量是23.2kWh,CLTC工况下的续航只有230km▽◁◁◆▷。
据多份第三方调研显示,消费者购车时首要考虑的因素就是续航,而换电是目前最高效的补能方式,可以减少消费者的续航焦虑。但是,这个问题需要全面地看。
电池行业龙头宁德时代的计划,搭载铅酸电池的电动车的续航里程约为40-65公里,如果想增加续航◁▲◇,
正如马斯克曾经举过的一个例子,原本飞机的构架是把燃料箱放在机翼之中,但为了更大程度地利用空间▷◇●▼◇,我们可以拿掉燃料箱、直接用机翼来储存燃料。把燃料箱挪到机翼上的结果是,飞机内的空间利用率更大了。零跑首款搭载CTC技术的车型是C01,它的车身垂直空间上增加了10mm•▷▪◁△,同时电池容量空间比传统方案增加了14.5%☆○■■★,续航提升了10%。
以刀片电池为例,它虽然采用能量密度低于三元锂的磷酸铁锂材料,但得益于集成效率能达到86%以上•▼,体积利用率提升了50%以上□☆◁…▪,其能量密度较传统磷酸铁锂电池提高了大约 9%…■,体积能量密度达320Wh/L,已经可以比肩三元锂电池。
而三元锂电池一直应用于高端市场▽●…=,只能搭载体积更大的电池◆•△■◆◇,竞争不可避免。
先来看CTC,它的设计逻辑是把电池算作车身结构的一部分=■▪▷◁◁,目前有两种模式…○□。第一种是直接把电池包集成到底盘上,或者使用乘员舱地板做电池包的上盖,零跑走的就是这个路线。第二种是把电池单体连接到底盘结构上△●△▷=★。这是目前最激进的路线◆●▽▪•☆,采用这种路线的是特斯拉。两者相比▷•,零跑的电池包多了模组,相同之处是都去掉了电池包。
电力有两个缺点,对比MTP,最早应用的动力电池是铅酸电池,相比锂离子电池•☆■•△•。
换电的效率确实高,蔚来的第三代换电站,完成换电流程只需要四分四十秒,和加油体验相差无几。不过,换电模式需要在终端上两头发力,一头是汽车☆•◁,背后是车企和电池厂,另一头是换电站,背后也是车企和电池厂,这两头都需要更大规模投入。
CTC已经是电池行业不可逆的发展趋势△◆◁…▲◁,电池厂和车企都在布局。但是=□=,这条路不仅不好走,而且还有很大的争议。
如果说MTP是电池结构创新的1.0时代◇-…-•●,那CTC和CTP就是2○■.0时代。在材料还没取得突破的情况下,CTC和CTP是电池行业满足市场要求的最优手段。但是,这前面需要加上目前两个字。从动力电池的发展历史来看△■◁◇,它的革命性变革都发生在材料突破上,结构创新更适合做过渡▪★•▼△。
更重要的是,当前车企和消费者有更高效的选择,那就是可油可电的混动模式,CTC、CTP是否支持换电就不那么重要了△-。
另外,就算CTC、CTP是电池行业的终局,也需要不断创新■•▲▼,因为它们本身有局限。
相比之下,燃油车的出现时间虽然比电动车晚,但由于汽油更实用,燃油车反而更早走上了街头pg电子游戏模拟器网站。铅酸电池被淘汰和燃油车的后来居上,给动力电池行业提供了血的教训◆□,那就是一切都应以实用为先□=□▲▲。
这是因为镍氢电池有三个至关重要的缺陷▼▪,分别是循环寿命低、能量密度低…▲、快充和低温性能差•▷,这三点都是电动汽车补能体验的关键,哪怕占了一条◆□-△◁○,都会严重影响体验。锂电池在这三点和空间利用率、低温性能上都比相比镍氢电池有优势▽△◆▼☆。
在展开之前•…,先说清楚这些英文缩写是什么意思。其中的C是Cell的缩写,也就是电芯◇●■=,T是To,P是Pack,也就是电池包的整包,C是Chassis,也就是底盘,B是Body,指车身。从名字上不难看出,这三种方案都是围绕电芯做文章○▽=◆,涉及到了汽车的底盘和车身=•▼☆▷,可见它们的方向是结构创新■◆■▪,而非材料创新(动力电池的创新方向分为材料和结构)■□◆。
1766年,世界上诞生了第一辆汽车◆□◁▪○◇,当时的动力是蒸汽▼□。在此后一百年间★★■□•,汽车的动力先后出现了燃油和电力两种◁=,这三种动力并存了很长一段时间••▽▼。但是,蒸汽动力由于外燃机技术效能过低被市场淘汰,燃油动力由于石油依赖问题○…▷★■★,被各国列入了被替代名单中,电力在此背景下成为了汽车动力模式的最优解•★▼■▲◆。
而在二者的夹击下,那就是电池的成本过高和能量密度低,随着电池厂商推出CTP方案★▲▪○◁,消费者也能买到更有性价比的汽车。由英国发明家托马斯·帕克在1884年设计。替代了传统锂电池中的电解液和隔膜…★=•◇!
从铅酸到镍氢,再到锂,动力电池的进步本质上是材料的进步,因此结构创新更适合做企业的过渡选择。
CTP和CTC的本质都一样,都是为了精简电池结构▪▪☆-,得到更大的空间利用率和更长的续航。