[汽車之家 深評(píng)] 從追求續(xù)航里程，到追求能效和降本，新能源動(dòng)力電池技術(shù)正在不斷進(jìn)化,由此也引發(fā)電動(dòng)化路線的革新和抉擇問題。
日前，比亞迪啟動(dòng)了海洋系列全新純電轎跑海豹車型的預(yù)售，價(jià)格從21.28萬到28.98萬，長(zhǎng)續(xù)航版的續(xù)航里程能達(dá)到700公里，風(fēng)阻系數(shù)只有0.219。如果除去品牌溢價(jià)，無論是價(jià)格、續(xù)航里程，還是性能、尺寸級(jí)別，都可以說是特斯拉Model 3的直接競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。而此次官方宣稱海豹的一大亮點(diǎn)是CTB電池車身一體化技術(shù)。這也是比亞迪首款采用了CTB技術(shù)的量產(chǎn)車型。特斯拉在柏林工廠量產(chǎn)的Model Y也會(huì)采用類似概念的技術(shù)，并且搭載4680電池。
什么是CTB技術(shù)
CTB的全稱是Cell to Body，也就是將電芯直接集成到車身底部，與車身共享結(jié)構(gòu)件。
早期傳統(tǒng)的動(dòng)力電池包，是由電芯組裝成為模組，再把模組安裝到電池包里，形成了“電芯（Cell）—模組（Module）—電池包（Pack）”的三級(jí)裝配模式。由于有獨(dú)立電池包的存在，且電池包需要骨架和外殼來承載電芯的重量，所以這樣的解決方案往往會(huì)使車身較重，且電池包的體積比較大。要想提高續(xù)航里程就需要增加電芯的數(shù)量，隨之一同增加的還有模組、電池包的體積和重量，從而形成一個(gè)惡性循環(huán)，使得電耗效能很低。
2019年，寧德時(shí)代推出了集成度更高的CTP技術(shù)，即Cell to Pack，取消了中間的模組，將電芯直接集成為電池包。對(duì)比之下，比亞迪CTB技術(shù)，從電池“三明治”結(jié)構(gòu)變成了整車‘三明治’結(jié)構(gòu)，將車身底板與電池上蓋板合二為一。
采用CTB這樣的集成方式以后，不僅省去了電池包的結(jié)構(gòu)重量和體積，還變相增強(qiáng)了車身底部的結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度。能夠提供更加靈活的布置空間，對(duì)車內(nèi)乘員艙侵占更小，并大幅降低整車重量，提高縱梁強(qiáng)度從而提高了正面和側(cè)面碰撞的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，被動(dòng)安全性也能上一個(gè)臺(tái)階。
CTB技術(shù)代表的研發(fā)思路是“去電池包化”，這跟蔚來采用的快速換電技術(shù)是完全不同的兩個(gè)理念。因?yàn)榍罢咭央娦炯稍谲嚿斫Y(jié)構(gòu)中，后者必須要有獨(dú)立的電池包才能實(shí)現(xiàn)可更換。
CTB追求更緊湊的電池體積，更優(yōu)化的車身結(jié)構(gòu)，從而帶來了更大的車內(nèi)縱向空間（這一點(diǎn)對(duì)轎車尤為重要），更輕量化的整車重量，更低的風(fēng)阻系數(shù)和更小的滾動(dòng)阻力。可以看到，CTB這樣的技術(shù)方案是為提高度電行駛里程，也就是為提高效能而誕生的技術(shù)。相比之下，快速換電技術(shù)需要龐大的電池包結(jié)構(gòu)，以及復(fù)雜繁瑣的電池包與車身鏈接件、緊固件，這就導(dǎo)致使用快速換電技術(shù)的車型平臺(tái)整車重量大，電池包侵占空間多，用在整車高度較高的SUV上還算合適，一旦用在轎車上就會(huì)比較勉強(qiáng)。
量產(chǎn)CTB技術(shù)的難點(diǎn)
CTB技術(shù)的開發(fā)難度本身并不像芯片那樣高不可攀。想要實(shí)現(xiàn)CTB的量產(chǎn)，需要牽扯到三電系統(tǒng)的布置集成和車身開發(fā)這兩大研發(fā)板塊。
過去，國(guó)內(nèi)很多車企技術(shù)研發(fā)能力有限，三電系統(tǒng)往往都是外包開發(fā)，或者購買成熟電池供應(yīng)商的解決方案。所以“三明治”電池包技術(shù)很快成為主流，車身研發(fā)部門只需要預(yù)留出安裝布置電池包的空間，就能快速的完成車身開發(fā)和定型，車身和電池兩個(gè)系統(tǒng)是分別開發(fā)完成的。如果要想實(shí)現(xiàn)CTB，就必須在設(shè)計(jì)車身的時(shí)候，解決集成電芯所帶來的一系列問題，包括結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的CAE模擬計(jì)算、溫度控制、總布置等等。
對(duì)于主機(jī)廠來說，CTB研發(fā)體系會(huì)比傳統(tǒng)電池包模式更加復(fù)雜。雖然市面上也有做車身開發(fā)的外包供應(yīng)商，但是否采用CTB這樣的結(jié)構(gòu)方案必須主機(jī)廠拍板才能實(shí)現(xiàn)。因?yàn)樗⒉皇且粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的外包開發(fā)部件，每個(gè)車身平臺(tái)的車身結(jié)構(gòu)都存在很大差異。一旦選擇了CTB技術(shù)路線，也意味著車身設(shè)計(jì)失去了靈活性，不是短時(shí)間內(nèi)就可以改變的。
寧德時(shí)代也發(fā)布了CTC技術(shù)（Cell to Chassis），即電池底盤一體化，與比亞迪的CTB有著異曲同工之妙。但苦于寧德時(shí)代只是一個(gè)電池供應(yīng)商，并不能主導(dǎo)主機(jī)廠技術(shù)路線的選擇，更不能主導(dǎo)主機(jī)廠車身結(jié)構(gòu)的開發(fā)，這有別于可以高度標(biāo)準(zhǔn)化的CTP電池包解決方案，所以推廣起來會(huì)比較吃力。有技術(shù)研發(fā)實(shí)力的主機(jī)廠可以通過自主研發(fā)來實(shí)現(xiàn)CTB這樣的電芯集成，奪回電池領(lǐng)域的主動(dòng)權(quán)。
比較來看，CTC技術(shù)在保證電芯一致性的前提下，對(duì)汽車廠商的電池系統(tǒng)集成水平、熱管理設(shè)計(jì)水平也提出了更高的要求。在CTC技術(shù)特性下，沒有模組和PACK結(jié)構(gòu)的保護(hù)，單個(gè)電芯的熱失控很容易導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)熱失控，這意味著多項(xiàng)領(lǐng)域能力的考驗(yàn)，消費(fèi)者使用時(shí)還可能會(huì)面臨維修成本高的問題。
主流車企的選擇
特斯拉是業(yè)內(nèi)最早提出CTC技術(shù)路線的企業(yè)。在2020年9月的電池日上，特斯拉一同發(fā)布了4680電芯和整包封裝技術(shù)CTC。
從柏林工廠量產(chǎn)的特斯拉Model Y來看，特斯拉在簡(jiǎn)化車身結(jié)構(gòu)和提高電池集成度上做出了巨大努力。首先，特斯拉的壓鑄鋁制車身可以極大提高整車結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和減少零部件數(shù)量，讓生產(chǎn)效率和行駛效能都得到了提高。再加上量產(chǎn)Model Y采用的電池車身一體化技術(shù)和4680電芯，又能夠進(jìn)一步提高電芯的集成度，從而提高行駛效能。特斯拉從誕生以來一直是高壓快充的堅(jiān)定擁躉，從其大規(guī)模建設(shè)的超級(jí)充電站可見特斯拉對(duì)充電速度的不懈追求。
比亞迪此次在純電動(dòng)海洋系列的重磅車型海豹上量產(chǎn)CTB，可見其已堅(jiān)定地選擇了電池車身一體化技術(shù)路線。與這條技術(shù)路線相伴的是高壓快充的發(fā)展。相信比亞迪會(huì)在接下來推出的海洋系列其它車型上也使用同種技術(shù)路線。
再來看德系量產(chǎn)純電動(dòng)車的代表，無論是奔馳EQS、大眾的MEB平臺(tái)產(chǎn)品，還是保時(shí)捷Taycan都是高壓快充技術(shù)路線的實(shí)踐者和擁護(hù)者。雖然它們目前的量產(chǎn)車還沒有用上CTB技術(shù)結(jié)構(gòu)，但CTB天然與高壓快充就像一對(duì)孿生兄弟。所以，相信德系品牌的下一代純電產(chǎn)品很可能也會(huì)普及CTB或CTC技術(shù)。
至于相反方向上的換電路線，完全是另一種邏輯，考慮的是快速補(bǔ)能、電池優(yōu)化管理、梯次利用等。參與者并不多，主要以蔚來為代表，部分車企在試水中。寧德時(shí)代則是雙線布局，既有CTC技術(shù)，又有換電規(guī)劃。
特斯拉、比亞迪，還有德系品牌的銷量之和，應(yīng)該能夠占據(jù)全球電動(dòng)車市場(chǎng)的大部分份額，并且可以預(yù)期的是這幾大品牌的產(chǎn)品也將會(huì)是未來全球電動(dòng)車領(lǐng)域的絕對(duì)主流，當(dāng)它們都選擇了相同的技術(shù)路線之后，就意味著這樣的技術(shù)會(huì)越來越普及，成本越來越低，性能優(yōu)勢(shì)也會(huì)越來越明顯，最終與換電技術(shù)拉開差距。
結(jié)論：
電動(dòng)車發(fā)展到今天，已經(jīng)從過去靠政府補(bǔ)貼而來的百家爭(zhēng)鳴，變成了優(yōu)勝劣汰的市場(chǎng)機(jī)制。什么樣的技術(shù)路線被銷量巨大的主流整車品牌選擇，就意味著該技術(shù)路線未來的普及速度和成本優(yōu)勢(shì)都會(huì)越來越明顯，建立護(hù)城河一般的優(yōu)勢(shì)。從此次比亞迪CTB技術(shù)的量產(chǎn)，可以預(yù)見將來高壓快充或?qū)⒊蔀橹髁鳎艚o換電模式的空間恐怕會(huì)受到進(jìn)一步擠壓。（文/汽車之家行業(yè)評(píng)論員 湯啟隆）
