先说CTC,那就要明白大家为什么对CTC感兴趣。众所周知,电池系统对于电动车来说是白花花的钱,对于消费者或者厂商来说也是一笔巨大的财富,转化为成本很高。要解决这个痛点,首先要介绍它的起源,让大家明白发展这项技术的重要性。

CTC的起源

电池系统是早年由模块发展而来的。当初大众按照十几年前的电池分组方式生产了标准电芯(VDA标准电芯)。随着电动汽车的发展,VDA标准电芯逐渐演变成标准模块,从而进入电动汽车电池组领域。从此,电动车干脆进入了大众消费者的视野。

第一批接触电动车的消费者在使用过程中发现了很多尴尬,不仅续航差,而且价格昂贵。这时候电池系统厂商开始绞尽脑汁解决这个问题,从VDA标准的355模块到390模块,再到590模块,再到小CTP模块一路尽可能的疯狂提升电池系统总功率,慢慢的电动车续航里程明显提升。但随着消费者品味的逐渐提升,500KM以下的续航里程已经不足以支撑跨城旅程。此时,电池系统厂商继续烧脑,继续提高电池系统的体积密度。这时,CTC应运而生。但这时候继续增加电池数量是无法解决续航问题的,因为数量越多,重量越大,会形成重量和续航的相互制约,陷入死循环。总的来说就像滚雪球一样。它变得越来越大,但越来越慢。

那么如何解决呢?

CTC与CTP或标准化模块的唯一区别在于,原来的电池组已经无法通过不断增加电池数量来补充续航里程,只能进一步轻量化整个电池组的其他部分来减轻整个电池组的重量。对于汽车来说,减轻重量可以进一步提高汽车的续航里程。毕竟谁也不想拖着一头大象去比赛,于是电动车的电池系统CTC技术诞生了!

02 CTC是什么?

CTC (Cell to Chassis)电池技术是将电池直接集成到车辆底盘上,没有电池组。总的来说,就是把电动车的零件拆成零件,把所有重要的零件整合起来,从而减少多余零件的数量。这不仅解决了电动汽车逐个生产多个零件的繁琐和高成本的一系列麻烦,还通过减轻重量推高了电池寿命。

CTC技术示意图:

传统电池组和车身集成形式封闭式CTC开放式CTC

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如何操作解决CTC电池组大集成的问题以便更好的了解CTC?

(1)这种发展路线并不统一。有的路线是把地板一体式电池组盖起来,然后通过这个二合一的盖子把原来的电池组封起来。这样就降低了一个盖子,所以盖子从2变成了1,所以重量减轻了,电池寿命增加了。这个操作可以称为开闭CTC(对于车体来说,结构是封闭的,称为封闭CTC,反之亦然)。特斯拉采用开放式CTC,即座椅安装在电池组上盖;而且有的公司是封闭式CTC,也就是车身原有地板和电池组上盖是一体的。

特斯拉的技术路线有以下特点:

—4680电芯放置时阳极朝上,从车身水平排列,电池由侧面冷却;

—电池组中的电池由结构胶封装。在粘合剂固化后,电池单元的结构强度增强,并且其刚性、抗扭性和抗剪切性提高。

-电池上壳覆盖了密封电池和车身底盘两个功能;

-同时,简化了整个装配过程。首先组装车身前后铸件,然后将结构电池与车身连接。

(2)当然,这种操作也有一些缺点:与传统的电池组技术相比,CTC技术的优点很明显,但缺点也很明显,最大的问题是可维护性差。此外,这两条反恐中心路线之间存在一些差异。对于封闭式CTC来说,由于其电池系统不可能是一个独立的系统,所以有些离线电池的检测比较困难,比如电池系统的气密性检测,就不得不借助大型的车身结构来进行,并且需要在装配车间开发检测线和修理线,这大大降低了生产节奏,增加了成本和工时。如果出现问题,漏风点很难检查,短时间内无法完成修复,所以问题车只能下线维修。因此,这种方案需要非常精细的装配线设计,以便不影响生产能力。对于开放式CTC来说,电池组是一个独立的功能系统,可以避免封闭式CTC的这些问题,但另一个问题是电池可维护性相当差。当需要更换电池芯时,您的汽车不仅要拆下电池组,还要拆下座椅,可能还要拆下车门。所以open CTC需要对电池的质量和一致性有相当的信心。

(3)还有CTC更大胆的创新设计,一体式电池组和滑板底盘的组合将达到1/12的效果。为了进一步减轻重量以换取续航里程,除了上盖的一体化之外,还要继续改变电池组的下壳和车身两侧的结构梁使其一体化,这样重量才能大大减轻。由于这项技术的核心是保密的,我在此不再赘述。

CTC的优缺点

反恐委员会的“困难”和新的“挑战与机遇”;

-对电池单体一致性的要求大大提高;

-整个电池组的密封/strong度/刚度设计必须结合整车底盘进行系统开发;

-大大增加了电池售后维修的难度;

-各种胶黏剂(结构胶/热脂/密封胶)的用量会大大增加,对“粘接”和“涂胶”工艺的要求也会提高。核心是涂胶路径和工艺参数的设计,胶产品的质量和涂胶的重要性会凸显出来;

-由于对电池的一致性要求非常高,维护难度大,不会满足与BMS的实时监控,但会带动远程(云)监控的需求。基于大数据,可以预测每个电池的健康状况(过充/过放/过压/欠压/超温/热扩散等。).

黄飞