「沒必要往盒子里再裝一個盒子?!?/p>
這是特斯拉CEO馬斯克在2020年特斯拉電池日上,對CTC技術(shù)的首次公開解釋,彼時他用飛機機翼裝燃料的故事來描述CTC技術(shù)。
兩年之后,特斯拉計劃今年年底在德州超級工廠,搭配4680電池實現(xiàn)CTC電池底盤的組裝。
「CTC將使新能源汽車成本可以直接和燃油車競爭,乘坐空間更大,底盤通過性變好?!?/p>
這是寧德時代董事長曾毓群在中國汽車藍皮書論壇上對CTC技術(shù)的肯定,他還表示,寧德時代正在全力加速CTC技術(shù)量產(chǎn)進程,預(yù)計將在2024年量產(chǎn)運用。
可以看出,一位是蟬聯(lián)新能源汽車全球銷量榜首的車企,一位是蟬聯(lián)全球動力電池總裝量榜首的電池廠商,他們的下一個共同目標都直指「CTC電池底盤一體化技術(shù)」。
除特斯拉、寧德時代之外,包括零跑、比亞迪、大眾、沃爾沃、福特、LG、悠跑科技等多個不同領(lǐng)域的玩家,均對CTC技術(shù)展開研發(fā)與應(yīng)用布局。
但在這一列名單上,零跑汽車成為國內(nèi)最先吃到螃蟹的車企。
01、關(guān)鍵數(shù)據(jù):續(xù)航提升10%、空間增加10mm、剛性提升25%
所謂CTC(CelltoChassis),就是將電芯直接安裝在車身底盤上,去掉模塊組這一中間環(huán)節(jié),形成電芯、底盤一體化。
除了馬斯克用飛機機翼裝燃料的故事能夠簡單對CTC技術(shù)形容之外,在日常生活上,傳統(tǒng)老式手電筒也是一個鮮明的例子。
傳統(tǒng)老式手電筒其實是一個能夠容納標準電池的金屬殼,相當于金屬殼既是容納電池的殼體,又是手電筒的結(jié)構(gòu)(CTC結(jié)構(gòu))。
相反,如果電池需要灌裝在電池盒當中,再塞到手電筒里面,即為CTP結(jié)構(gòu)。
2016年,零跑汽車CEO朱江明受手機電池結(jié)構(gòu)啟發(fā),提出既然手機電池能夠由分離式變成機身一體化,使得機體變得更加輕薄,電動汽車是否也同樣能夠利用這項技術(shù)?
經(jīng)過不斷地以「車的角度去做電池、電池的角度去做車」的方向進行研發(fā),從最初1.0時代的標準化模組到2.0時代的CTP大模組技術(shù),再到3.0時代CTC技術(shù),零跑用了七年時間。
對于零跑CTC技術(shù),零跑科技電池產(chǎn)品線總經(jīng)理宋憶寧從硬件、軟件兩個層面進行介紹。
首先是硬件層面。
宋憶寧強調(diào),CTC技術(shù)最大的難題在于既要集成化、又要相對模塊化,這是一個矛盾點。
為了解決這個問題,零跑汽車采用CTC雙骨架環(huán)形梁結(jié)構(gòu),將電池骨架結(jié)構(gòu)和車身底盤融為一體,既是車身底盤、又是電池架構(gòu)。
同時,為保證車身與電芯之間的密封性,零跑利用車身縱梁、橫梁形成完整的密封結(jié)構(gòu)。解決了CTC技術(shù)對于車身的硬件壁壘。
硬件層面的突破不僅實現(xiàn)電芯與底盤的完美融合,而且也為整車極大程度地減少了零件數(shù)量和重量,使得底盤更薄,降低車身高度和風阻。
馬斯克表示,采用了CTC技術(shù)后,可以節(jié)省370個零部件,為車身減重10%,將每千瓦時的電池成本降低7%。
而零跑CTC技術(shù)的應(yīng)用則能夠為整車生產(chǎn)減少20%的零部件數(shù)量、減低15%的結(jié)構(gòu)件成本、提高25%的整車剛度。
同時,由于模塊組的剔除,整個電池結(jié)構(gòu)也能夠極大程度進行簡化,進而釋放更多的利用空間。在同等尺寸的電池包容量得以擴展、電池組質(zhì)量得以減輕的情況下,能夠提高電池能量密度的和成本的降低。
采用CTC技術(shù)之后,電動汽車的續(xù)航里程有望超800公里(500英里),曾毓群認為CTC技術(shù)能夠解決現(xiàn)階段純電動車的續(xù)航里程焦慮。
而宋憶寧表示,采用零跑CTC技術(shù)可以增加14.5%的電池布置空間。
對消費者來說,這帶來了兩點肉眼可見的變化:
一是車身座艙增加了10mm的垂直(頭部)空間;
二是增加了10%的綜合工況續(xù)航。
當然,采用CTC方案之后,電池包作為結(jié)構(gòu)件的剛性、熱失控管理等都有更高的安全要求。
零跑CTC技術(shù)在經(jīng)過各種場景的測試后,無論車身扭轉(zhuǎn)剛度值、還是高空跌落、加熱熱失控、擠壓等安全測試均高于國家標準。
其次是軟件層面。
零跑采用AIBMS大數(shù)據(jù)智能電池管理系統(tǒng),對車端BMS實時在線檢測,包括數(shù)據(jù)監(jiān)測、安全預(yù)警、使用統(tǒng)計、車網(wǎng)互動、長壽命電池、經(jīng)濟性管理六大功能。
換言之,零跑基于環(huán)境感知和大數(shù)據(jù)深度分析學習,以智能AI電池算法對電池長期進行安全、效能的監(jiān)控,并不斷通過OTA進行全生命周期的軟件更新,讓電池更安全、更長壽。
可以看出,零跑CTC技術(shù)的硬件層面滿足了用戶對更大空間、更大續(xù)航、更強性能的用車需求,而軟件層面則背后強化電池主動安全。
同時,基于軟硬件相結(jié)合的零跑CTC還稱為「可持續(xù)進化的能量母體」:
高適配:與整車匹配度高,實現(xiàn)跨平臺適配各級別、類型車型;
強擴展:兼容800V高壓平臺、支持400kW超級快充。
發(fā)布會的最后,壓軸出場的朱江明宣布「零跑將對CTC技術(shù)免費開放共享」。
對于零跑作為國內(nèi)首個可量產(chǎn)CTC電池底盤一體化技術(shù),朱江明并沒有表現(xiàn)出過于激動的心情,而是面對多年來自研道路的各種質(zhì)疑聲,朱江明證明了自己的選擇。
02、電池包主導(dǎo)權(quán):車企說了算
以往動力電池包的發(fā)展,關(guān)于PACK的主導(dǎo)權(quán)一直都是電池廠商、車企之間的拉扯。
過去1.0時代標準化模塊基本就是一種整包的形式,車企極為被動,需要根據(jù)由許多個電池模組組合的電池包尺寸來考慮車身尺寸、續(xù)航里程等等,主導(dǎo)權(quán)完全在電池廠商一方。
2.0時代大模組則相對減少了其中的組模的數(shù)量,減少電池包的空間占比,使得車企在整車設(shè)計上能得到更充足的發(fā)揮。
而3.0時代CTC技術(shù)意味著主導(dǎo)權(quán)完全在車企一方,電池廠商扮演的只是作為提供電芯這一原材料角色。
經(jīng)過不斷的優(yōu)化,車企已經(jīng)逐漸掌握了PACK的主導(dǎo)權(quán),PACK技術(shù)的紅利逐漸消失,電池廠商在電池包上的主導(dǎo)權(quán)越來越小。
從零跑CTC技術(shù)可以看出,其技術(shù)研發(fā)需要更多的涉及底盤硬件和結(jié)構(gòu)設(shè)計,車企在這方面無疑會更具優(yōu)勢。
即便底盤開發(fā)的技術(shù)壁壘相比燃油汽車已經(jīng)大幅下降,但CTC技術(shù)涉及到的技術(shù)多與硬件結(jié)構(gòu)相關(guān),是車企更加擅長的領(lǐng)域。
因此,CTC技術(shù)的量產(chǎn)對于車企而言,只需要與電池廠商商討電芯與車身結(jié)構(gòu)融合的最佳方案,相比過去模組化時代,這更加有利于車企產(chǎn)出更加理想的車型。
乘聯(lián)會秘書長崔東樹認為,CTC技術(shù)是一個比較強的整合技術(shù),這使電池能量密度能更有效地提升、車輛設(shè)計更加輕量化,對整車形成更加獨立個性化設(shè)計,對車企來說是比較好的一個事情,也使車和電池設(shè)計能有更有效的匹配。
但這不代表車企已經(jīng)能夠毫無顧慮地走到這一步,要采用所謂的CTC技術(shù)需要達到以下業(yè)內(nèi)一致認為的先決條件:
由車企來主導(dǎo)從電芯到純電動整車的生產(chǎn),并按照一定的數(shù)量,如50萬臺產(chǎn)能配合單臺80kwh左右的量(40GWh)這樣的最小單元去布置;
一定圍繞爆款來設(shè)計,要在平臺上用不同的電量、不同的車身結(jié)構(gòu)和不同的細分市場去實驗;
足夠的穩(wěn)定性,從電芯的材料體系到尺寸不能輕易改變。
三個先決條件其實歸根到底就是量的規(guī)模。
CTC技術(shù)意味著整個圓柱電芯都需要在一個底部支撐部件上進行,所有零部件制造完成后直接與車體進行整合,為了解決結(jié)構(gòu)固定和密封問題,將使用車身下地板作為上蓋密封,使得整個電池包也變成了不容易運輸?shù)牟考?,因而訂單的穩(wěn)定性對于車企來說至關(guān)重要。
而作為國為第一個吃到螃蟹的零跑,將爆款的希望寄托在首款量產(chǎn)CTC技術(shù)的零跑C01身上。
零跑C01定位為中大型轎車,搭載90度動力電池組,百公里加速時間也處于3秒級別,綜合工況續(xù)航超700公里。
從目前的市場情況來看,純電動轎車產(chǎn)品陣營則相對單薄,并且目前純電動中大型轎車產(chǎn)品僅有特斯拉Model3、小鵬P7和比亞迪漢寥寥數(shù)款產(chǎn)品。
相反隨著純電動汽車普及率的上升,消費者對中大型轎車產(chǎn)品的需求程度卻在逐年上漲。
汽車行業(yè)分析師表示,消費者前期對純電動產(chǎn)品的訴求主要集中在家用上,而現(xiàn)在越來越多的消費者開始追求舒適與性能。
在燃油車市場,舒適與性能一直是C級轎車(中大型轎車)的特長,而在純電動車市場也會是如此。
相比特斯拉Model3、小鵬P7、比亞迪漢三款目前存在最大競爭力的對手而言,采用CTC技術(shù)的零跑C01無論是在續(xù)航里程,還是動力性能,均處于上風。
此外,零跑C01的舒適性也絲毫不遜色,與上述競爭對手相比,零跑C01是唯一一款車身長度超過5米的車型,駕乘空間方面自然也是有優(yōu)勢。
目前來看,憑借著長續(xù)航、高性能、舒適性三重優(yōu)勢,零跑C01絕對有實力在純電動中大型轎車市場扮演標桿的角色。
對于零跑汽車而言,零跑C01的到來不僅僅是豐富了旗下產(chǎn)品陣容,而且還要超越特斯拉Model3、小鵬P7、比亞迪漢這一眾穩(wěn)居純電動中大型轎車這一細分領(lǐng)域市場的佼佼者,提升品牌影響力。
03、全域自研是為了抵御未知
超越特斯拉是朱江明為自己汽車生涯定下的目標。
而在零跑的官方宣傳語境中,零跑是除特斯拉以外,真正具備智能汽車自研、自產(chǎn)、銷售和服務(wù)一體化完整產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)的新能源車企。
因此,按照余承東認為的「除了第一,沒人會記住第二」的邏輯,朱江明說超越特斯拉的豪言壯語或許多多少少有跡可循。
作為擁有將近30年的研發(fā)制造經(jīng)驗的「理工男」,重視研發(fā)、喜歡技術(shù)的朱江明表示,核心技術(shù)自研對于企業(yè)長遠發(fā)展有著重要意義,甫一開始,零跑就堅定地選擇了「全域自研」,從芯片到三電系統(tǒng)到車聯(lián)網(wǎng)解決方案等等核心技術(shù),始終堅持自主研發(fā)。
在朱江明看來,智能電動汽車最核心的新三大件是智能座艙、智能駕駛、智能動力,這才是屬于智能汽車真正的完整體。
而在多年之后,零跑已經(jīng)以全域自研的方式打通了所謂的智能汽車完整體,順帶成為繼比特斯拉、比亞迪之后,核心電子零部件自研自造最多的公司之一。
此前零跑在港交所提交的IPO文件中,零跑展示了其全套技術(shù)板塊,包括智能動力系統(tǒng)(LeapPower)、智能駕駛系統(tǒng)(LeapPilot)以及智能座艙系統(tǒng)(LeapOS)。
朱江明表示,零跑的自研核心是自研電子部件,包括電驅(qū)、BMS、感知、計算、控制等設(shè)備,而對于電芯這種標準化很高的產(chǎn)品,則并沒有自研的計劃。
眾多電子部件自研,已經(jīng)能夠讓零跑更容易做出差異化、擁有更快的量產(chǎn)速度和迭代速度,并且擁有更強的應(yīng)對供應(yīng)鏈波動的能力。
對于零跑「全域自研」的初衷,聯(lián)合創(chuàng)始人、董事、總裁吳保軍表示,零跑想把核心競爭力掌握在自己手里,但是目前還不能確定什么是未來新勢力或者智能電動車的核心競爭力。
「所以,我們就所有的東西都自己做,這樣就能保證更有機會掌握核心競爭力。我們的優(yōu)勢一是智能駕駛芯片、智能制造;二是所有電氣軟件都是自己編寫。這都是基于擁有未來不太確定的核心競爭力,從發(fā)展的過程中不斷精化自己的競爭力」。
從2015年開始,你可以質(zhì)疑朱江明在車圈就是一個「門外漢」;可以質(zhì)疑零跑的首款產(chǎn)品S01就是一款「孤立而行」的車型;甚至可以大膽的佩服零跑曾為了賣5萬臺車,虧了50個億的勇氣。
但對于自研的執(zhí)著,你完全可以相信朱江明這位技術(shù)狂人。
作為資深技術(shù)人,朱江明歷來被外界認為是:不善言辭。
當所有的友商已經(jīng)開始在講「和我一起改變世界」的時候,他只會反反復(fù)復(fù)的講「自產(chǎn)自研」。
時至今日,越級攪局者、全棧自研、價格屠夫、國內(nèi)首個量產(chǎn)CTC技術(shù)等等,這些標簽都朱江明帶領(lǐng)零跑始于自研的態(tài)度所換來的。
隨著零跑2.0自產(chǎn)時代的快速推進,我們相信終有一天也會有屬于零跑汽車從「工業(yè)代步車」到「科技美學」的獨角戲份。