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比亞迪CTB讓馬斯克再也笑不出來?

易車原創 壹段特斯拉CEO馬斯克嘲笑比亞迪的采訪,在這些年不只壹次的出現在我的社交媒體中。馬斯克直白的論點,表達了自己對於彼時比亞迪的看法:“壹家沒有技術,且車價對於產品而言太高的公司”。鏡頭前的三次忍俊不禁,更是對比亞迪完成了最後的暴擊。而這段視頻之所以不只壹次的出現,就是因為比亞迪這些年的爭氣。5月20日隨著比亞迪海豹的推出,背後搭載的CTB電池車身壹體化技術,更像是為特斯拉和馬斯克準備10年的回擊。

什麽是電池車身壹體化?

動力電池的發展就是增加能量密度、降低成本的過程。其中分成了化學材料和工程物理兩條路徑,在目前,通過化學材料提升能量密度、充電時間和電池壽命的革命性進步和最終量產還為時尚早。所以,依靠工程物理手段來提升電池能量密度、降低成本就成了最實際的方式,而電池車身壹體化就屬於這種方式。

工程物理路徑的電池方案可以大致分為三個階段:

1.0時代:工程師將電芯整合進模組,模組再整合進電池包進行封裝。這個方式最大的好處就是模組可以獨立管理電芯安全,防止熱失控。並且廠商可以通過車型架構的不同靈活布置電池布局。這個時代之下,也是所謂“油改電”車型最盛行的時代。但缺點就是笨重,模組占據了過多的底盤空間,擠占乘客空間並且電池密度低下。

2.0時代:取消了中間的模組設計,直接將電芯整合進電池包(Cell to Pack,即CTP),這也是目前最主流的電池集成方案。相比1.0時代,取消模組提升了空間利用率(比亞迪刀片電池包的空間利用率可以達到60%),同時零部件減少也降低了成本。

3.0時代:就來到了電池車身壹體化。電芯和車身進壹步整合,取消了電池包,直接把電芯安置在底盤上進行封裝(Cell to Body或Cell to Chasis,即CTB或CTC)。相比2.0時代,這種方案更為集成化。取消電池包,進壹步拓展空間來放置電芯來提供能量密度,乘坐空間和成本也得到進壹步優化。但這類技術的難點就在於,取消電池包設計後,如何保障電池安全穩定性。我會在後文解釋比亞迪解決這個難題的方案。

所以電池車身壹體化的重點就在:取消模組和電池包。這也是我認為零跑早前發布的CTC方案,不能被認定為真正意義上的電池車身壹體化的原因,因為零跑的方案相比較CTP,雖然取消了電池上蓋從而優化空間,但仍就保留了電池模組的設計。趕在比亞迪之前提前公布其方案,或許更大的意義還是在於:搶下“全球首款搭載CTC技術的量產轎車“名號的C01,為之後的港交所上市做好造勢。

比亞迪CTB的特點

那麽比亞迪CTB方案可以實現真正意義上的電池車身壹體化,靠的就是刀片電池自身強大的穩定性。不用電池包的保護,細長的刀片電池通過排列組合進壹步增加強度,充當底盤結構件。並且,比亞迪在車架加裝了壹根橫梁來增強橫向強度。

縱向結構上,比亞迪從蜂巢結構吸取靈感,通過在電芯上下各加壹塊高強度蜂窩鋁板,組成類蜂窩鋁的穩定結構。比亞迪通過壹輛50噸重的卡車碾壓刀片電池的實驗,展現了CTB刀片電池的抗壓性。從畫面中看出,電池整體沒有發生形變,並且還能立即裝車使用。在考慮集成化設計和電池安全的同時,也兼顧了壹定後期維修的便利性。

相比較零跑CTC方案,刀片電池的穩定性優勢讓比亞迪可以放心的讓電池更大程度充當結構件進行受力。比亞迪海豹相比零跑C01更高的車身扭轉剛度(比亞迪海豹:40500N·m/deg,零跑C01:33897N·m/deg),也從側面驗證了這壹點。

CTB帶給比亞迪海豹的好處

首當其沖的好處就是空間優化,海豹是比亞迪首款使用前雙叉臂後五連桿懸架的車型。並且CTB還讓海豹的車身高度整體下降了10mm,幫助海豹獲得了0.219Cd的風阻系數。而省去了電池包的設計,也讓底盤空間利用率從60%提升至66%,能量密度和續航裏程也會隨之進壹步提升,海豹長續航版CLTC標準下可以達到700km。

其次就是車身安全性的提升,CTB的使用讓整車扭轉剛度提升70%。40500N·m/deg的扭轉剛度數據如今在壹輛21.28-28.98萬元的B級轎車上就能實現。可以想象,海豹在激烈駕駛時的操控性提升也將十分明顯。

特斯拉的反擊?

追根溯源,電池車身壹體化技術是馬斯克在2020年特斯拉電池日上提出的,特斯拉稱之為Structural Battery(結構電池)。並且,零跑C01或是比亞迪海豹都不是全球首款量產這個技術的車型。因為這個標簽已經被特斯拉德州Gigafactory生產的Model Y搶去。除此之外,這些Model Y還用上了4680電池。所以,4680電池+電池車身壹體化就是特斯拉的反擊。並且寧德時代今年2月份,已經在特斯拉上海工廠附近開工建設新工廠。目的就是要在今年量產特斯拉的電池車身壹體化和4680電池方案。

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