電池包的不同形式簡介

針對目前電池包的形式，即CTP、CTC、CTB、CTM，下面我將簡要介紹一下它們的含義。

CTP：Cell To Pack，意為將電芯直接組裝成電池包。在這種結(jié)構(gòu)中，電芯直接連接在一起形成整個電池包，省去了傳統(tǒng)模組的組裝過程。這種形式可以提高空間利用率，減少電池包的體積和重量，使得電池包更加緊湊，并且減少了連接電芯之間的損耗。

CTC：Cell To Chassis，意為將電芯直接集成到底盤結(jié)構(gòu)中。這種結(jié)構(gòu)將電池芯片直接安裝在車身底盤內(nèi)部，以最大限度地提高空間利用率。這種形式在理論上效率最高，但由于電動汽車的特殊性和安全要求，目前的技術(shù)條件還無法簡單地實現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)。

CTB：Cell To Body，意為將電芯直接集成到車身結(jié)構(gòu)中。這種結(jié)構(gòu)通過將電池芯片直接安裝在車身內(nèi)部，使得整個電池包與車身緊密結(jié)合，最大限度地提高空間利用率。這種形式在增加續(xù)航里程方面具有優(yōu)勢，但目前技術(shù)條件尚不成熟，實際應(yīng)用較少。

CTM：Cell To Module，意為將多顆電芯組合成為一個單體模組，然后通過一定的串并聯(lián)方式連接多個模組，形成整個電池包。使用這種結(jié)構(gòu)可以單獨更換有問題的電芯，但制造工藝相對較為簡單，綜合性能不如其他形式。

以上是對這幾種電池包形式的簡要介紹，不同的形式有各自的優(yōu)缺點，隨著技術(shù)的發(fā)展和需求的變化，電池包的形式也在不斷演進。

“寧王”為代表的Cell To Pack

2019年，寧德時代推出了一種名為CTP的全新電池技術(shù)。CTP技術(shù)的核心在于取消了傳統(tǒng)的模塊設(shè)計，直接將電芯與殼體相結(jié)合，減少了端板和隔板的使用，進一步提高了電池包的一體性和內(nèi)部空間利用率。

然而，隨之而來的問題是模塊固定和冷卻的處理。從寧德時代開始至今，主流方法是采用鋼帶或膠帶等材料將結(jié)構(gòu)相對簡單的方塊電池進行固定，并通過導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠將大塊電池粘接到液冷板上。同時，底殼的工藝也采用了鑄鋁或鋁擠底殼，相比以往的大鋼板折邊焊接方式，更加符合量產(chǎn)和正向設(shè)計的要求。通過設(shè)計添加定位銷或卡槽的方式對電芯進行限位。

散熱方面，采用了大面積冷板和托盤焊接的方式，同時冷板也起到了隔熱、溫控、緩沖和支撐的作用。相比之前簡單粗暴地在每個或每2-4個相鄰模組下放置一塊單獨的水冷板的方式，這種制造工藝能夠徹底解決電池包內(nèi)冷卻液泄漏的風(fēng)險，并且具有更高的散熱效率。

雖然“寧王”采用的CTP1.0設(shè)計并非純無模塊設(shè)計，但在結(jié)構(gòu)上要比原來的技術(shù)更為優(yōu)越。CTP3.0麒麟電池技術(shù)則采用了更先進的制造方式，可以說是真正的無模塊設(shè)計。電芯的位置也從正置改為側(cè)置，采用全新的冷卻方案，冷板不僅起到散熱的作用，還兼具隔熱、溫控、緩沖和支撐的功能。底殼也采用相應(yīng)的限位設(shè)計固定電池，通過粘接方式成為一個整體。從外觀上看，CTP3.0相比于CTP1.0更加整齊統(tǒng)一。

到目前為止，幾乎所有的新能源車都采用了類似的CTP制造方式。然而，電芯的粘接方式使得后期無法單獨更換某顆電芯。如果電池包內(nèi)的某個電芯出現(xiàn)故障，只能整個電池包一起更換，最終報廢。這是我咨詢某頭部電池制造商工程師所得到的答案。

然而，正是這種結(jié)構(gòu)設(shè)計證明了目前電芯性能的穩(wěn)定性已經(jīng)大大提高，基本不會出現(xiàn)單體故障的問題，因此無需單獨更換電芯。同時，電芯的穩(wěn)定性提高也為CTP技術(shù)的實現(xiàn)提供了前提條件。

CTB（Cell To Body）和CTC（Cell To Chassis）

時髦先進的CTB（Cell To Body）和看起來很美的CTC（Cell To Chassis）之間存在本質(zhì)區(qū)別，其核心區(qū)別在于“底盤”一詞。需要先提出結(jié)論：迄今為止，在乘用車領(lǐng)域，CTC作為商業(yè)化車型尚未成熟。

關(guān)于某些廠商所宣稱的CTC，我理解其只是為了在商業(yè)運營中打造差異化、引起記憶和制造話題而采用的詞語。因為真正的CTC必須滿足一個必要條件，即與底盤直接融合，將電池芯與底盤結(jié)合成一個整體。

然而，當前絕大多數(shù)乘用車都采用“承載式車身”，根本沒有所謂的“底盤”。因為只有非承載式車身，在車身上拆掉上部車廂后仍能夠繼續(xù)行駛的車型，才能真正稱之為具備底盤的車型。

當然，作為汽車媒體，在評價承載式車身的乘用車時，我們經(jīng)常使用“底盤”一詞來評價整車的操控性和穩(wěn)定性能，主要是為了方便大家理解。但事實上，需要明白的是，承載式車身就是絕大多數(shù)市面上乘用車的車身結(jié)構(gòu)，它們并沒有真正意義上的“底盤”。

因此，在承載式車身上，最準確的說法應(yīng)該是CTB，可以理解為：目前所看到的CTC和CTB實際上是相同的東西。只有當非承載式車身的“滑板底盤”真正出現(xiàn)時，才能稱之為CTC。

而CTB和之前提到的CTP最大的區(qū)別在于電池和車廂的密封完整性。CTP需要保留完整的電池模塊上下殼體，車廂和電池各自獨立進行密封；而CTB則是將電池模塊的上蓋與車身底板合二為一，因此，電池模塊和車身底板中必然有一個是不完整的。

關(guān)于獨立完整的車廂和單獨密封的電池不需要過多解釋，大家都很清楚。我嘗試以形象的方式描述一下不完整密封形式之間的差異：要么通過車身底板對電池進行密封（例如比亞迪海豹），要么就是車載者坐在電池模塊上一起駕駛（例如特斯拉Model Y）。

CTB的優(yōu)勢在于將電池系統(tǒng)納入整車開發(fā)流程中，整體布局、車身、懸掛和動力電池部門需要密切協(xié)作。在平臺和車型開發(fā)的早期階段就需要考慮電池設(shè)計對其他部分的影響，而不像以往的CTP和CTM可以進行后期改動。

這樣一來，整車戰(zhàn)略布局正式將電池包系統(tǒng)納入考慮范圍。這一決策對車輛的統(tǒng)一性、合理性、結(jié)構(gòu)設(shè)計和人機工程等方面帶來了顯著改善。另外，通過取消上蓋或車身底板的設(shè)計，車輛在Z向空間上得到了更大的自由度，可以增加大約10mm以上的高度。這個概念可以類比增加一個遮陽簾的厚度。

這也解釋了為什么開比亞迪海豹時覺得它的人機工程接近傳統(tǒng)燃油車。這里所指的接近傳統(tǒng)燃油車是褒義，因為在前幾年，由于電池結(jié)構(gòu)的限制，電動轎車的舒適度明顯低于燃油車。然而，通過采用比亞迪的刀片電池技術(shù)以及CTB技術(shù)，電池整包的厚度進一步減小，最終實現(xiàn)了非常出色的前后排人機工程體驗。

需要再次強調(diào)的是，如果不采用CTB技術(shù)，放在SUV上大家可能不會有太多感知，但放在轎車上，立即就能發(fā)現(xiàn)差異（例如蔚來ET5、ET7與類似燃油車型后排人機工程舒適度的差異）。

此外，與CTM相比，CTP和CTB為整車結(jié)構(gòu)強度提供了相當大的優(yōu)勢，尤其是在扭轉(zhuǎn)剛度方面。CTM采用模組與底殼機械螺絲固定的方式，模組組件不參與力傳導(dǎo)，因此在車輛扭轉(zhuǎn)過程中無法提供更多的幫助。而CTP和CTB則采用電芯與底殼粘接的方式。

特斯拉的CTB技術(shù)更加突出，整個電池包內(nèi)部填充了用于絕緣和固定的粉色材料，具有極高的強度?？梢岳斫鉃檐嚨紫氯藟K大號鐵板，因此其扭轉(zhuǎn)剛度超過40000N·m/deg，這在許多高性能和超豪華車型上才有的表現(xiàn)。

比如，之前在宣傳中，比亞迪海豹就聲稱其扭轉(zhuǎn)剛度能與勞斯萊斯媲美，從這一點來看，并不夸大其詞。

另外，還有一種被稱為“MTB”的設(shè)計，即“Module To Body”，采用電芯模組固定的方式，并取消電池上蓋，直接安裝在車輛上。目前零跑就采用了這種方案。

總的來說，無論采用哪種設(shè)計，都有各自的特點，但本質(zhì)上都是為了盡可能地利用空間，塞入更多的電池。將電池包與車身結(jié)合進行設(shè)計和制造，還可以減少零部件的使用，提高量產(chǎn)效率，降低成本，進一步提升車輛的性能表現(xiàn)。

購買車輛時，普通用戶很容易被官方的言辭所誤導(dǎo)，尤其是那些無法查證的百分比數(shù)據(jù)（比如車身車架提高了xx%的扭轉(zhuǎn)剛度，容量提升了xx%等等，百分比相對于的基準不明確，只是一個空洞的數(shù)據(jù)）。我認為，我們不必過分關(guān)注這些數(shù)字游戲，最終還是要根據(jù)自己的感受來做出判斷。

畢竟，無論宣傳得多么花哨，如果開起來不好、坐起來不舒服、維護起來麻煩，那么最終會被時代所淘汰。

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