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    • 01、第一部分 CTC 帶來的收益
    • 02、為什么短期內(nèi) CTC 很難讓人踐行
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Cell to Chassis的應(yīng)用條件

2020/09/28
319
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看完 Battery Day 的內(nèi)容,特別是涉及到電池設(shè)計到底盤設(shè)計的融合,我覺得這個方向上面是存在很大的距離,想要完成所謂的 CTC Cell to Chassis 的設(shè)計是需要有幾個先決條件的:

1) 由車企來主導(dǎo)整個 Giga Factory,從電芯生產(chǎn)到純電動整車生產(chǎn),并且按照一定的數(shù)量,比如 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

2) 這種設(shè)計,一定是圍繞爆款來設(shè)計的,其實(shí)從 MEB、BEV3、E-TGNA,重點(diǎn)還是各個傳統(tǒng)車企并不清楚什么樣的車才能達(dá)成爆款,所以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(xì)分市場去實(shí)驗(yàn) 3) 足夠的穩(wěn)定性:由于整體的設(shè)計迭代,既要符合上面的從電芯到車輛的規(guī)格爆款,里面的技術(shù)迭代就不能快,不能投了那么多的設(shè)備和資金,從電芯的材料體系到尺寸輕易動 因此從 CTC 這種思考,更多的是一種自然演進(jìn)的過程,而不是你想要降本或者多塞電池的手段,特斯拉能做因?yàn)檫@款采用 CTC 的電動皮卡的熱情給帶起來了,而且在一個新工廠,新電芯新需求,還有個老板愿意去嘗試

01、第一部分 CTC 帶來的收益

從直觀來說,在傳統(tǒng)的底盤設(shè)計中加入革命性的因素,核心的價值還是在皮卡需要更多的電池,我們從 BEV3 的皮卡 800V+200kwh 的設(shè)計中能看到這方面的訴求。在純電動皮卡的細(xì)分領(lǐng)域,Rivian、福特、通用還有后續(xù) Canoo 這樣的公司都在嘗試全新的設(shè)計。

圖 1 在單層結(jié)構(gòu)上層疊 2 層實(shí)現(xiàn)的 200kwh 的皮卡電池

圖 2 Canoo 的電芯和底盤集成

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所以這個設(shè)計思路,就是從車身結(jié)構(gòu)、底盤和電芯布置上,整體性的進(jìn)行大的跳躍,看下面這個圖,一改之前的大模組的結(jié)構(gòu),所有的電芯按照矩陣式排列放在下面的托盤上。

圖 3 新型電芯搭配的整塊設(shè)計

從這里可以看到,其實(shí)最大的變化,就是里面電芯布置結(jié)構(gòu)的約束變少了,先給你所有的空間用來布置電芯,然后從整體去考慮碰撞、底部保護(hù)等,優(yōu)先是在同等的空間下塞入足夠的電芯和足夠的能量。在這里空間上的變化最大,中間的梁、兩邊的梁還有上蓋的空間都節(jié)約出來了,給你裝入足夠多的電池。

圖 4 電芯式直接整塊整合

02、為什么短期內(nèi) CTC 很難讓人踐行

我覺得集成方式的結(jié)構(gòu),最直接的影響就是生產(chǎn)方式:

1)標(biāo)準(zhǔn)化模組:不管是之前的 390 模組還是目前大家看到的 590 模組和各個其他車企定義的模組尺寸,電芯生產(chǎn)和車輛的工廠是可以分離,產(chǎn)能的匹配在各個地區(qū)是可以調(diào)節(jié)的。

2)CTP 設(shè)計:從 CTP 設(shè)計的第一階段,16-24 個電芯做出來的大模組,這個模組的生產(chǎn)方式就已經(jīng)改變了原有的分工,由于模組的重量還有電壓,其實(shí)并不特別適合遠(yuǎn)距離的運(yùn)輸,所以它把 Pack 生產(chǎn)也隱含在了里面。隨著 CTP 的減重深入,這個趨勢特別明下。

3)如果到了 CTC 階段:特斯拉整個圓柱電芯都需要在一個底部支撐部件上進(jìn)行,所有的做完以后直接把這個東西和車體進(jìn)行整合,來解決結(jié)構(gòu)固定和密封問題,使用車身下地板作為上蓋密封,整個電池包也變成了不容易運(yùn)輸?shù)牟考瑥闹圃旖嵌?,那真的是必須持續(xù)有訂單,電芯=》底盤直接生產(chǎn)。 而在設(shè)計開發(fā)里面,我們能看到的好處,就是減重,得到了更多的空間,失去的最大的問題還是靈活性,需要圍繞一個車型來布置和優(yōu)化。這直接帶來車企內(nèi)部組織架構(gòu)的變化,分工的變化,這方面特斯拉這樣隨時能調(diào)整的企業(yè)還是有開先河的資本的。

小結(jié):我覺得這個事情在乘用車的滲透,可能會比想象的更慢,說到底還是賭爆款車型,CTC 技術(shù)更像是一種順勢而為的結(jié)果而不是用來出爆款車型的手段。

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電子產(chǎn)業(yè)圖譜

筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學(xué)的是測試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產(chǎn)品方面的工作。汽車產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)被人視為夕陽產(chǎn)業(yè),不過我相信未來衣食住行中的行,汽車仍是實(shí)現(xiàn)個人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。