「沒必要往盒子里再裝一個(gè)盒子?!?/p>
這是特斯拉 CEO 馬斯克在 2020 年特斯拉電池日上,對(duì) CTC 技術(shù)的首次公開解釋,彼時(shí)他用飛機(jī)機(jī)翼裝燃料的故事來描述 CTC 技術(shù)。
兩年之后,特斯拉計(jì)劃今年年底在德州超級(jí)工廠,搭配 4680 電池實(shí)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(jìng)爭(zhēng),乘坐空間更大,底盤通過性變好?!?/p>
這是寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群在中國(guó)汽車藍(lán)皮書論壇上對(duì) CTC 技術(shù)的肯定,他還表示,寧德時(shí)代正在全力加速 CTC 技術(shù)量產(chǎn)進(jìn)程,預(yù)計(jì)將在 2024 年量產(chǎn)運(yùn)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(dòng)力電池總裝量榜首的電池廠商,他們的下一個(gè)共同目標(biāo)都直指「CTC 電池底盤一體化技術(shù)」。
除特斯拉、寧德時(shí)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(gè)不同領(lǐng)域的玩家,均對(duì) 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(guó)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(Cell to Chassis),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(jī)機(jī)翼裝燃料的故事能夠簡(jiǎn)單對(duì) 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(gè)鮮明的例子。
傳統(tǒng)老式手電筒其實(shí)是一個(gè)能夠容納標(biāo)準(zhǔn)電池的金屬殼,相當(dāng)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(dāng)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(jī)電池結(jié)構(gòu)啟發(fā),提出既然手機(jī)電池能夠由分離式變成機(jī)身一體化,使得機(jī)體變得更加輕薄,電動(dòng)汽車是否也同樣能夠利用這項(xiàng)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(jìn)行研發(fā),從最初 1.0 時(shí)代的標(biāo)準(zhǔn)化模組到 2.0 時(shí)代的 CTP 大模組技術(shù),再到 3.0 時(shí)代 CTC 技術(shù),零跑用了七年時(shí)間。
對(duì)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(gè)層面進(jìn)行介紹。
首先是硬件層面。
宋憶寧強(qiáng)調(diào),CTC 技術(shù)最大的難題在于既要集成化、又要相對(duì)模塊化,這是一個(gè)矛盾點(diǎn)。
為了解決這個(gè)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(shí),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(duì)于車身的硬件壁壘。
硬件層面的突破不僅實(shí)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(fēng)阻。
馬斯克表示,采用了 CTC 技術(shù)后,可以節(jié)省 370 個(gè)零部件,為車身減重 10%,將每千瓦時(shí)的電池成本降低 7%。
而零跑 CTC 技術(shù)的應(yīng)用則能夠?yàn)檎嚿a(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(shí),由于模塊組的剔除,整個(gè)電池結(jié)構(gòu)也能夠極大程度進(jìn)行簡(jiǎn)化,進(jìn)而釋放更多的利用空間。在同等尺寸的電池包容量得以擴(kuò)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(dòng)汽車的續(xù)航里程有望超 800 公里(500 英里),曾毓群認(rèn)為 CTC 技術(shù)能夠解決現(xiàn)階段純電動(dòng)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(duì)消費(fèi)者來說,這帶來了兩點(diǎn)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(dāng)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(chǎng)景的測(cè)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(cè)試均高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
其次是軟件層面。
零跑采用 AI BMS 大數(shù)據(jù)智能電池管理系統(tǒng),對(duì)車端 BMS 實(shí)時(shí)在線檢測(cè),包括數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、安全預(yù)警、使用統(tǒng)計(jì)、車網(wǎng)互動(dòng)、長(zhǎng)壽命電池、經(jīng)濟(jì)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(xué)習(xí),以智能 AI 電池算法對(duì)電池長(zhǎng)期進(jìn)行安全、效能的監(jiān)控,并不斷通過 OTA 進(jìn)行全生命周期的軟件更新,讓電池更安全、更長(zhǎng)壽。
可以看出,零跑 CTC 技術(shù)的硬件層面滿足了用戶對(duì)更大空間、更大續(xù)航、更強(qiáng)性能的用車需求,而軟件層面則背后強(qiáng)化電池主動(dòng)安全。
同時(shí),基于軟硬件相結(jié)合的零跑 CTC 還稱為「可持續(xù)進(jìn)化的能量母體」:
高適配:與整車匹配度高,實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)適配各級(jí)別、類型車型;
強(qiáng)擴(kuò)展:兼容 800V 高壓平臺(tái)、支持 400kW 超級(jí)快充。
發(fā)布會(huì)的最后,壓軸出場(chǎng)的朱江明宣布「零跑將對(duì) CTC 技術(shù)免費(fèi)開放共享」。
對(duì)于零跑作為國(guó)內(nèi)首個(gè)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(dòng)的心情,而是面對(duì)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(dòng)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(shí)代標(biāo)準(zhǔn)化模塊基本就是一種整包的形式,車企極為被動(dòng),需要根據(jù)由許多個(gè)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(shí)代大模組則相對(duì)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(jì)上能得到更充足的發(fā)揮。
而 3.0 時(shí)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(jì),車企在這方面無疑會(huì)更具優(yōu)勢(shì)。
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(zhǎng)的領(lǐng)域。
因此,CTC 技術(shù)的量產(chǎn)對(duì)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(shí)代,這更加有利于車企產(chǎn)出更加理想的車型。
乘聯(lián)會(huì)秘書長(zhǎng)崔東樹認(rèn)為,CTC 技術(shù)是一個(gè)比較強(qiáng)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(jì)更加輕量化,對(duì)整車形成更加獨(dú)立個(gè)性化設(shè)計(jì),對(duì)車企來說是比較好的一個(gè)事情,也使車和電池設(shè)計(jì)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(dá)到以下業(yè)內(nèi)一致認(rèn)為的先決條件:
三個(gè)先決條件其實(shí)歸根到底就是量的規(guī)模。
CTC 技術(shù)意味著整個(gè)圓柱電芯都需要在一個(gè)底部支撐部件上進(jìn)行,所有零部件制造完成后直接與車體進(jìn)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(gè)電池包也變成了不容易運(yùn)輸?shù)牟考?,因而訂單的穩(wěn)定性對(duì)于車企來說至關(guān)重要。
而作為國(guó)為第一個(gè)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。
由車企來主導(dǎo)從電芯到純電動(dòng)整車的生產(chǎn),并按照一定的數(shù)量,如 50 萬臺(tái)產(chǎn)能配合單臺(tái) 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(jì),要在平臺(tái)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(chǎng)去實(shí)驗(yàn);
足夠的穩(wěn)定性,從電芯的材料體系到尺寸不能輕易改變。
零跑 C01 定位為中大型轎車,搭載 90 度動(dòng)力電池組,百公里加速時(shí)間也處于 3 秒級(jí)別,綜合工況續(xù)航超 700 公里。
從目前的市場(chǎng)情況來看,純電動(dòng)轎車產(chǎn)品陣營(yíng)則相對(duì)單薄,并且目前純電動(dòng)中大型轎車產(chǎn)品僅有特斯拉 Model 3、小鵬 P7 和比亞迪漢寥寥數(shù)款產(chǎn)品。
相反隨著純電動(dòng)汽車普及率的上升,消費(fèi)者對(duì)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(fèi)者前期對(duì)純電動(dòng)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(fèi)者開始追求舒適與性能。
在燃油車市場(chǎng),舒適與性能一直是 C 級(jí)轎車(中大型轎車)的特長(zhǎng),而在純電動(dòng)車市場(chǎng)也會(huì)是如此。
相比特斯拉 Model 3、小鵬 P7、比亞迪漢三款目前存在最大競(jìng)爭(zhēng)力的對(duì)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(dòng)力性能,均處于上風(fēng)。
此外,零跑 C01 的舒適性也絲毫不遜色,與上述競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比,零跑 C01 是唯一一款車身長(zhǎng)度超過 5 米的車型,駕乘空間方面自然也是有優(yōu)勢(shì)。
目前來看,憑借著長(zhǎng)續(xù)航、高性能、舒適性三重優(yōu)勢(shì),零跑 C01 絕對(duì)有實(shí)力在純電動(dòng)中大型轎車市場(chǎng)扮演標(biāo)桿的角色。
對(duì)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 Model 3、小鵬 P7、比亞迪漢這一眾穩(wěn)居純電動(dòng)中大型轎車這一細(xì)分領(lǐng)域市場(chǎng)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(biāo)。
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(rèn)為的「除了第一,沒人會(huì)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(yàn)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(duì)于企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展有著重要意義,甫一開始,零跑就堅(jiān)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(jiān)持自主研發(fā)。
在朱江明看來,智能電動(dòng)汽車最核心的新三大件是智能座艙、智能駕駛、智能動(dòng)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(dòng)力系統(tǒng)(Leap Power)、智能駕駛系統(tǒng)(Leap Pilot)以及智能座艙系統(tǒng)(Leap OS)。
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(jì)算、控制等設(shè)備,而對(duì)于電芯這種標(biāo)準(zhǔn)化很高的產(chǎn)品,則并沒有自研的計(jì)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(qiáng)的應(yīng)對(duì)供應(yīng)鏈波動(dòng)的能力。
對(duì)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(jìng)爭(zhēng)力掌握在自己手里,但是目前還不能確定什么是未來新勢(shì)力或者智能電動(dòng)車的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
「所以,我們就所有的東西都自己做,這樣就能保證更有機(jī)會(huì)掌握核心競(jìng)爭(zhēng)力。我們的優(yōu)勢(shì)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(jìng)爭(zhēng)力,從發(fā)展的過程中不斷精化自己的競(jìng)爭(zhēng)力」。
從 2015 年開始,你可以質(zhì)疑朱江明在車圈就是一個(gè)「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(tái)車,虧了 50 個(gè)億的勇氣。
但對(duì)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(rèn)為是:不善言辭。
當(dāng)所有的友商已經(jīng)開始在講「和我一起改變世界」的時(shí)候,他只會(huì)反反復(fù)復(fù)的講「自產(chǎn)自研」。
時(shí)至今日,越級(jí)攪局者、全棧自研、價(jià)格屠夫、國(guó)內(nèi)首個(gè)量產(chǎn) CTC 技術(shù)等等,這些標(biāo)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(shí)代的快速推進(jìn),我們相信終有一天也會(huì)有屬于零跑汽車從「工業(yè)代步車」到「科技美學(xué)」的獨(dú)角戲份。