各家都在吹的CTP、CTC、CTB都是啥？

自從電動(dòng)車在市場(chǎng)中崛起之時(shí)，關(guān)于電池安插的討論就一直沒有停下去過。作為電動(dòng)車的中心部件之一，電池不僅又重又占空間，還要思索到散熱和寧?kù)o成績(jī)。以是為了讓電池與車身之間可以更完善的兼容，工程師們便創(chuàng)造了“CTP、CTC、CTB”等一眾武藝名詞，各家新車公布會(huì)上也會(huì)花很大的篇幅來宣傳。不外，公布會(huì)上的宣傳話術(shù)不免有自賣自詡的情況，作為消耗者，各位約莫根老實(shí)不清他們畢竟有什么區(qū)別，就更別說誰好誰壞了。今天，我們就一同來聊聊各家都在吹的CTP、CTC、CTB畢竟是什么！

在說電池安插之前，我們起主要搞清晰電動(dòng)車的電池布局。從原理上去說，電池但是是一個(gè)統(tǒng)稱，實(shí)質(zhì)是由十分多的電芯（Cell）構(gòu)成，電芯的內(nèi)里則是正負(fù)極質(zhì)料和電解液。由于聽說中的“固態(tài)電池”暫且還沒辦法大范圍量產(chǎn)，液態(tài)電池仍舊是現(xiàn)在的相對(duì)主流。在武藝沒有打破的情況下，電芯的能量密度無法取得太大提升，各大廠商和需求商便把注意力轉(zhuǎn)移到了電池布局上。

在電池計(jì)劃中，單個(gè)電芯的電壓僅有3-4V支配，而電動(dòng)車所需的電壓最低都要100V以上，如今的新車乃至有7、800V的電壓，以是就必要給電池升壓。學(xué)過初中物理的伙伴都曉得，電池串聯(lián)可以增長(zhǎng)電壓，而電池并聯(lián)則可以增長(zhǎng)電流。為了滿意電動(dòng)車的電流和電壓需求，就必要將不同的電芯經(jīng)過串聯(lián)、并聯(lián)組合的辦法相連。

在電動(dòng)車上，一個(gè)電池包內(nèi)最少包含了成百上千個(gè)電芯，為了便利監(jiān)測(cè)、辦理這么多電芯的電壓和溫度，汽車廠商便把串/并聯(lián)起來的電芯舉行分組，于是就有了電池組（Module）。當(dāng)各個(gè)電池組分散安穩(wěn)、毗連，并配上辦理模塊和冷卻體系后，它就成為了可以使用的電池包（Pack）。

就像前方提到的，在早前的電動(dòng)車上，電芯集成在電池組中，以是它也叫CTM布局（Cell to Module）。但隨著市場(chǎng)對(duì)長(zhǎng)續(xù)航電動(dòng)車的呼聲增長(zhǎng)，各大廠商發(fā)覺CTM電池布局存在不成克制的缺陷，那就是電池空間使用率太低。

具體來說，在CTM布局中每個(gè)電池組都必要金屬面板和螺栓安穩(wěn)，固然便利終期拆解維修單獨(dú)改換電芯，但是安穩(wěn)電池組的布局件必要占用一定的空間。與此同時(shí)，為了確保散熱后果，電池組之間還需堅(jiān)持一定的間距，因此又占用了電池包名貴的空間。

這就好比學(xué)校的宿舍，相反一層樓，房間數(shù)目越多，實(shí)踐寓居的人數(shù)就越少，由于要分派更多的空間給墻壁、走廊等用處。假如全部都是大開間，那么就能住下更多的人（這辦法很不天性，只用作比如）。正因云云，CTM布局的電池空間使用率僅有40%，也就是電池包內(nèi)可用來放電芯的空間僅有4成，其他全部是別的附件。

為了讓電動(dòng)車擁有更長(zhǎng)的續(xù)航功能，汽車廠商必需在空間僅限的電池包內(nèi)塞更多的電芯，但傳統(tǒng)的CTM布局很難優(yōu)化，以是工程師們便開頭打起了電池包的想法......

Model 3標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版電池包

從前方的CTM電池布局可以看到，電池包中的電池組數(shù)目越多，那么安穩(wěn)電池組所需的面板、螺栓、以及冷卻散熱空間就越多。以是在2019年的時(shí)分，寧德年代率先推出了CTP布局（Cell to Pack）。簡(jiǎn)便來說，CTP布局就是變小或省去電池組環(huán)節(jié)，直接把電芯裝進(jìn)電池包。比如寧德年代為特斯拉Model 3標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版提供的CTP磷酸鐵鋰電池，它的電池包僅有4個(gè)電池組，而接納CTM電池的車型，電池包尋常包含了8-12個(gè)電池組。

除了電池組數(shù)目銳減之外，CTP電池的另一大厘革就是電池組大概電芯不再用機(jī)器布局安穩(wěn)，而是用布局膠粘在電池包上。固然這種工藝招致終期幾乎無法單獨(dú)改換維修電芯，但是原本的螺栓、面板等布局件數(shù)目變小了40%。得益于布局優(yōu)化，寧德年代的第1代CTP電池的空間使用率就到達(dá)了55%，電池包能量密度到達(dá)了180Wh/kg，消費(fèi)聽從也大幅提高了。

比亞迪厥后推出的“刀片電池”相反是CTP布局，只不外它比寧德年代的CTP電池做得愈加徹底。簡(jiǎn)便來說，刀片電池把原本“磚塊”狀的電芯，改成了相似“刀片”一樣扁平的長(zhǎng)方形，并同時(shí)接納了無電池組計(jì)劃，除了散熱板、布局膠外，電池包內(nèi)基本都是刀片電芯，因此刀片電池的空間使用率提升到了60%。各位都曉得，磷酸鐵鋰電池本身能量密度不如三元鋰，但是比亞迪依靠著刀片電池在空間使用率上的上風(fēng)，將磷酸鐵鋰電池包的能量密度提升至了140Wh/kg，滿意了當(dāng)年的政策補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)于電動(dòng)車來說，CTP電池的功能以前十分好了，并且它和最初的CTM一樣，電池包仍然是一個(gè)獨(dú)立的部件，經(jīng)過布局件安裝在底盤下方，因此CTP和CTM都支持換電功效。但是在本錢、空間以及分量上，CTP并沒有做到極致的水平，因此汽車廠商又想到了CTC武藝，即Cell to Chassis，電池底盤一體化。

簡(jiǎn)便來說，CTC就是在CTP的基本上進(jìn)一步簡(jiǎn)化布局，并將電池與底盤/車身融為一體，因此CTC電池不再作為一個(gè)獨(dú)立的部件存在，而是底盤/車身的一局部。必要分析的是，依據(jù)車身布局情勢(shì)的不同，CTC也分為兩品種型，在非承載式車身上，電芯直接安插在底盤大梁中，這種CTC武藝被行業(yè)稱之為滑板底盤；在承載式車身上，電芯安插在車身下方的底盤上，因此被稱為電池底盤一體化。

2020年，特斯拉率先提出了CTC電池看法，并使用在美國(guó)德州消費(fèi)的Model Y上（國(guó)內(nèi)版暫且沒有使用）。固然Model Y的CTC電池也是從車身下方裝上去的，但跟CTP電池不同的是，Model Y的電池上蓋板既起到密封電池的作用，又是車身的地板。從上圖可以看到，Model Y的電池包仍舊是一個(gè)完備的組件，而車身地板則是鏤空的，這一局部由電池上蓋交換。

既然用電池上蓋充任地板，以是為了確保車輛地板的強(qiáng)度，特斯拉給Model Y的電池上蓋計(jì)劃了橫向加強(qiáng)筋，以此代替原本安插在車身下方的橫梁，電池組的外框則相當(dāng)于原本的車身縱梁。得益于CTC武藝的使用，Model Y的車內(nèi)垂直空間可以增長(zhǎng)10mm以上，進(jìn)而帶來更低的坐姿以及更寬廣的頭部空間。而假如使用這個(gè)空間安插電池的話，則可以將容量提升5-10%。

不外從Model Y的安插也可以看到，由于車輛沒有了傳統(tǒng)的地板，以是Model Y的地毯和座椅是直接安裝在電池上蓋上的，這就對(duì)車輛的底盤隔音提出了更高的要求。別的，特斯拉的CTC布局也讓電池?zé)o法單獨(dú)拆卸，要想維修改換電池，就必需把座椅、地毯都拆掉，以是維修比CTP還貧苦。

除了特斯拉以外，國(guó)內(nèi)的新權(quán)利品牌零跑也不休在宣傳CTC武藝，但零跑的CTC計(jì)劃思緒略微有一些不同。簡(jiǎn)便來說，零跑的CTC是保存了的車身地板，取消電池上蓋，用地板充任電池上蓋，與特斯拉恰好相反。這兩種計(jì)劃的后果差不多，但用車身地板代替電池上蓋板的話，對(duì)底盤的密封功能則要求更高，由于這種布局的電池包并不是一個(gè)完備的組件，而是像托盤一樣安裝在底盤上的。這意味著一旦底盤涉水，假如密封不到位就有約莫招致電池包進(jìn)水短路。而特斯拉的CTC方案，電池包是完備的組件，即使車身密封不佳，最多也只是有水滲到了車內(nèi)的地毯上，電池并不會(huì)遭到什么影響。

別的，零跑早前在C01上宣傳的CTC跟特斯拉不是一個(gè)看法，這是由于C01的電芯是裝在電池組中的，而不是把電芯裝在電池包中。從布局上看，零跑是把電池組集成到了底盤上，因此在業(yè)內(nèi)被稱為MTC布局。直到最新車型C10使用了CTC 2.0武藝后，零跑才取消了電池組，以是C10但是才是真正的CTC。

各位都曉得，特斯拉推出了CTC武藝后，2022年比亞迪又在海豹上推出了CTB武藝，也就是Cell to Body，電池車身一體化。固然兩者的名字看起來不一樣，但在理念上是相反的。

海豹的CTB車身布局

在具體布局上，比亞迪的CTB跟特斯拉的CTC方案基本相似，二者都是用電池上蓋代替車身地板。只不外，比亞迪的CTB方案保存了車身底部的橫梁，電池上蓋板則是一個(gè)平板。因此CTB方案擁有更好的車身改動(dòng)剛度，而基于這項(xiàng)武藝打造的比亞迪海豹，車身改動(dòng)剛度就到達(dá)了40000Nm/°，在電動(dòng)車中屬于相當(dāng)出色的水準(zhǔn)。

別的，比亞迪的刀片電池本身就具有十分高的強(qiáng)度，在產(chǎn)生碰撞時(shí)刀片形的電芯可以交換縱梁、橫梁成為車身的傳力部件。基于刀片電池計(jì)劃的CTB布局，它的電芯天然就成為了車身的碰撞傳力途徑。在比亞迪的CTB電池上可以看到，電池不僅為車輛提供動(dòng)力，并且照舊車身底部緊張的布局件。

看到這里各位不難發(fā)覺，為了提升電動(dòng)車的電池容量和空間使用率，各家的工程師真的是絞盡了腦汁，從早前的CTM到如今最為普及的CTP，厥后又誕生出了更高集成度的CTC和CTB，僅有效心研究武藝的車企，才干真正引領(lǐng)行業(yè)的提高。