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CTC電池技術能否成為動力電池終極形態

時間:2022-06-13

來源:新京報

導語:CTC電池技術(全稱為Cell to Chassis,電池車身一體化技術,下簡稱CTC)成為近期關注的熱點。2020年9月特斯拉在電池日上首次發布與新電芯配套的CTC技術,一年半后采用CTC技術的特斯拉德國柏林工廠正式開放。

  時至今年,電池車身一體化技術的曝光度不斷增加;今年4月,零跑汽車發布CTC電池底盤一體化技術并表示將在零跑C01上率先量產應用;5月比亞迪發布CTB電池一體化技術同時宣布首款搭載CTB(全稱為Cell To Body,電池車身一體化技術)的e平臺3.0車型海豹開啟預售;6月初,哪吒汽車發布采用CTP技術(全稱為Cell to Pack,無模組電池包,下簡稱CTP)的天工電池系統,并表示明年底將正式發布CTC技術。

  華泰證券分析稱,目前動力電池系統技術升級雙頭并進,無模組電池包CTP份額快速提升,漸成主流技術;CTC量產在即,蓄勢待發。

  什么是CTC技術?

  動力電池的應用可以分為電池的設計、加工、正極材料、負極材料以及最后的組裝部分,而在組裝方面,電芯的集成方式被視為新能源汽車生產制造中的重要環節。

  傳統的集成方式是CTM(全稱為Cell to Module),由電芯組裝成為模組,再將模組安裝到電池包里,形成“電芯—模組—電池包”的三級裝配模式,但由于模組電池包的零件數量多,空間利用率為40%。而在過去幾年,電池系統集成化的重點在于提升標準化電池模組尺寸。

  華泰證券分析稱,隨著對續航里程需求的提升,能夠提高空間利用率的390、590模組被提出,單個電池模組的體積不斷增大,帶動了無模組電池包CTP方案的出現。

  CTP省去了標準化模組環節,將電芯直接成組在電池包上,較傳統體積利用率提高15%-20%,能量密度也有所提升。而隨著電動汽車對于便捷性、輕量化的要求提升,天風證券觀點認為,CTC電池車身一體化技術是未來電動汽車電池成組技術的重要發展方向。

  CTC是指將電池、底盤和下車身進行集成設計,簡單理解即是將電芯直接放置車輛底盤中,區別于此前底盤和電池包分離的設計,通過提升空間利用率的方式提升電池的能量密度,此外也能節省原材料,相應地擴大了可裝置電芯的體積,進而增加體積能量密度,續航里程也有所提升。

  企業為何爭相加碼布局CTC?

  從目前來看,國內外眾多車企、電池廠商已將目標鎖定在了電池車身一體化技術突破上。從特斯拉打樣,到零跑汽車、比亞迪的追隨,眾多相關企業已加速跟進電池車身一體化技術的布局。

  2020年電池日上,特斯拉首次公布CTC技術,去年柏林工廠開放日上特斯拉展示了搭載CTC電池底盤一體化技術的Model Y。去年3月大眾汽車集團公開表示,其將在下一代電池集成技術中考慮CTP和CTC兩個方向;同年6月,沃爾沃也透露了下一代電池CTC等電池技術方面信息,并表示公司第三代電池系統集成技術的電池組將采用CTC方案和方形電芯。

  在電池廠商中,今年初寧德時代宣布將在2025年前后正式推出高度集成化的CTC電池技術,此外LG新能源也有相關技術布局。

  而在眾多企業加碼背后是CTC優勢及市場前景。國信證券分析稱CTC方案性能優勢體現為輕量化、更大空間、更長續航,更強性能;在空間方面,垂直空間增加10mm,電池布置空間增加14.5%;在續航方面,電池保溫性能得到優化,續航提升10%。

  申港證券也指出,CTC的本質就是將電池包上殼體和車身下地板合二為一,總體來看采用CTC技術利大于弊,有助于車企降本增效,搭載CTC的車型將獲得更高的毛利率和續航里程。在寧德時代董事長曾毓群看來,CTC技術下新能源汽車成本可以直接和燃油車競爭,乘坐空間更大。

  廣發證券電新行業首席分析師陳子坤認為,隨著電池廠商產品在產品環節上的延伸,如CTC向底盤延伸,單車產值的增加,毛利額的提升是可持續的。西部證券分析師認為在電池能量密度難以大幅度提升的情況下,電池車身一體化集成技術不失為一種有效的解決方案,預判未來這種技術會獲得較快的發展。

  但CTC電池車身一體化技術也存在一定的弊端,如果汽車發生故障導致電池需要維修,而這一技術下可能需要連帶底盤一同更換,增加維修成本。

  天風證券認為,電池車身一體化技術正處于從概念到量產階段;當技術尚處于概念階段時,通常看起來比較遙遠,但當技術開始落地,進展則往往會超出預期,隨著一眾企業入局,CTC技術有望加速實現大規模量產應用。國海證券預計,2030年我國電池車身一體化技術市場空間或將達到8500億元。

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