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動力電池結(jié)構(gòu)之爭：CTP VS CTC
近期寧德時(shí)代時(shí)代推出了第三代CTP動力電池——麒麟電池，據(jù)悉，由于CTP3.0 電池中的水冷板具有緩沖作用，所以比其它動力電池壽命更長，并且比能量、電池空間利用率都有大幅提升，在相同的化學(xué)體系、同等電池包尺寸條件下，磷酸鐵鋰系統(tǒng)能量密度 160wh/kg，三元高鎳可達(dá) 250wh/kg，較特斯拉的4680電池多裝30%的電量。
而在寧德時(shí)代的麒麟電池推出之前，動力電池的聚光燈一直照在新能源汽車巨頭特斯拉推出的4680電池上。 據(jù)悉，4680 電池相比 2170 電池，雖然是體積增加了 448%，但是與全極耳、高硅負(fù)極、與 CTC 結(jié)合等更多革命性的技術(shù)相結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)了續(xù)航增加 54%，成本下降 56%，單位產(chǎn)能設(shè)備投資額下降 69% 優(yōu)良成績。
從電池結(jié)構(gòu)來看，寧德時(shí)代的麒麟電池走的是CTP路線，而特斯拉的4680電池則走的是CTC路線。就目前來看，CTP 結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為主流，畢竟寧德時(shí)代在最新的市場調(diào)查報(bào)告中顯示，其依舊以33.9%的全球市場份額衛(wèi)冕動力電池冠軍。但是CTC無論是在外形、材質(zhì)、組合形式上的一體化、集成化程度都更高，也是未來電池技術(shù)方案發(fā)展的重要方向，那么未來動力電池結(jié)構(gòu)之爭究竟是 CTP一統(tǒng)江湖還是CTC 技高一籌呢？
動力電池最常見的結(jié)構(gòu)并非CTP與CTC，而是更為傳統(tǒng)的MTP結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)電池包MTP是電芯、模組成組電池包的形式，多個(gè)電芯組成一個(gè)模組，多個(gè)模組加上BMS、配重模塊等零部件則組合成電池包。在MTP結(jié)構(gòu)下，電芯被外部結(jié)構(gòu)件充分地保護(hù)所以結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好，成組難度小。但是，傳統(tǒng)的MTP結(jié)構(gòu)對于電池包的空間利用率極低，僅為40%，其中電芯對模組的空間利用率也只有80%，模組對電池包的空間利用率為50%，所以隨著市場對新能源汽車需求的不斷提升（續(xù)航），MTP結(jié)構(gòu)已無法滿足智能汽車的發(fā)展需求。
CTP相較于MTP省去了中間模組環(huán)節(jié)，CTP技術(shù)是將電芯直接成組為Pack，省去組裝為傳統(tǒng)模組這一步驟，先將電芯集成到電池包內(nèi)，再安裝到車身上，本質(zhì)是為了提高能量密度和降本。
而CTC本質(zhì)上就是底盤平臺化的思路，理論上電量能在現(xiàn)有底盤技術(shù)上提升5%，持續(xù)提高汽車電氣化程度。CTC電池集成方案主要有兩種，第一種是電池包底盤集成，是直接將電池包集成到底盤框架中，從而代替地板，或者直接使用乘員艙地板作為電池的上蓋，實(shí)現(xiàn)車身地板和底盤一體化設(shè)計(jì)；第二種是電池單體底盤集成，是將電池單體的殼體焊接或者膠粘，連接到底盤結(jié)構(gòu)上，改變了電池的制造形式。前者可靠性高，后者集成優(yōu)勢明顯但技術(shù)難度大且無法換電。
隨著未來 CTP 或者 CTC 的普及，系統(tǒng)的集成度越來越高，將會加大膠的用量，CTP 預(yù)計(jì)用量水平翻倍。pack 里面常見的膠分三種：導(dǎo)熱膠，結(jié)構(gòu)膠，密封膠。
伴隨電池包結(jié)構(gòu)的變化，水冷系統(tǒng)也隨之發(fā)生變化，一是水冷板從之前的單一結(jié)構(gòu)變成集成化結(jié)構(gòu)，比如沃爾沃 CTC 技術(shù)路線中，冷卻技術(shù)上采用的是底部一體式水冷板技術(shù)。二是電池之間增加云母板或隔熱墊，在整個(gè)熱管理系統(tǒng)中發(fā)揮其絕緣性強(qiáng)、耐高溫的作用，比如特斯拉的 4680+CTC 技術(shù)中，箱體底部就運(yùn)用了云母板方案。
目前，特斯拉采用 4680+CTC，以電池上蓋代替座艙地板，殼體焊接橫梁增加強(qiáng)度；BYD 將電池車身一體化技術(shù)稱為 CTB，將電池上蓋與車身地板進(jìn)一步合二為一，電池包托盤構(gòu)成蜂窩狀結(jié)構(gòu)，與刀片電池結(jié)合加強(qiáng)側(cè)向吸能和抗沖擊力，由此可見一體化、集成化是未來動力電池的發(fā)展趨勢。
來源：動力電池結(jié)構(gòu)之爭：CTP VS CTC；科技智谷、電車測試，2022年7月
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