21世纪经济报道记者宋豆豆报道
从提高续航里程到追求轻量化、降低成本，依靠结构创新，动力电池技术不断创新。目前，CTC动力电池技术（cell-to-）正处于从概念到量产的阶段。国内外众多车企、电池厂商将瞄准这一技术，特斯拉、大众、沃尔沃、比亚迪、零跑、宁德时代等都加速跟进相关布局。
国海证券表示，在特斯拉技术的推动下，预计CTC技术将在2023年逐步落地，到2030年，包括电池CTC系统在内的新电动汽车市场渗透率将达到60%。将达到8500亿元，不含电池的CTC系统市场规模将达到3900亿元左右。
从 CTM 到 CTP 再到 CTC/CTB
事实上，电池系统集成是新能源汽车制造革命的重要组成部分。
传统的集成方式是CTM（Cell to），由电芯（Cell）组装成模组（），再将模组安装在电池组（Pack）中，形成“cell-- pack”三。水平组装模式。过去几年，电池系统集成的重点一直是加大标准化电池模组的尺寸，如推出355、390、590模组。然而，模块化电池组中的零件数量高达近600个，导致空间利用率低。
随后，CTP（Cell To Pack）成为主流，即跳过标准化的模组环节，直接将电芯集成到电池组中，提高了空间利用率和能量密度。例如，宁德时代、比亚迪、蜂巢能源都发布了CTP解决方案。市面上部分车型，如特斯拉、小鹏P7，采用了CTP免模组技术。
比亚迪2020年3月发布的刀片电池，是将单个电芯排列在一起形成阵列，像“刀片”一样插入电池组。与传统电池组相比，刀片电池的体积利用率提升至50%以上。
宁德时代近日表示，计划在今年第二季度发布基于CTP技术的第三代麒麟电池，电池组的体积利用率将从55%提升至67%。
随着电动汽车对便利性和轻量化要求的提高，未来电池系统集成的演进方向将是电芯直接集成到汽车底盘（CTC，Cell to）。与CTP（Cell to Pack）相比，CTC可以进一步减少零件数量，简化生产步骤，在降低成本的同时提高电池容量和续航里程。
然而，如何保证电池本身的密封性能和安全性，以及电池与车身一体化后如何保证乘客舱的密封性能，都成为了CTC技术的难点。
现阶段主要解决方案有两种：一种是将电池组整体吊装到底盘中，用电池组上壳代替车身下层的部分结构，优先考虑满足电池的密封要求。目前，特斯拉和比亚迪均采用该方案；另一种是将电芯直接集成在底盘上，用车身下层代替原来的电池组上壳，用车身下层密封电池组。
由于不同公司的技术能力和量产可能性不同，CTC的实际实施方案也不尽相同。天风证券指出，目前处于量产/准量产阶段的特斯拉、美电Canoo和零跑的技术方案有所不同：特斯拉取消模块设计，直接使用电池进行集成；Canoo将模块排列在机箱中部由纵梁构成的隔间内，模块通过支架的上盖和底板密封；零运行采用模块集成方式，拆下电池组上盖，将电池组其他部分与车辆连接。底盘集成。
事实上，特斯拉是业内第一个提出CTC概念的。在 2020 年特斯拉电池日上，特斯拉 CEO 埃隆·马斯克（Elon Musk）以机翼的形象解释了 CTC 技术：“最初，飞机会将油箱放置在机翼中，但为了最大限度地利用空间，燃料被移除了。油箱直接在机翼上储存燃料，可以容纳更多的燃料。”
根据特斯拉展示的CTC技术方案，将电池组上盖和电芯粘合在一起，与座椅等车辆结构件一体化，成为乘客舱地板的结构；平行取向通过减少蛇形长度来减少流动阻力并增加冷却均匀性。据悉，特斯拉CTC解决方案的应用将使整车重量减轻10%，续航里程增加14%，零部件减少370个，单位成本降低7%。
虽然是特斯拉最先提出来的，但国内第一台能够量产的CTC，被命名为华洛乐跑。今年4月，零跑汽车发布CTC电池-底盘一体化技术，并在零跑C平台电动中大型车零跑C01上率先量产应用。根据官方数据， CTC方案取消了电池组盒和上盖，留下了一体化电芯模组和电池下托盘。
“零跑CTC技术将电池、底盘和下半身融为一体，整车纵向空间增加10mm，电池布局空间增加14.5%，零部件数量减少20% 。” 5月28日，泡科技副总裁曹丽零在接受21世纪经济报道记者采访时表示，CTC技术的难点不在于材料或工艺，而在于积极联合开发的合作，这需要车身、底盘和电池团队协同工作。到发展。
继零跑CTC技术发布后，比亚迪发布了CTB（Cell to Body）电池-车身一体化技术，首款搭载CTB技术的量产车型海豹（Seal）同时开启预售。
“CTB技术将电池盖与车身底板进一步融合，从原来的‘电池盖-电芯-托盘’电池组三明治结构，到‘车身踏板一体化电池盖-电芯-托盘’，整车采用了三明治结构。” 比亚迪汽车工程研究院院长连玉波表示，CTB技术实现了车身与电池系统的一体化，电池系统的体积利用率提升了60%，车身抗扭刚度已超过 40,000 Nm/度。
值得一提的是，零跑科技战略与产品规划部总经理蒋涛并没有回避零跑CTC和友谊科技的区别。
“特斯拉直接把安装在座椅上的横梁剪掉，放在电池组的顶盖上；国内朋友的横梁还在车身上，只是去掉了地板，用的是电池组的顶盖作为地板，而脚在电池包盖上；零跑没有完整的电池包概念，直接将车身结构或底盘结构改成电池包结构，这是我们和朋友最大的不同。 "
姜涛还表示，零运行CTC技术增加了制造难度，也增加了研发成本和产线改造成本，但从长远来看，成本会比以前低，而且提高了车身的扭转刚度和弯曲刚度。
除了特斯拉、比亚迪、零跑，国内外整车厂和核心供应链企业都在加速部署CTC技术。
2021年3月，大众集团表示将在下一代电池集成技术中考虑CTP和CTC；同年，第三代电池系统集成技术的电池组将采用CTC方案和方形电芯；Canoo成功推出了可量产一体化电动底盘车型的电池组；用滑板底盘实现反击。
近日，哪吒汽车发布了其最新的电池产品——天工电池。据了解，天宫电池已进入第二阶段，采用CTP技术，成组效率达到73-76%，系统能量密度也提升至185Wh/kg，率先搭载在哪吒S上。哪吒汽车表示，已对CTC技术进行了预研，并与合作伙伴就该技术展开合作。原型车已经定型，CTC技术将于明年年底正式发布。
动力电池企业中，LG公开披露了CTC的技术方案；宁德时代计划2025年实现一体化CTC，2030年实现智能化CTC。
宁德时代董事长曾玉群介绍，宁德时代的集成CTC技术不仅将重新排列电池，还将包括电机、电控、DC/DC、OBC等动力元件，智能CTC技术将进一步控制动力。领域通过智能电源。控制器优化配电并降低能耗。今年4月，有消息称，华为智能汽车解决方案BU智能汽车控制领域总经理蔡建勇已辞职加盟宁德时代，负责CTC电池底盘集成业务。
CTC 和电池更换之间哪个更好或更坏？
随着车身设计、智能座舱、辅助驾驶等技术的逐渐成熟，电动底盘技术的竞争日趋激烈。
中金公司在研究报告中表示，CTC技术取消了模组和电池组，将电芯直接集成到底盘中。在减重和优化车身布局方面具有很强的优势。CTC技术可能成为未来的纯电动车身和底盘。架构发展的重要方向。
CTC可以提高空间利用率和底盘通过性，改善驾驶体验，进一步统一整车结构平台，从而进一步降低制造成本。零跑汽车CEO朱江明表示，零跑汽车CTC技术的灵感来自于手机电池结构从分离式到一体式的转变。更轻薄的结构设计可以为车辆成本、续航里程和座舱空间带来相应的优化。.
但是，CTC技术也面临着故障维护成本高、电池回收困难等缺点。同时，高集成度带来的安全和散热问题也带来了挑战。CTC方案没有模组和PACK结构保护，单节热失控容易造成整个系统的热失控。特斯拉的专利显示，采用CTC方案后，电池包作为结构件的刚性和热失控管理有更高的要求。
清华大学汽车与交通运输学院教授、汽车安全与节能国家重点实验室副主任宋健在接受媒体采访时表示，CTC电池-底盘一体化技术将成为主流未来的行业，但车辆采用电池-底盘一体化设计，也意味着车身结构更复杂ibms电池系统，电池拆卸更困难，更换电池时操作困难。因此，车企在研发CTC电池与底盘一体化技术的同时，也需要考虑未来如何适配换电方案。
事实上，对于整车厂来说，高度集成的 CTC 技术可能并不是唯一的选择。车电分离也能为用户带来良好的体验。在舞台前。换言之，面对电池从可拆卸到电池体一体化的迭代，车企需要在能够实现电动底盘一体化和车电分离的CTC技术之间做出选择。
新能源汽车发展至今，续航和能量补充一直是困扰电动汽车用户的难题。在政策和市场的推动下，换电成为能源补充体系的重要组成部分。例如，蔚来汽车逐步建立了可充电、可更换、可升级的能源体系。
过去一年，换电站发展迅速。根据中国充电联盟的数据，截至2022年4月，全国共有1480座换电站，其中蔚来938座、敖东434座、杭州贝尔坦108座。
但是，由于市面上的电池更换方案基本都是基于整体或单体电池系统，因此无法将电池模组分开。，盈利能力和商业化。
朱江明认为，对于换电模式，如果国家不能出台统一标准，没有标准化的电池包和通用的换电技术，仅靠各家车企推动难以形成规模效应，并且电池更换标准不同。如此一来，各代工厂无法共享交换站，不仅浪费资源，还降低了效率。
在曹立看来，除了产品使用场景，成本和企业投资也是制约换电模式规模的因素。“换电池模型的硬件成本要比现在的CTC或固定电池组模型高很多，因为它包含大量的可拆卸结构，这将增加几千元的成本。”
此外，曹丽表示，更换电站的成本非常大。虽然目前的使用场景有相当一部分的便利性，但很多用户也接受了换电模式。但从长远来看，随着基础充电设施的普及和大部分厂商对高压快充技术的部署或量产，未来的快充时间与电池更换速度基本持平。
全国乘联会秘书长崔东树认为，换电模式的发展主要受两个方面的影响，一是国家政策，二是电池技术的提升。“由于国内电池技术进步缓慢，换电模式在未来一两年内还有一定的发展空间。但之后会发生什么，还要看技术博弈的结果，是否换电模型和新电池可以有效竞争。”
此外，值得注意的是，随着电池系统集成和底盘系统滑板化的发展，主机厂与电池企业之间的话语权之争可能会更加激烈。
有业内人士认为，CTC更多地涉及底盘硬件的结构技术。底盘是汽车的核心硬件部件，汽车制造商在开发经验和技术方面更具技术优势。
“未来，在CTC路线上，发展优势的可能性有很多：一是拥有技术研发优势的主机厂将拥有更多优势；二是百度、小米、苹果等进入整车制造领域。科技公司，专注于自动驾驶和科技出行服务，轻资产整车厂将交由第三方主导CTC开发；在第三方主导CTC开发的场景下，底盘制造商将与电池竞争合作厂商，后者将迎来历史性的产业机遇。” 国海证券指出。
