近年來(lái)，隨著新能源汽車的蓬勃發(fā)展，動(dòng)力電池系統(tǒng)集成技術(shù)層出不窮、百花齊放，經(jīng)歷了模組結(jié)構(gòu)、CTP（Cell To Pack）集成、CTC（Cell To Chassis）集成等技術(shù)路線的創(chuàng)新迭代?；厮輨?dòng)力電池系統(tǒng)集成技術(shù)發(fā)展史，不難發(fā)現(xiàn)，其主要目的在于不斷提升電池系統(tǒng)及整車的集成效率，降低系統(tǒng)集成成本。
海內(nèi)外電池系統(tǒng)技術(shù)“進(jìn)階”一覽
→ 2011年，電池系統(tǒng)集成基于VDA標(biāo)準(zhǔn)尺寸模組，前后誕生了355、390、590三種主要的標(biāo)準(zhǔn)尺寸模組。電池包集成在經(jīng)油車改造的整車底盤下，會(huì)出現(xiàn)若干個(gè)VDA模組及模組之間電氣連接件的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，造成電池系統(tǒng)集成效率低、集成成本高的問(wèn)題。
→ 2013年，特斯拉推出全新電動(dòng)車平臺(tái) Model S，電池包帶電量提升至75kWh以上。模組形式采用大模組結(jié)構(gòu)，箱體采用鋁合金托盤，一定程度上提升了集成效率且?guī)?lái)減重效果。
→ 2016年，特斯拉新車型Model 3推出，將帶電量提升到80kWh以上，電池系統(tǒng)集成采用超長(zhǎng)模組結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步減少模組零部件數(shù)量，節(jié)省集成成本。
→ 2019年，北汽發(fā)布CTP無(wú)模組電池包產(chǎn)品，省去模組環(huán)節(jié)，將電芯直接集成進(jìn)電池包，再將電池包與車身框架進(jìn)行連接，使電池系統(tǒng)體積集成效率提升至55%，進(jìn)一步優(yōu)化了成本。
→ 2020年，比亞迪推出全新電動(dòng)平臺(tái)漢EV，系統(tǒng)帶電量65-85kWh。其電池系統(tǒng)采用刀片電芯進(jìn)行CTP無(wú)模組成組，借助刀片電池的Z向集成效率優(yōu)勢(shì)，漢EV電池系統(tǒng)體積集成效率達(dá)到60%。
→ 2022年，特斯拉基于Model Y推出CTC電池底盤一體化技術(shù)，將圓柱電池尺寸從18650升級(jí)到4680，以電池包上蓋作為整車地板，幫助整車底盤減重降本，提升了整車帶電量和離地間隙，還可以大幅提高整車結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
由此可見(jiàn)，這兩年CTC車電合一在新能源汽車及電池領(lǐng)域應(yīng)用逐漸增多，特斯拉在CTC應(yīng)用上走在行業(yè)前列，其目的就是去結(jié)構(gòu)冗余、去界面冗余，以減少零件數(shù)量和成本，降低生產(chǎn)節(jié)拍和工時(shí)，最后達(dá)到降本增效的效果。
“CTC”的第三種可能
市場(chǎng)上CTC車電合一方案大致有兩種思路：第一種是整車底盤去掉地板，使用電池包上蓋充當(dāng)整車底盤的地板；第二種是電池包去掉上蓋，使用整車底盤的地板充當(dāng)電池包上蓋。這兩種方案都是將整車底盤的地板和電池包上蓋進(jìn)行合二為一，最后的結(jié)果是省了一塊鈑金件，確實(shí)有一定的降本增效的作用。
但蘭鈞新能源經(jīng)過(guò)分析，將底盤地板與電池包上蓋合二為一時(shí)，為了對(duì)電池做充分的踩踏防護(hù)，二合一的鈑金件必須有一定厚度，將導(dǎo)致這個(gè)厚度大于原本電池包上蓋厚度和原本底盤地板厚度，這么算下來(lái)整車重量和集成成本并沒(méi)有顯著降低，降本增效的效果有限。
對(duì)此，蘭鈞新能源以科技創(chuàng)新、強(qiáng)化降本增效的思維，創(chuàng)造性推出第“三”種新型CTC車電集成路線，即“蝙蝠俠電池方案”。
“蝙蝠俠電池方案”中，下托盤置頂替代整車地板，電池包內(nèi)橫縱梁集成在下托盤內(nèi)進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)化，橫縱梁及下托盤頂板承載電池模組的主要重量，電池包底護(hù)板對(duì)電池提供輔助支撐，使得電池在電池包內(nèi)呈現(xiàn)倒掛金鉤式固定，像蝙蝠俠一樣存在，所以形象地將這種電池系統(tǒng)命名為蝙蝠俠電池系統(tǒng)。
蝙蝠俠電池方案抓住了當(dāng)前行業(yè)技術(shù)痛點(diǎn)，幫助客戶真正意義上實(shí)現(xiàn)降本增效。與市場(chǎng)上現(xiàn)有CTC集成方案不同，蘭鈞新能源新型CTC集成方案有如下降本增效和安全強(qiáng)化優(yōu)勢(shì)：
蝙蝠俠電池系統(tǒng)的“本征”優(yōu)勢(shì)：降本增效、安全強(qiáng)化
★ 節(jié)約電池包與整車之間Z向間隙10mm以上，一方面可以提升整車離地間隙和通過(guò)性，另一方面可以讓電池包帶電量增加8%～10%，由此采用鐵鋰電池也能輕松實(shí)現(xiàn)90kWh以上電量；電池系統(tǒng)重量集成效率可達(dá)85%以上。
★ 蝙蝠俠電池方案將電池包下托盤與整車地板功能合二為一，在代替地板的同時(shí)可以替代部分底盤結(jié)構(gòu)件，可有效減少整車底盤結(jié)構(gòu)件重量20～30kg；將底盤梁結(jié)構(gòu)和電池包下托盤內(nèi)梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行功能合一、互相補(bǔ)強(qiáng)，提升整車扭轉(zhuǎn)剛度和防撞性能。
★ 創(chuàng)造性地開(kāi)發(fā)3D滅弧方案，采用輕質(zhì)的耐高溫材料對(duì)高低壓電氣部分進(jìn)行立體包覆，保障電池電氣安全；同時(shí)耐高溫材料與箱體內(nèi)部梁形成獨(dú)立的排氣泄壓通道，對(duì)電芯噴發(fā)出的高溫高壓氣體進(jìn)行泄壓疏導(dǎo)與降溫，保障電池系統(tǒng)全生命周期安全。
★ 電池包底護(hù)板的密封面、電池包下托盤與整車的密封面分離，降低了密封難度和密封面積需求。同時(shí)利用下托盤四周邊框與整車底盤密封，避免電池參與密封受力，消除對(duì)電池受力損傷。
蘭鈞新能源緊跟市場(chǎng)需求，充分挖掘行業(yè)痛點(diǎn)，注重產(chǎn)品安全性能和降本增效，幫助客戶打造具有性價(jià)比的產(chǎn)品。面對(duì)動(dòng)力、儲(chǔ)能等多場(chǎng)景的新能源市場(chǎng)，蘭鈞新能源積極入局乘用車、換電重卡、大型儲(chǔ)能、戶儲(chǔ)等細(xì)分領(lǐng)域，帶來(lái)多元化的電池產(chǎn)品，助力新能源車代替燃油車、助力構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，推動(dòng)“科技向善，綠水青山”生態(tài)發(fā)展，打造清潔、安全與再生循環(huán)的解決方案，構(gòu)建綠色智慧未來(lái)。
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