近年来，在动力电池产业链的共同努力下，电池能量密度有了明显提升，长续航车型快速发展起来，部分车型的单次纯电续航里程甚至超过了1000公里。不过目前的长续航车型主要靠电池堆叠来实现，这也带来了车身加重等衍生问题，并没能很好解决市场对电动车的里程焦虑。

 

为此，继续提高续电池包能量密度及汽车轻量化也成了新能源汽车产业链的必要课题。“在电池能量密度难以大幅度提升的情况下，电池、车身一体化集成技术不失为一种有效的解决方案，既可以增加单车电池包的能量密度，还能减轻汽车的重量，提升了汽车的续航里程，我们预判，未来这种技术会获得较快的发展。”锂电行业分析师陈磊表示。

 

 

电动化对汽车的改变正越来越明显，已不仅仅是动力方式的转变，在车身结构、零组件构成、造车成本、用车体验等方面也发生了明显的变化，而且这些变化还在不断地优化。其中，动力电池组作为新能源汽车的核心部件之一，占整车重量比重达到30%-40%，如何实现电池“轻量化”已成为各家电池企业、主机厂的重要研发课题。

 

宁德时代为推进电池组“轻量化”，于今年3月推出CTP（Cell to Pack）技术，通过省去电池模组组装环节，实现将电池包能量密度提升10%-15%。该技术还能有效降低电池组成本，也明显提升了生产效率，但对主机厂来说这还不够，通过将电池与车身底盘一体化集成已成为研究方向之一。

 

此前，特斯拉提出了CTC（Cell to Chassis）电芯与车身底盘一体化集成方案。根据计划，特斯拉的CTC技术直接将电芯安装于车身上，配合一体化压铸技术，可以减少370个零部件，带来的直接效益是，车重减轻10%、电池成本降低7%、续航里程增加14%，配合新研发的4680大圆柱电池，还能进一步提升一体化“电池包”的能量密度。

 

特斯拉率先提出的电池车身底盘一体化集成技术优势显而易见，不过率先推出相关产品的并非特斯拉，而是国内的零跑汽车。今年4月下旬，零跑汽车官宣推出电池底盘一体化技术（CTC），据介绍，该技术能增加14.5%的电池布置空间，并降低15%的结构件成本，同时提升10%的综合工况续航里程，车身扭转刚度也能提升25%。该技术已搭载在其全新推出的零跑C01车型中。

 

紧接着在5月20日，比亚迪也发布了自己的CTB（Cell to Body）电池车身一体化技术，该技术将电池上盖与车身底盘进一步合二为一，从原来电池包“三明治”结构，进化成整车的“三明治”结构。比亚迪表示，“动力电池系统既是能量体，也是结构件。这种融合简化了车身结构和生产工艺，是对传统车身设计的一次颠覆性变革。”

 

该结构的改变，使CTB刀片电池包能经受50吨重卡极限碾压而不损坏，车身扭转刚度可以轻松超过40000N·m/°，同时对汽车的车身平衡、操控性能、零百加速、风阻、百公里电耗等性能指标较传统平台都有显著提升。业内人士表示，电池车身一体化技术的运用，将新能源汽车的各项指标都提升了一个档次。

零跑汽车、比亚迪、特斯拉方案比较（公开数据整理）

 

如上三家主机厂的思路都是将电芯或电池组直接安装于车身底盘上，省去传统“电芯——电池组——电池包——装车”的复杂环节，实现车身底盘即“电池包”的轻量化集成设计。

 

根据公开资料，零跑汽车方案的车身底板即电池包上盖，中间为电池组，再由托盘封装，实现电池车身一体化集成。比亚迪同样使用车身底板即电池包上盖板的设计，再由底板将刀片电芯封装集成，电芯上下需增加胶黏剂。特斯拉方案则取消Pack设计，以高粘性、阻燃性胶体固定电芯到底板上，并用蛇形管对电芯进行冷却。

 

不同的是，零跑方案是先把电芯做成电池组，再把电池组集成到汽车底盘上，该方案由于在模组环节已做安全处理，在装车集成环节所需的安全措施相对要少，进而比另两个方案显得“轻便”许多。而特斯拉和比亚迪的方案名字虽然不同，但两者思路更相近，均是将大圆柱电芯或刀片电芯集成于车身底盘上；其中，比亚迪的CTB方案保留底盘横梁；而特斯拉CTC方案是取消车身底盘横梁，接着在电池上盖板加横梁，业内人士认为，特斯拉的方案更为激进。

 

电池“轻量化”受追捧，高维修成本或是隐忧

 

事实上，除了以上3家率先尝鲜的企业外，美国电动汽车初创公司Canoo也推出了类似技术产品，福特、沃尔沃、大众等传统主机厂也计划通过新的电池车身一体化平台加速电动化转型。不仅如此，动力电池企业同样想进入这一领域分一杯羹。据了解，宁德时代计划2025年实现集成化的CTC，并于2030年升级为智能化版本；LG也在2021年公开了CTC相关专利。

 

除零跑C01、比亚迪海豹外，特斯拉的CTC车型（Model Y）也即将发布，而伴随汽车电动化转型加速，动力电池包“轻量化”装车方案也将在更多车企中陆续推出。对此，陈磊分析认为，“在电池能量密度难以大幅度提升的情况下，电池、车身一体化集成技术不失为一种有效的解决方案，既可以增加单车电池包的能量密度，还能减轻汽车的重量，提升了汽车的续航里程，我们预判，未来这种技术会获得较快的发展。”

 

在比较CTC、CTB技术时，笔者也留意到，目前搭配的车型均为支持高压快充的纯电车型，如首款搭载CTB电池方案的比亚迪海豹、首款搭载CTC方案的零跑C01均为纯电版，82.590kWh（海豹）、90kWh（C01）电池容量款的续航里程分别为700公里、717公里。在补能方式上，两者均支持高压充电平台，其中海豹支持800V高压快充，充电15分钟续航300公里；C01支持400kW超级快充，未来可兼容800V高压平台，充电5分钟续航200公里。陈磊认为，快充已成为长续航纯电车型的标配补能方式，而且，随着电池车身一体化渐成趋势，高压快充也将成为标配，让新能源汽车的补能变得跟燃油车一样方便，提升用户的用车体验。

 

不过，无论是CTC方案还是CTB技术，其在改变新能源汽车物理结构之时，带来的并非都是向好发展，也存在部分不足，“就像我们的手机，以前支持换电池的时候，打开后盖就能卸下电池，而现在要想换电池必须用专门工具才能拆卸。汽车更复杂，采用一体化集成技术后，电池跟车身连成一个整体，装配是方便了，但维护就不见得方便了，如果汽车发生事故，要对电池部分进行维修，要更换的可能不只是电池组，底盘都有一起更换的风险。这对用户来说，维修成本大幅增加。”