宁德时代和比亚迪都热炒的CTP技术到底是什么?
2022-06-23
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宁德时代和比亚迪都热炒的CTP技术到底是什么?

最近,在锂电池生产制造领域,CTP出现的频率越来越高,并逐渐进入公众视野。一些投资者甚至在一家动力电池公司的官网上留言:你们CTP技术研发进展如何?什么时候装车?

阿童木参考了各个电池大厂CTP的相关技术,就可能实现的CTP方案与读者分享,努力对CTP概念进行更深一步的阐述。

一、什么是CTP

一般来说,电动汽车上配备的电池组由电池组组装成模组(Module),然后模组安装在电池组(Pack)中,形成电池组-模组-电池包的三级装配模式。

而CTP,也就是Cell To PACK(电池-电池包),是将电池直接集成到电池包中,从而省去了中间的模组架构,简化了PACK的结构,提高了空间利用率。

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目前,CTP有两种技术路线,一种是完全无模组,另一种是大模组替代小模组。

方案一:完全无模块技术方案-比亚迪刀片电池

比亚迪开发的大电池长度大于0.6米,像刀片一样插入电池包,按照阵列排布的方式排列在一起。因此,它也被称为刀片电池。

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比亚迪CPT技术方案

 

相对于传统电池包架构,比亚迪的刀片电池将采用CTP模式,体积比能量增加50%,成本降低30%,续航里程为600公里。

方案二:大模块取代之前的小模块-特斯拉、宁德时代、蜂窝能源

大模块取代之前的小模块,不是完全取消模块,而是取消之前的小模块,用扎带连接,扩大单个模块包含的电池数量,减少总得模块数量。图片3.jpg

(蜂窝能源CPT方案 )

 

二、CTP的优势与劣势对比

优势一:简化结构,提高空间利用率

CTP技术可以大量减少固定模块的端板、侧板和螺钉等紧固件,从而提高体积利用率。由于零件的减少会降低重量,因此也可以提高质量和能量密度,提高整车的行驶里程。

优势二:简化安装工艺,节约生产成本

因为电池的装配工艺比较简单,节约了人力、物力等生产制造成本费,再加零部件的成本费降低,电池包的成本费也会降低。

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(特斯拉Model S和Model 3电池包结构比较)

 

劣势一:失去模组层面防护措施,单个电池问题易危及整个模块

CTP对电池的一致性有更高的要求,整个电池包层面需要考虑两个问题:充放电膨胀引起的变形和散热性能的差异。一旦单个电池出现故障,就会涉及到更换整个电池组,而不是只需要更换一个模块,维护成本就会大大提高。

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劣势二:需要重新设计新架构的控制系统

CTP技术在模块级别取消了模块,也等于取消了电芯热失控的保护;同时还需要改变相应的BMS采样和控制策略。

三、CTP技术的发展前景

在谈论CTP技术前景之前,我们来分析一个问题,为什么电池厂商倾向于推广CTP,不惜大力宣传成卖点,引起广大投资者的关注?

事实上,这背后本质上是电池厂商和车企的博弈。

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由于动力电池,尤其是电池,投资大,技术壁垒高,汽车企业普遍难以接触。为了不被电池制造商完全卡住,汽车公司尽最大努力控制电池之外的所有产品。

对于电池制造商来说,生产一个PACK比生产PACK所配属的模块获得的收益更高,而电池制造商为了获取整个PACK的订单,便会努力推广CTP方案。

因此,CTP也被作为动力电池的下一个风口进行包装和宣传。目前,除了北汽正式宣布EU5将配备宁德时代的CTP电池外,BYD等也在投资研发。我相信其他制造商也会逐渐跟进,毕竟,这个概念听起来很有吸引力。

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