近期，有些車企轉頭去做手機了，也有一些做手機的企業(yè)又跑去做汽車了，看上去都是一副“不務正業(yè)”的樣子。但從技術發(fā)展和集成的角度去看，手機和汽車——尤其是電動車——其實還有幾分相似。

十幾年前，手機電池還是需要拆下單獨充電的，而到了現(xiàn)在它已經(jīng)被集成到手機內(nèi)部，不需要拆就可以省去一些用于包裝和保護的部件。汽車的動力電池雖然不用拆下來去充電，但隨著集成程度的提高，也在不斷舍去多余的部件。同時，也跟手機電池一樣，隨著OTA升級，還會不斷的優(yōu)化。

動力電池的“瘦身史”

動力電池的設計大致可以分為3個大的階段，分別是標準化模塊的1.0時代，采用大模組的CTP 2.0時代，和代表目前業(yè)界最高水平的CTC 3.0階段。

在1.0時代，動力電池被稱為標準化模塊，結構非常繁瑣，從內(nèi)到外分別為電芯、模組和電池包。許多個電芯打包成一個模組，許多個模組再打包成電池包，最后安裝在車上。但只有電芯是用來供電的，這種“過度打包”不僅需要設計、生產(chǎn)額外的零部件，也要占用額外的空間，這就導致電芯的空間占比減小了。

標準化模塊 | 圖蟲創(chuàng)意

2.0時代被稱為“大模組”時代，主要思路就是設計更大的模組，減少模組數(shù)量甚至是無模組，來盡可能減少這個層面的零件數(shù)量和空間占用，最有代表的就是寧德時代的CTP技術和比亞迪的刀片電池。

寧德時代：CTP技術和比亞迪：刀片電池 | 中信證券[2]

3.0時代標志著電池和底盤集成設計的方案開始問世。CTC是“cell-to-chassis”的簡稱，就是“將電池和底盤融合設計”的意思。同時，還要有更智能的BMS（電池管理系統(tǒng)），對電池的使用進行更智能的監(jiān)控、管理和優(yōu)化。

CTC方案與傳統(tǒng)方案對比

CTC技術到底難在哪里？

說起來容易，但要真實現(xiàn)CTC，技術問題非常多。將電池和底盤做融合，目的就是通過這種集成化的設計減少零件數(shù)量，壓縮空間體積，提高整車的電量和續(xù)航。但到底要怎樣融合，如何保證電池的防水性能，減少層層包裝后電池安全性如何保證，如何調整生產(chǎn)線、如何測試、量產(chǎn)、維修，這些都是需要考慮的問題。

最早的CTC理念就是零跑提出的，而且國內(nèi)真正實現(xiàn)了量產(chǎn)CTC技術的，零跑也是第一個。

在2016年，零跑汽車董事長朱江明受到智能手機電池集成式設計的啟發(fā)，率先在內(nèi)部提出了將動力電池和底盤集成為一體的想法。經(jīng)過6年的的不斷研發(fā)、試驗、改進，最終實現(xiàn)了CTC技術的量產(chǎn)化落地，將搭載在他們的新款旗艦車型零跑C01上同步量產(chǎn)。

CTC技術硬件創(chuàng)新上，最基礎也是最關鍵是“怎么把底盤和電池做成一體化”，零跑給出的答案是“一體化托盤結構”。設計思路是把電池安裝到一個電池托盤內(nèi)，然后再把這個托盤安裝到底盤下方，像是一個倒扣的餐盤。為了提高電池的牢固程度，電池的上下也和托盤、底盤固定。整個集成化設計既是車身結構，又是電池結構。

就像現(xiàn)在的手機大多數(shù)可以做到電池和電路結構的防水，電動車在雨天、涉水路況上也需要做到良好的防水。在1.0的2.0的電池結構中，經(jīng)過層層包裝，動力電池的防水性能其實不難做到，但到了3.0的CTC時代，模組和電池結構都被精簡，如何靠底盤和托盤結構實現(xiàn)防水，是一個非常難的問題。

大面積的金屬板件是通過焊接的方式組合到一起的，考慮到防水性能，傳統(tǒng)的焊接和檢測方式也就不再適用了。為了解決這個問題，零跑采用了特殊的工藝，提高了焊接質量、精度控制和焊接的一致性，也提出了新的氣密性檢測方法和返廠維修方案。在底盤和托盤的連接處，采用了“鉚釘+密封膠條”的組合，保證防水性能。

底盤和托盤連接的鉚釘和密封膠條

除了防水，行駛過程中磕磕碰碰在所難免，電池要能夠在這些外力下依舊“堅挺”，一體化托盤的結構也能很好的實現(xiàn)這一點。比如，托盤并不是平整的一張板，上面有橫縱交錯的梁作為骨架，可以很好地增強底盤和托盤的強度。在車身側面，還裝有吸能結構，有事兒它真扛：當發(fā)生側向的劇烈碰撞時，沖擊力會優(yōu)先傳導至吸能板，吸能板產(chǎn)生形變從而吸收掉沖擊力，最大程度降低對支撐結構和電池的影響，保證電池的安全。

橫縱梁組成的骨架結構

越來越“聰明”的電池

有了硬件的創(chuàng)新和突破，當然也要有旗鼓相當?shù)能浖?chuàng)新做支撐，零跑將BMS和云平臺結合成了AI BMS大數(shù)據(jù)智能電池管理系統(tǒng)。它就像是一個可以不斷學習進步的智能管家，對電池進行時時刻刻的守護，并且可以通過OTA進行全生命周期的軟件更新，讓電池更安全、更長壽、也更高效。

比如，AI BMS可以實時監(jiān)控電池的各項指標，并把數(shù)據(jù)發(fā)送到云端進行AI數(shù)據(jù)建模，得到電池當前的狀態(tài)，并通過APP反饋給車主。有了這些數(shù)據(jù)和狀態(tài)，AI BMS就可以基于已經(jīng)發(fā)生過的歷史故障進行深度學習，在下次故障前做到提前預警。它還能自動糾正錯誤的電池使用方式，并提供更智能的充電策略，讓電池始終工作在最佳狀態(tài)。

如果說，一體化托盤結構讓電池具有一副可靠、強力的“鋼筋鐵骨”，那AI BMS則賦予電池“心智”，讓電池越來越“聰明”。身心的全面進化，讓零跑的CTC底盤成為了新生代車型的能量母體，不僅可以適配高度集成化和模塊化的生產(chǎn)，在未來還具有非常強的功能擴展性。

坐在電池上開車是種什么感受？

零跑的CTC技術，帶來的也不僅僅是電池系統(tǒng)的改善，它對整車的性能都有不同程度的提高。在即將亮相的零跑C01車型上，CTC技術就帶來了安全、性能、駕乘體驗和成本四個方面的改善。

電池的安全性肯定是電動車最基礎也最重要的指標了，在出廠前，電動車的電池都要經(jīng)過“上刀山下火?！钡雀鞣N考驗，零跑比國標還多8項檢測的嚴格標準，證明了通過電池和車身結構的強度互補，再加上AI BMS的全時守護，電池安全性得到了大幅度的提升。

得益于CTC底盤的結構設計，再加上AI BMS對能耗的經(jīng)濟性管理，可以達到綜合工況700公里以上的續(xù)航。同時，CTC技術讓車身扭剛度提升25%，整車重量降低了15kg，操控性能也進一步增強。

CTC高度的集成化，消除電池與車身之間的安裝間隙，車身垂直空間增加10mm，加上5米長的水平車身也讓車內(nèi)空間非常充足，駕乘體驗極佳。

最后，得益于CTC帶來結構精簡，C01整車的零件數(shù)比傳統(tǒng)方案減少20%、結構件成本降低15%，更加的便于大規(guī)模量產(chǎn)。

在這些性能提升下，零跑C01成為了一輛大空間、長續(xù)航、操控性和安全性都更強的中大型轎車。

而最難能可貴的是，零跑不僅提出了CTC技術的理念，還通過6年的努力、鉆研和推翻重來，讓這個理念變?yōu)楝F(xiàn)實，成為全球第一個能夠量產(chǎn)無獨立電池包CTC電池技術的企業(yè)，并通過零跑C01證明了CTC技術給整車性能帶來的改善，讓動力電池技術正式進入了3.0的新時代。相信在未來，電動車肯定會再次卸掉厚重的枷鎖，完成再一次瘦身，我們不用再有電量的焦慮，能夠更加自由地一路“零跑”。

關鍵詞： 動力電池