技術(shù)爭(zhēng)鋒求解新能源車補(bǔ)能難題

　　面對(duì)依然存在的里程焦慮和多元化的應(yīng)用場(chǎng)景，業(yè)界提出了電池車身一體化與換電兩大技術(shù)方向，為新能源汽車補(bǔ)能難題的解決增添了新思路。

　　電池車身一體化漸成趨勢(shì)

　　隨著比亞迪海豹的熱銷，電池車身一體化技術(shù)的熱度再次被推高。

　　海豹是比亞迪海洋系前不久推出的重磅車型，由于首次采用了CTB(cell to body，電芯到車身)電池車身一體化技術(shù)，在安全性、操控性和舒適性上有了全面進(jìn)化。

　　比亞迪汽車工程研究院院長(zhǎng)廉玉波介紹說(shuō)，比亞迪之前的刀片電池采用的是CTP(cell to package，電芯到電池包)方案，從下往上依次是托盤、電芯和電池上蓋，但它與車身地板是分開的，現(xiàn)在的CTB技術(shù)則是在CTP的基礎(chǔ)上，將電池上蓋與車身地板合二為一。

　　而這一改進(jìn)，使得比亞迪海豹的整車性能得到了大幅提升。

　　首先，比亞迪海豹的CTB電池車身一體化結(jié)構(gòu)取消了傳統(tǒng)CTP三層夾板，降低了車身高度，車身更為美觀，風(fēng)阻系數(shù)也更小，減少了車輛的能耗。

　　其次，電池與車身的一體化能降低鋼材用量，簡(jiǎn)化了車輛的底盤結(jié)構(gòu)。同時(shí)，一排排刀片電池組成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，也大幅增強(qiáng)了底盤強(qiáng)度，整車扭轉(zhuǎn)剛度達(dá)到了40000牛米/度。

　　不僅如此，CTB電池車身一體化與比亞迪的e 3.0純電平臺(tái)組合在一起，還實(shí)現(xiàn)了車輛底盤的全平設(shè)計(jì)，整車前后配重比為50：50，操控性大大增強(qiáng)。

　　此外，CTB結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)勢(shì)在于提高了電池排列的密度，有利于從物理空間加大電池容量，從而提升了車輛的續(xù)航里程。

　　事實(shí)上，為了進(jìn)一步減重降本，動(dòng)力電池體系的結(jié)構(gòu)正在不斷創(chuàng)新，電池車身一體化漸成趨勢(shì)，越來(lái)越多的車企開始發(fā)力。

　　今年5月初，零跑汽車宣稱已經(jīng)攻克CTC(Cell to Chassis，電芯到底盤)技術(shù)，并應(yīng)用于C01車型上。與比亞迪的CTB不同，零跑汽車的CTC方案取消了電池包箱體和上蓋，只留有下面的托盤，并和門檻、橫梁緊密連接在一起，與車身電池艙形成了高剛性的腔體結(jié)構(gòu)。

　　零跑汽車CEO朱江明表示，零跑汽車CTC技術(shù)的靈感源自手機(jī)電池結(jié)構(gòu)從分離式變成機(jī)身電池一體化，而更加輕薄的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠?yàn)檎嚦杀尽⒗m(xù)航里程、座艙空間帶來(lái)相應(yīng)的優(yōu)化。

　　其實(shí)，最早布局CTC電池車身一體化的車企是特斯拉。2020年9月，特斯拉發(fā)布了4680電芯、CTC技術(shù)和一體化壓鑄技術(shù)，并宣稱其柏林工廠將采用CTC技術(shù)生產(chǎn)Model Y。

　　在電池車身一體化技術(shù)上布局的除了車企，還有動(dòng)力電池生產(chǎn)商。

　　6月23日，寧德時(shí)代正式發(fā)布了第三代CTP技術(shù)，同時(shí)宣布名為“麒麟電池”的新產(chǎn)品將于明年量產(chǎn)上市。

　　寧德時(shí)代的官方資料顯示，跟以往全部使用電池包不同，這款電池采用了底盤封裝、一體化車架等技術(shù)，以便充分利用空間提升電池密度，進(jìn)而“產(chǎn)生超乎尋常的能效比”。體現(xiàn)在數(shù)據(jù)上，這款電池的體積利用率為72%，能量密度為255Wh/kg，整車?yán)m(xù)航達(dá)到了1000公里，并可支持5分鐘快速熱啟動(dòng)及10分鐘完成80%電量快充。

　　換電模式也在加速跑

　　電池車身一體化技術(shù)的興起，自然也引起了業(yè)界對(duì)換電模式的關(guān)注。

　　電池從可拆卸到電池車身一體化的技術(shù)迭代，意味著電池與車身從此形影不離，不再是一個(gè)獨(dú)立的零件，這顯然與強(qiáng)調(diào)“車電分離”的換電模式相背而行。

　　不過(guò)，在動(dòng)力電池原材料成本高企且大量依賴進(jìn)口的背景下，作為一種有效的補(bǔ)能方式，新能源車的換電賽道同樣吸引了不少企業(yè)入局。

　　7月6日，蔚來(lái)推出了NIO Power高速換電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)新計(jì)劃，準(zhǔn)備在2025年建成覆蓋“九縱九橫十九大城市群”的高速換電網(wǎng)絡(luò)，為車主帶來(lái)更加便利的城際出行換電體驗(yàn)。

　　當(dāng)日，蔚來(lái)曬出了換電業(yè)務(wù)的成績(jī)單。最新數(shù)據(jù)顯示，截至7月6日，蔚來(lái)共建設(shè)256座高速換電站，構(gòu)建了“五縱三橫四大城市群”的高速換電網(wǎng)絡(luò)。其中，五縱包括G1京哈高速、G2京滬高速、G4京港澳高速、G5京昆高速、G15沈海高速;三橫包括G30連霍高速、G50滬渝高速、G60滬昆高速;四大城市群分別為京津冀、長(zhǎng)三角、大灣區(qū)、成渝城市群。

　　而蔚來(lái)此次提出的“九縱九橫十九大城市群”高速換電網(wǎng)絡(luò)，則是在“五縱三橫四大城市群”高速換電網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，新增了G3京臺(tái)高速京閔段、G6京藏高速京蒙段、G25長(zhǎng)深高速津粵段和G45大廣高速京粵段;以及關(guān)中、山東半島、長(zhǎng)江中游、山西中部、中原、哈長(zhǎng)、海峽西岸、遼中南、北部灣、滇中、黔中、呼包鄂榆、天山北坡、寧夏沿黃和蘭州西寧城市群。

　　此外，蔚來(lái)還透露，接下來(lái)將會(huì)陸續(xù)發(fā)布峰值功率500kW、峰值電流650A的液冷超級(jí)快充樁和第三代換電站等全新加電設(shè)施，并宣布向全行業(yè)開放800V高壓平臺(tái)電池包及配套的換電體系。

　　蔚來(lái)公司總裁秦力洪說(shuō)，換電業(yè)務(wù)一直是蔚來(lái)新能源棋局上的重要一子，“只要蔚來(lái)這個(gè)品牌還在，換電業(yè)務(wù)就會(huì)永遠(yuǎn)干下去。”

　　不只是蔚來(lái)，北汽、長(zhǎng)安、廣汽埃安等車企均在發(fā)力換電模式，而背靠吉利的睿藍(lán)汽車更是推出了激進(jìn)的“All in換電”戰(zhàn)略。

　　6月21日，睿藍(lán)汽車首次對(duì)外發(fā)布了涵蓋整車技術(shù)平臺(tái)、換電補(bǔ)能平臺(tái)以及大數(shù)據(jù)云平臺(tái)的新一代GBRC水晶架構(gòu)，并計(jì)劃大規(guī)模布局城市換電網(wǎng)絡(luò)，用更低的運(yùn)營(yíng)成本構(gòu)筑競(jìng)爭(zhēng)力。

　　睿藍(lán)汽車副總裁蔡建軍表示，“睿藍(lán)汽車不只是一個(gè)‘換電汽車’的制造商，我們還將多向發(fā)力，打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈，構(gòu)建可循環(huán)的一體化換電生態(tài)圈。”他預(yù)計(jì)，今年年底，睿藍(lán)汽車會(huì)和生態(tài)伙伴一起完成200多座換電站的投建，并在未來(lái)3年至少推出6款覆蓋全域車型的換電汽車。

　　值得一提的是，在大力發(fā)展電池車身一體化技術(shù)的同時(shí)，寧德時(shí)代也沒有放棄換電方案。今年年初，寧德時(shí)代的全資子公司時(shí)代電服發(fā)布了換電服務(wù)品牌EVOGO樂行換電，以及標(biāo)準(zhǔn)化組合換電整體解決方案。按照規(guī)劃，EVOGO將選擇10個(gè)城市首批啟動(dòng)換電服務(wù)。

　　新能源車補(bǔ)能迎來(lái)多解時(shí)代

　　盡管不少新能源車型的續(xù)航里程都在500公里至800公里左右，有的甚至能達(dá)到1000公里以上，但相較燃油車而言，一些消費(fèi)者仍對(duì)新能源汽車存在里程焦慮。對(duì)此，業(yè)界提出的解決方案，一是擴(kuò)大電池容量，二是提升充電速度。

　　與此相對(duì)應(yīng)的最新技術(shù)成果便是車身電池一體化技術(shù)與換電模式。

　　時(shí)下，在保有量增加、補(bǔ)貼退坡、新能源汽車提價(jià)等一系列因素的作用下，換電模式似乎成了對(duì)車企和車主雙方都利好的方案之一。

　　對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，換電模式既能緩解車主的電量焦慮，又可以避免長(zhǎng)時(shí)間的充電等待，提升了車主的出行體驗(yàn)。畢竟，將一輛新能源車充滿電，慢充時(shí)需要8小時(shí)至10小時(shí)，快充也需要半個(gè)小時(shí)以上，但換電模式卻只需要3分鐘到4分鐘，這無(wú)疑大大緩和了出行與補(bǔ)能之間的矛盾。

　　而對(duì)車企來(lái)說(shuō)，“車電分離”的換電模式可以降低購(gòu)車成本，從而吸引用戶購(gòu)買提高銷量。據(jù)了解，新能源汽車的整車成本有40%左右來(lái)自于動(dòng)力電池，如果車企采用“車電分離”的銷售模式，勢(shì)必會(huì)降低消費(fèi)者的購(gòu)車成本。

　　不過(guò)，換電模式也存在一些痛點(diǎn)，比如各企業(yè)的電池標(biāo)準(zhǔn)、換電站標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，導(dǎo)致廠商之間很難實(shí)現(xiàn)通用換電，容易造成重復(fù)建設(shè);基于車電分離模式，動(dòng)力電池的出險(xiǎn)定損、賠付及殘值交易尚無(wú)國(guó)家規(guī)范;換電站土地資源緊缺等。

　　“最為重要的是，目前還沒有換電站能真正實(shí)現(xiàn)盈利。”中國(guó)汽車戰(zhàn)略與政策研究中心主任黃永和說(shuō)，成本一直是涉及換電業(yè)務(wù)企業(yè)不可避免的頭等問(wèn)題，只有探索出能夠盈利的商業(yè)模式，才能真正推動(dòng)換電模式的市場(chǎng)化進(jìn)程。

　　從某種程度上來(lái)說(shuō)，電池車身一體化與換電是兩個(gè)極端：換電模式是把電池拆下來(lái)，而電池車身一體化卻是把電池直接融合進(jìn)底盤中，但這樣一來(lái)，也相當(dāng)于摒棄了換電方案，不論是單個(gè)電芯還是整個(gè)電池包，維修與更換的便利性和成本都會(huì)受到很大影響。

　　在中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)黃學(xué)杰看來(lái)，電池車身一體化技術(shù)最大的亮點(diǎn)在于，在擴(kuò)大電池容量的同時(shí)，還減少了零部件數(shù)量，降低了生產(chǎn)成本，缺點(diǎn)則是取消電池包設(shè)計(jì)之后，電池由之前的模塊系統(tǒng)狀變成了分散狀，二次回收利用比較困難。

　　業(yè)界認(rèn)為，目前新能源車的補(bǔ)能難題依然存在，而換電模式與電池車身一體化都是可供選擇的解決之道。雖然換電模式與電池車身一體化技術(shù)相向而去，但并不代表這兩種技術(shù)沒有共存的空間，二者在市場(chǎng)中也不是誰(shuí)替代誰(shuí)的關(guān)系。恰恰相反，在生機(jī)勃勃的新能源車市場(chǎng)，無(wú)論是換電模式還是電池車身一體化都有著巨大的發(fā)展?jié)摿蛢r(jià)值。（記者 傅勇）

作者：傅勇