当代Amperex科技有限公司和比亚迪都很热的CTP技术是什么?
一、什么是CTP?
一般来说,电动车上配备的电池组是由电池组组装成模块,再将模块安装在包内,形成电池组-模块-电池组的三段式组装模式。
而CTP,即Cell To PACK (battery-battery PACK),将电池直接集成到电池组中,从而省去了中间的模块架构,简化了电池组的结构,提高了空间利用率。
目前CTP有两条技术路线,一是完全没有模块,二是大模块替代小模块。
方案一:完全没有模块技术方案——比亚迪刀片电池
比亚迪研发的大电池有0.6米多长,像刀片一样插入电池组,按阵列排列在一起。所以也叫刀片电池。
比亚迪彩管技术方案
与传统电池组架构相比,比亚迪的刀片电池将采用CTP模式,体积比能量提高50%,成本降低30%,续航里程600公里。
方案二:大模块取代之前的小模块——特斯拉、当代安培科技有限公司、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,扩大单个模块所包含的电池数量,减少模块总数。
(蜂窝能源CPT方案)
二、CTP对比的优缺点
优点一:简化结构,提高空间利用率。
CTP技术可以大大减少固定模块的端板、侧板、螺丝等紧固件,从而提高体积利用率。因为零部件的减少会减轻重量,还可以提高质量和能量密度,提高整车的行驶里程。
优点二:简化安装工艺,节约生产成本。
由于电池的组装工艺相对简单,节省了人力物力等生产制造成本,降低了零配件成本,电池组成本也随之降低。
(特斯拉Model S和Model 3的电池组结构对比)
缺点1:没有模块层面的保护措施,单个电池问题很可能危及整个模块。
CTP对电池的一致性要求更高,整个电池封装层面需要考虑两个问题:充放电膨胀导致的变形和散热性能的差异。一旦单个电池出现故障,将涉及到更换整个电池组,而不是仅仅更换一个模块,维护成本将大大增加。
缺点二:新架构的控制系统需要重新设计。
CTP技术在模块级取消了模块,相当于取消了电池热失控的保护;同时,需要改变相应的BMS采样和控制策略。
三、CTP技术的发展前景
其实这本质上是电池厂商和车企的博弈。
动力电池,尤其是电池,因为投资大,技术壁垒高,一般汽车企业很难接触。为了不被电池厂商完全卡住,车企想尽办法控制除电池以外的所有产品。
对于电池制造商来说,生产一个包比生产该包所属的模块更有利可图,电池制造商为了获得整个包的订单,会尽力推广CTP方案。
因此,CTP也被作为动力电池的下一个出口,用于包装和宣传。目前,除了BAIC官方宣布EU5将搭载来自当代安培科技有限公司的CTP电池,比亚迪等也在投入研发。相信其他厂商也会逐渐跟进。毕竟这个概念听起来很吸引人。