在NE時(shí)代、凌傲咨詢(xún)聯(lián)合舉辦的“2023xEV電池技術(shù)論壇暨新能源光儲(chǔ)充融合產(chǎn)業(yè)大會(huì)”上，零跑汽車(chē)電池產(chǎn)品線(xiàn)總監(jiān)徐良渡就《高集成效率的電池系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與挑戰(zhàn)》進(jìn)行了主題報(bào)告。

演講嘉賓：零跑汽車(chē)電池產(chǎn)品線(xiàn)總監(jiān)徐良渡

報(bào)告主要分為以下兩個(gè)部分：

1、新能源電池系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

2、零跑CTC電池系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與挑戰(zhàn)

新能源電池系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

2022年全國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量688.7萬(wàn)輛，滲透率達(dá)25.6%。2023年1-9月，新能源汽車(chē)銷(xiāo)售591萬(wàn)輛，預(yù)測(cè)全年銷(xiāo)量850萬(wàn)輛。去年缺芯缺電，但是新能源汽車(chē)處于上升趨勢(shì)。新能源市場(chǎng)需求在增長(zhǎng)，匹配零部件供給能力，才有如今的增幅。下一步，隨著新能源滲透率拐點(diǎn)到達(dá)，需求爆發(fā)，與之同步的動(dòng)力化技術(shù)、集成化需求也是每個(gè)主機(jī)廠和零部件廠需要考慮的點(diǎn)。

作為新能源汽車(chē)的“心臟”，動(dòng)力電池系統(tǒng)是新能源最重要的零部件之一。零跑作為車(chē)企，電芯需要依靠電池廠，Pack電池技術(shù)是零跑接下來(lái)要研究的重點(diǎn)方向，更高的集成和效率，CTC將成為趨勢(shì)。

國(guó)家政策層面上，CTC技術(shù)也是被力推的關(guān)鍵動(dòng)力電池技術(shù)之一。2021年11月，國(guó)務(wù)院發(fā)布新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃特意提到，要研發(fā)新一代模塊化高性能整車(chē)平臺(tái)，攻關(guān)純電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)一體化設(shè)計(jì)、多能源動(dòng)力系統(tǒng)集成技術(shù)。所以在未來(lái)，CTC前景巨大。

基于政策和趨勢(shì)預(yù)測(cè)，2030年我國(guó)電池車(chē)身一體化技術(shù)市場(chǎng)空間或?qū)⑦_(dá)到8500億元。目前采用CTC技術(shù)，整車(chē)空間和續(xù)航能力都得到提升，駕乘體驗(yàn)也明顯改善。如果CTC能突破瓶頸、不斷優(yōu)化，逐步取代以前模組到Pack的方案，2024年、2025年占比有可能達(dá)到90%以上。

電池系統(tǒng)集成技術(shù)發(fā)展路徑，最早通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化模組，從電芯到模組、模組到Pack，優(yōu)勢(shì)是電池包開(kāi)發(fā)更加簡(jiǎn)單，只需要把模組堆到電池包內(nèi)就行，問(wèn)題是無(wú)法靈活進(jìn)行電量和電壓配置，因?yàn)槟＝M是標(biāo)準(zhǔn)化的。對(duì)于整車(chē)來(lái)講，需要多少電量的時(shí)候，不好配置；另外模組零部件較多，系統(tǒng)成本比較高，Pack空間利用率比較低，與整車(chē)廠預(yù)期不符。2.0時(shí)代，即CTP時(shí)代，以寧德時(shí)代為代表的電池廠逐步開(kāi)展大模組形式的CTP方案，體積利用率提升15%-20%，零部件數(shù)量減少15%-20%，單從Pack提升來(lái)講，生產(chǎn)效率有質(zhì)的提升。

從主機(jī)廠角度來(lái)說(shuō)，CTP已經(jīng)不能滿(mǎn)足其集成化要求，所以需要CTC技術(shù)方案這樣更高程度的集成化。CTC方案零部件數(shù)量將繼續(xù)減少20%，結(jié)構(gòu)、成本也會(huì)得到進(jìn)一步優(yōu)化，成本可能會(huì)優(yōu)化15%。此外，CTC方案高度集成化、模塊化有利于整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。零跑在2022年4月份發(fā)布了CTC技術(shù)，在9月份量產(chǎn)落地。

目前主要參與的車(chē)企及電池廠布局CTC技術(shù)進(jìn)展情況，特斯拉在2020年電池日上推出了CTC概念，目前在國(guó)內(nèi)工廠展示的Model Y采用了CTC方案；比亞迪今年在海豹上也量產(chǎn)了CTB。第二梯隊(duì)的寧德時(shí)代，希望在2025年有全新一代CTC產(chǎn)品，并且在上海、蘇州專(zhuān)門(mén)成立團(tuán)隊(duì)研究CTC，吉利的沃爾沃去年提出了第三代電池系統(tǒng)將采用高集成度的CTC方案；哪吒去年也提出了這樣的規(guī)劃，說(shuō)2023年要在車(chē)型上量產(chǎn)，這是車(chē)廠、電池廠的最新進(jìn)展情況。

零跑CTC電池系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與挑戰(zhàn)

2022年9月，零跑汽車(chē)第一款搭載CTC技術(shù)的車(chē)型C01落地，目前已經(jīng)量產(chǎn)配套3萬(wàn)套。零跑在金華有兩大Pack工廠，8條線(xiàn)，產(chǎn)能30萬(wàn)輛/年，而且是柔性生產(chǎn)，可以支持傳統(tǒng)大模組Pack，也能支持CTC Pack生產(chǎn)。

CTC和整車(chē)、底盤(pán)、車(chē)身關(guān)聯(lián)，車(chē)企之外Pack廠沒(méi)有便捷參與整車(chē)研發(fā)的優(yōu)勢(shì)，零跑自主研發(fā)，電池、電驅(qū)、車(chē)身、底盤(pán)全是自研，多方合作比較容易達(dá)成共識(shí)，從而更好地進(jìn)行垂直整合。

要實(shí)現(xiàn)智能化動(dòng)力CTC，需要硬件創(chuàng)新和軟件創(chuàng)新來(lái)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)進(jìn)化。硬件創(chuàng)新主要包括高效結(jié)構(gòu)和氣密性?xún)牲c(diǎn)，這也是零跑在開(kāi)發(fā)CTC過(guò)程中遇到的最大挑戰(zhàn)。電池包怎么和車(chē)身結(jié)合做一體化？最終方案是利用電池和底盤(pán)一體化設(shè)計(jì)，電池骨架結(jié)構(gòu)和底盤(pán)車(chē)身結(jié)構(gòu)合二為一，做到既是底盤(pán)車(chē)身結(jié)構(gòu)又是電池結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)效率更高。另外通過(guò)車(chē)身設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)電池密封，CTC技術(shù)借用底盤(pán)基本結(jié)構(gòu)，利用車(chē)身縱梁、橫梁形成完整的密封結(jié)構(gòu)，目前還在持續(xù)優(yōu)化，2.0版本還會(huì)有新的突破。

CTC智能底盤(pán)技術(shù)，不僅有電池結(jié)構(gòu)，還有BMS參與其中，目前零跑利用車(chē)端實(shí)時(shí)在線(xiàn)BMS檢測(cè)技術(shù)+云端電池大數(shù)據(jù)管理相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)AI BMS大數(shù)據(jù)智能電池管理系統(tǒng)。利用云端數(shù)據(jù)，可以不斷優(yōu)化車(chē)端的在線(xiàn)算法和標(biāo)定，利用AI深度學(xué)習(xí)，最終實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)電池使用壽命、提升實(shí)驗(yàn)效率、提高電池使用安全。

CTC技術(shù)有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，一是高適配，與整車(chē)匹配度高，可快速柔性化批量生產(chǎn)，目前零跑CTC車(chē)型與非CTC車(chē)型可以共線(xiàn)生產(chǎn)；另外。高度集成化和模塊化，可跨平臺(tái)適配未來(lái)各級(jí)別、類(lèi)型車(chē)型。二是強(qiáng)擴(kuò)展，以C1平臺(tái)車(chē)型為例，目前支持50-120kWh電池包，都可以兼容CTC方案，搭載智能化和集成化熱管理，未來(lái)可以實(shí)現(xiàn)800V高壓平臺(tái)，400kW超級(jí)塊充，可拓展“加油式”充電，充電5分鐘續(xù)航200+km。

搭載CTC技術(shù)的整車(chē)：

（1）更大的駕乘空間。電池上移，讓整車(chē)的座椅底盤(pán)下側(cè)的位置可下移10mm，車(chē)內(nèi)空間增加10mm，電池布置空間增加14.5%，整車(chē)空間布局更靈活。

（2）更長(zhǎng)續(xù)航里程。續(xù)航提升10%，717km超長(zhǎng)續(xù)航，提高電池保溫性能，傳統(tǒng)的電池包車(chē)身與電池之間有一層空隙，在行車(chē)過(guò)程中有風(fēng)道進(jìn)去，對(duì)電池來(lái)說(shuō)，上層下層都有冷卻。采用CTC之后，上層是保溫作用，完全是密封的。AI BMS能耗經(jīng)濟(jì)智能管理，支持拓展800V快充。

（3）更強(qiáng)操控性能。扭轉(zhuǎn)剛度提升25%，超40000N，輕量化系數(shù)提升20%，操控響應(yīng)速度提升，NVH性能優(yōu)化也相應(yīng)提升。

（4）更高整車(chē)安全。電池結(jié)構(gòu)和車(chē)身結(jié)構(gòu)互補(bǔ)，AI BMS提供全時(shí)智能主動(dòng)守護(hù)。

零跑堅(jiān)持無(wú)模組化CTC技術(shù)，2023年已經(jīng)在實(shí)施2.0版本，很快將會(huì)在新車(chē)型上發(fā)布。相對(duì)于1.0版本，2.0版本具有更高集成度，零部件進(jìn)一步節(jié)省10%，重量減少5%，重量非?？拷X型材箱體，鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度比鋁型材好，成本進(jìn)一步降低，續(xù)航得到進(jìn)一步提升，能耗也有所改善，另外兼容400V/800高壓平臺(tái)，搭載高智能化、高集成化熱管理。

此外，徐良渡還介紹道，零跑科技于2021年成立全資子公司浙江凌驍能源科技有限公司，目前零跑所有的車(chē)載動(dòng)力電池系統(tǒng)全部由其電池產(chǎn)品線(xiàn)研發(fā)、制造。

凌驍能源是一家從事動(dòng)力電池系統(tǒng)、非道路移動(dòng)機(jī)械電池系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)三大產(chǎn)品體系的專(zhuān)業(yè)研究、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用的創(chuàng)新型新能源技術(shù)企業(yè)。目前研發(fā)中心在杭州總部，制造在金華、杭州，全域電池包25萬(wàn)臺(tái)已經(jīng)下線(xiàn)，目前零跑所有電池包皆為自研制造。

對(duì)外業(yè)務(wù)中，專(zhuān)用車(chē)領(lǐng)域，主要是環(huán)衛(wèi)車(chē)、園區(qū)物流車(chē)、可換電物流車(chē)等可換電物流車(chē)，可配1/2/4個(gè)Pack，最多可以配8個(gè)Pack，目前已經(jīng)有搭載車(chē)型。非道路移動(dòng)機(jī)械領(lǐng)域業(yè)務(wù)，有高機(jī)、叉車(chē)、AGV，對(duì)應(yīng)產(chǎn)品也已落地。

儲(chǔ)能電池與系統(tǒng)領(lǐng)域業(yè)務(wù)，主要關(guān)注戶(hù)儲(chǔ)和工商業(yè)儲(chǔ)能，戶(hù)儲(chǔ)有兩款產(chǎn)品，一款是10kWh一體式儲(chǔ)能電池系統(tǒng)，質(zhì)保10年，循環(huán)壽命6000次，目前主要是出口；另外一款是堆疊式產(chǎn)品，支持10/15/20kWh，靈活搭配。工商業(yè)儲(chǔ)能目前采用全液冷技術(shù)，風(fēng)冷也做過(guò)，但接下來(lái)會(huì)全部推液冷，擁有標(biāo)準(zhǔn)化模塊化設(shè)計(jì)、全時(shí)安全防護(hù)，梯次利用電芯資源豐富，梯次利用Pack溯源系統(tǒng)、全周期高效收益。

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