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CTC電池底盤一體化技術(shù)難點(diǎn)與解決方案
CTC (Cell to Chassis) 電池技術(shù)是指電芯直接集成到車輛底盤內(nèi)部的電池技術(shù)，直接省去從電芯到模組再到電池包的步驟，直接將電芯安裝在車輛平臺(tái)上。CTC技術(shù)思路與飛機(jī)燃料箱融于機(jī)翼一體不另做燃料箱的設(shè)計(jì)相類似，技術(shù)方案由特斯拉率先提出，首次應(yīng)用于Model Y 車型上，是CTP（Cell to Pack）電池技術(shù)的進(jìn)一步集成，其目的是減少零部件和總裝工藝的數(shù)量，高度集成化實(shí)現(xiàn)降本增效的優(yōu)勢(shì)。
一、動(dòng)力電池設(shè)計(jì)的三個(gè)階段
1. 標(biāo)準(zhǔn)化模塊的1.0時(shí)代該階段，動(dòng)力電池被稱為標(biāo)準(zhǔn)化模塊，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，從內(nèi)到外分別為電芯、模組和電池包。多個(gè)電芯組成一個(gè)模組，再由多個(gè)模組打包成電池包安裝車上。但只有電芯用以供電，需要設(shè)計(jì)、生產(chǎn)額外的零部件，并且過(guò)度打包占用額外空間，就導(dǎo)致電芯空間占比減小。2. 采用大模組的CTP 2.0時(shí)代該階段被稱為“大模組”時(shí)代，主要設(shè)計(jì)思路是減少模組數(shù)量或是直接無(wú)模組，通過(guò)設(shè)計(jì)大模組，用來(lái)減少空間占比與零件數(shù)量。3. 集成設(shè)計(jì)CTC 3.0階段該階段標(biāo)志電池和底盤集成設(shè)計(jì)方案問(wèn)世，CTC是“cell-to-chassis”的簡(jiǎn)稱，意思是：將電池和底盤融合設(shè)計(jì)。與此同時(shí)，還要有更智能的電池管理系統(tǒng)，對(duì)電池使用進(jìn)行智能監(jiān)控管理。
二、CTC技術(shù)的難點(diǎn)與解決方案
1. 電池與車身集成的主要難點(diǎn)：①. 需保證電池的安全性與密封性能；②. 需保證電池與車身集成后，成員艙的密封性能。2. 解決方案：方案一：地板面板與電池包上殼體合二為一，集成于電池，相當(dāng)于電池上殼體替代了中地板的一部分結(jié)構(gòu)。電池上蓋與門檻及前后橫梁形成的平整密封面通過(guò)密封膠密封乘員艙，底部通過(guò)安裝點(diǎn)與車身組裝。這樣將電池包作為一個(gè)整體與車身集成，不進(jìn)滿足電池本身的密封及防水要求，電池與成員艙的密封也相對(duì)簡(jiǎn)單，風(fēng)險(xiǎn)可控。方案二：地板面板與電池包上殼體合二為一，集成于車身，相當(dāng)于將電池包的結(jié)構(gòu)分為上殼體和電池本體兩個(gè)部分。通過(guò)密封膠實(shí)現(xiàn)車身與電池本體的密封，底部通過(guò)安裝點(diǎn)與車身組裝。該方案拆散了電池包的結(jié)構(gòu)，下車體框架密封電池，由于車身結(jié)構(gòu)較多連接接頭、定位孔、漏液孔等影響，因此電池-車身匹配界面所有零件及總成，均需進(jìn)行100%氣密性檢測(cè)。
與此同時(shí)，CTC 將電池電芯直接集成到底盤中，沒(méi)有模組和 PACK 的結(jié)構(gòu)保護(hù)，對(duì)電池系統(tǒng)溫度一致性要求也就更高，其安全性與穩(wěn)定性也受到較大挑戰(zhàn)，因此熱管理的重要性將進(jìn)一步提升，技術(shù)也更加復(fù)雜，熱管理系統(tǒng)的重要性和技術(shù)難度也隨之提升。
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