技術爭鋒求解新能源車補能難題

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

　　電池車身一體化漸成趨勢

　　隨著比亞迪海豹的熱銷，電池車身一體化技術的熱度再次被推高。

　　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，在安全性、操控性和舒適性上有了全面進化。

　　比亞迪汽車工程研究院院長廉玉波介紹說，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技術則是在CTP的基礎上，將電池上蓋與車身地板合二為一。

　　而這一改進，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電池車身一體化結構取消了傳統(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，簡化了車輛的底盤結構。同時，一排排刀片電池組成的蜂窩狀結構，也大幅增強了底盤強度，整車扭轉(zhuǎn)剛度達到了40000牛米/度。

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

　　此外，CTB結構的最大優(yōu)勢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。

　　事實上，為了進一步減重降本，動力電池體系的結構正在不斷創(chuàng)新，電池車身一體化漸成趨勢，越來越多的車企開始發(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，并應用于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構。

　　零跑汽車CEO朱江明表示，零跑汽車CTC技術的靈感源自手機電池結構從分離式變成機身電池一體化，而更加輕薄的結構設計能夠為整車成本、續(xù)航里程、座艙空間帶來相應的優(yōu)化。

　　其實，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技術和一體化壓鑄技術，并宣稱其柏林工廠將采用CTC技術生產(chǎn)Model Y。

　　在電池車身一體化技術上布局的除了車企，還有動力電池生產(chǎn)商。

　　6月23日，寧德時代正式發(fā)布了第三代CTP技術，同時宣布名為“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，以便充分利用空間提升電池密度，進而“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，整車續(xù)航達到了1000公里，并可支持5分鐘快速熱啟動及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的興起，自然也引起了業(yè)界對換電模式的關注。

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

　　不過，在動力電池原材料成本高企且大量依賴進口的背景下，作為一種有效的補能方式，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，蔚來推出了NIO Power高速換電網(wǎng)絡建設新計劃，準備在2025年建成覆蓋“九縱九橫十九大城市群”的高速換電網(wǎng)絡，為車主帶來更加便利的城際出行換電體驗。

　　當日，蔚來曬出了換電業(yè)務的成績單。最新數(shù)據(jù)顯示，截至7月6日，蔚來共建設256座高速換電站，構建了“五縱三橫四大城市群”的高速換電網(wǎng)絡。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、長三角、大灣區(qū)、成渝城市群。

　　而蔚來此次提出的“九縱九橫十九大城市群”高速換電網(wǎng)絡，則是在“五縱三橫四大城市群”高速換電網(wǎng)絡的基礎上，新增了G3京臺高速京閔段、G6京藏高速京蒙段、G25長深高速津粵段和G45大廣高速京粵段;以及關中、山東半島、長江中游、山西中部、中原、哈長、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，蔚來還透露，接下來將會陸續(xù)發(fā)布峰值功率500kW、峰值電流650A的液冷超級快充樁和第三代換電站等全新加電設施，并宣布向全行業(yè)開放800V高壓平臺電池包及配套的換電體系。

　　蔚來公司總裁秦力洪說，換電業(yè)務一直是蔚來新能源棋局上的重要一子，“只要蔚來這個品牌還在，換電業(yè)務就會永遠干下去。”

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

　　6月21日，睿藍汽車首次對外發(fā)布了涵蓋整車技術平臺、換電補能平臺以及大數(shù)據(jù)云平臺的新一代GBRC水晶架構，并計劃大規(guī)模布局城市換電網(wǎng)絡，用更低的運營成本構筑競爭力。

　　睿藍汽車副總裁蔡建軍表示，“睿藍汽車不只是一個‘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，構建可循環(huán)的一體化換電生態(tài)圈。”他預計，今年年底，睿藍汽車會和生態(tài)伙伴一起完成200多座換電站的投建，并在未來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的同時，寧德時代也沒有放棄換電方案。今年年初，寧德時代的全資子公司時代電服發(fā)布了換電服務品牌EVOGO樂行換電，以及標準化組合換電整體解決方案。按照規(guī)劃，EVOGO將選擇10個城市首批啟動換電服務。

　　新能源車補能迎來多解時代

　　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，有的甚至能達到1000公里以上，但相較燃油車而言，一些消費者仍對新能源汽車存在里程焦慮。對此，業(yè)界提出的解決方案，一是擴大電池容量，二是提升充電速度。

　　與此相對應的最新技術成果便是車身電池一體化技術與換電模式。

　　時下，在保有量增加、補貼退坡、新能源汽車提價等一系列因素的作用下，換電模式似乎成了對車企和車主雙方都利好的方案之一。

　　對用戶來說，換電模式既能緩解車主的電量焦慮，又可以避免長時間的充電等待，提升了車主的出行體驗。畢竟，將一輛新能源車充滿電，慢充時需要8小時至10小時，快充也需要半個小時以上，但換電模式卻只需要3分鐘到4分鐘，這無疑大大緩和了出行與補能之間的矛盾。

　　而對車企來說，“車電分離”的換電模式可以降低購車成本，從而吸引用戶購買提高銷量。據(jù)了解，新能源汽車的整車成本有40%左右來自于動力電池，如果車企采用“車電分離”的銷售模式，勢必會降低消費者的購車成本。

　　不過，換電模式也存在一些痛點，比如各企業(yè)的電池標準、換電站標準不統(tǒng)一，導致廠商之間很難實現(xiàn)通用換電，容易造成重復建設;基于車電分離模式，動力電池的出險定損、賠付及殘值交易尚無國家規(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現(xiàn)盈利。”中國汽車戰(zhàn)略與政策研究中心主任黃永和說，成本一直是涉及換電業(yè)務企業(yè)不可避免的頭等問題，只有探索出能夠盈利的商業(yè)模式，才能真正推動換電模式的市場化進程。

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

　　在中國電池工業(yè)協(xié)會副理事長黃學杰看來，電池車身一體化技術最大的亮點在于，在擴大電池容量的同時，還減少了零部件數(shù)量，降低了生產(chǎn)成本，缺點則是取消電池包設計之后，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)界認為，目前新能源車的補能難題依然存在，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相向而去，但并不代表這兩種技術沒有共存的空間，二者在市場中也不是誰替代誰的關系。恰恰相反，在生機勃勃的新能源車市場，無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值。（記者 傅勇）