CTP、CTC 和 CTB 三种电池底盘技术方案区别是什么？哪个更有发展前景？

CTP/CTC（CTB）,实际就是动力电池的集成度走高的一种趋势。我们现在动力电池装车最主流的方式还是Cell to Module：单体电芯组成模组，模组组成箱体，箱体组装成系统，然后系统装车。如下图所示，电芯组成模组，多个模组一起集成PACK，PACK组成系统，装载在汽车底盘上。这种模式沿用了很多年，技术成熟，工艺可靠。电芯作为最里层的动力源，被一层又一层的外壳保护得很好。但其中有个弊病就是电芯到模组到箱体到系统再到装车，工序多、外壳占用空间多，那么能否省掉其中的工序，就能降低加工成本且提高空间利用率，在企业盈利提高的同时还能有效提高车辆续航，岂不是两全其美的事情。所以，CTM→CTP→CTC（CTB）,就这么一步步走下来。电芯作为能源中心，被层层包裹（模组/箱体），这种传统物理架构的空间利用率偏低，设计良好的方形电芯的系统成组率大概可以达到65-70%，而圆柱形电芯的系统成组率大概只有55-60%。CTM现阶段依旧是最成熟的电池包架构，市面上大部分新出的电动车型依旧采用的这种架构。上汽大众ID.4X的电池包，由8个模组（多个电芯组成一个模组）构成，模组之间用高压铜排连接，有着隔热、阻燃设计。CTP(Cell to Pack)无模组模式，直接取消了传统模组，多个电芯直接组成PACK，如比亚迪的刀片电池等，PACK装载在汽车底盘上。比亚迪将正极片、负极片，先模切裁断成单片，在隔膜中按照设定的层数叠成极芯，并通过热压将极片与隔膜固定。极片长度约1000mm，条状的正负极片，需要有序地插入折叠隔膜里，这对工艺要求是十分苛刻的——极片需要平整地插入，同时要保证插入的深度，需要刚刚好。比亚迪的CTP无模组方案，电芯实际充当了模组，而取消了模组的保护壳体，由刀片电池本身来充当电池的梁，这样大幅提高了空间利用率，也提高了系统能量密度（单位体积装更多的电芯。）同样的，宁德时代也推出了CTP模式。2022年3月，宁德时代推出了CTP3.0（麒麟电池）。根据资料，采用 CTP 3.0 技术的 LFP 电池能量密度可达 160Wh/kg，NCM 电池则可达 250Wh/kg；若比较最新的 4680 系统，宁德时代称 CTP 3.0 技术可以在相同的条件下，提升 13%的能量密度。由此可见，CTP是从架构更改中着手，有效提高电池系统能量密度，让同样重量、体积的电池系统可以提供更高的续航，让更多的电动乘用汽车可以达到1000公里续航的标准。5月份的新闻，宁德时代的CTP技术也开始推向了国外的商用车型。虽然无模组方式有很多优点，但这样的无模组也意味着取消了模组的保护（如去掉了边梁等），外来的冲击原本是由模组来承担，现在则需要电芯本身来承受冲击力，对于电芯的安全保障是下降的。现在厂家的方法是在电芯材质和构造上提升强度，比如铝型材直接挤压成型等。另外电池集成度越高，也就意味着后续的维护、保养、更换需要的成本就越高。CTC(Cell to chassis)直接电芯集成(一体化）到汽车的底盘上。以特斯拉为例，CTC的电芯成组，上面就是地板（电芯外壳）和座椅横梁，和底盘集成一体，然后再装配在车身上，这样可以利用电芯本身的机械构造来承担一部分框架的作用，能有效减少电池包的体积，增加空间利用率。CTC技术除了能间接降低车身重量，提高电池包空间利用率这些好处外。关键又能和利益扯上关系，因为一体化集成，减少了大量的焊接（连接）工序，从而提高了生产效率，减少了中间的机器人，这就能降低成本。据特斯拉的相关数据，CTC+一体化压铸，可节省370个零件，车重下降10%，电池结构体积-10%。不过本来圆柱体的电芯在成组的空间利用率上就比不过方形电芯（圆柱叠加圆柱，之间不可避免有多处空隙），设计好的方形电芯成组的空间利用率可以达到80%以上，而4680（圆柱体）+CTC的成组空间利用率大概只有70%以上。但集成度高的CTC也有弊端，类比特斯拉，电池和底盘集成一起，一旦电池有问题了，就是要动底盘了，对动力电池售后的维护/维修就不是很友好了。因为集成度高，电池组的上盖又做了车身地板，一旦电池组需要维修，预计价格会比现在的更加昂贵。CTB(Cell to Body)和CTC的电芯集成到底盘上类似，CTB是把电芯集成到车身上，实际两者的意思大致相同。比亚迪的CTB技术，车身地板和电池上盖集成，下方就是电芯。至于比亚迪宣传的，CTB技术能够提高整体能量密度，提高舒适性，操控性，还能提高安全性：刀片电池能作为车身架构的一部分，并承受车辆碰撞产生的部分伤害，有效避免人员的伤害。但这样的架构改变对于电池的安全是否有负面影响，个人觉得还是需要后续市场的实际反馈。运用CTB技术的比亚迪车型是今年发售的海豹系列。在汽车上，走高度集成的路线不止是电池系统，也见于新能源车的各个方面，比如新能源车的电子电气架构（EEA）的集成。随着智能自动驾驶和智能座舱的发展，传统的基于ECU的分布式电子电气架构势必要向域集中的电子电气架构发展。汽车芯片通过整合，比如将从多个ECU收集的数据在同一个域控制器中统一处理，比如将上百个ECU浓缩到数个DCU或MCU里面。EEA的发展，从分布式到域集中到域融合，到车载电脑和区域导向架构，到最终的车辆云计算的电子电气架构，实际也是走着高度集成化的道路。所以说，哪种更有发展前景，肯定是集成度越高（保障安全和实用效果的前提下）的CTC/CTB代表着未来。但这也并非意味着现阶段的CTC/CTB是成熟的技术，毕竟车企的宣传肯定是往好的说的。具体怎么样，是否在保障安全的背景下提高了集成度，还是得看市场上真实的数据反馈了。（图片来源网络，侵删！）参考资料：1、https://baijiahao.baidu.com/s?id=1728815096196215614&wfr=spider&for=pc2、https://baijiahao.baidu.com/s?id=1734248045242012773&wfr=spider&for=pc 来源：知乎 www.zhihu.com 作者：Will.liu 【知乎日报】千万用户的选择，做朋友圈里的新鲜事分享大牛。点击下载此问题还有 1 个回答，查看全部。延伸阅读：CTP、CTB、CTC是电池技术革新，还是一种无奈？如何评价宁德时代 CTC 一体化锂电池技术？

李芷晴

Jul 29, 2022 - 12:00

CTP/CTC（CTB）,实际就是动力电池的集成度走高的一种趋势。我们现在动力电池装车最主流的方式还是Cell to Module：单体电芯组成模组，模组组成箱体，箱体组装成系统，然后系统装车。

如下图所示，电芯组成模组，多个模组一起集成PACK，PACK组成系统，装载在汽车底盘上。

这种模式沿用了很多年，技术成熟，工艺可靠。电芯作为最里层的动力源，被一层又一层的外壳保护得很好。

但其中有个弊病就是电芯到模组到箱体到系统再到装车，工序多、外壳占用空间多，那么能否省掉其中的工序，就能降低加工成本且提高空间利用率，在企业盈利提高的同时还能有效提高车辆续航，岂不是两全其美的事情。

所以，CTM→CTP→CTC（CTB）,就这么一步步走下来。

电芯作为能源中心，被层层包裹（模组/箱体），这种传统物理架构的空间利用率偏低，设计良好的方形电芯的系统成组率大概可以达到65-70%，而圆柱形电芯的系统成组率大概只有55-60%。
CTM现阶段依旧是最成熟的电池包架构，市面上大部分新出的电动车型依旧采用的这种架构。

上汽大众ID.4X的电池包，由8个模组（多个电芯组成一个模组）构成，模组之间用高压铜排连接，有着隔热、阻燃设计。

CTP(Cell to Pack)

无模组模式，直接取消了传统模组，多个电芯直接组成PACK，如比亚迪的刀片电池等，PACK装载在汽车底盘上。

比亚迪将正极片、负极片，先模切裁断成单片，在隔膜中按照设定的层数叠成极芯，并通过热压将极片与隔膜固定。极片长度约1000mm，条状的正负极片，需要有序地插入折叠隔膜里，这对工艺要求是十分苛刻的——极片需要平整地插入，同时要保证插入的深度，需要刚刚好。

比亚迪的CTP无模组方案，电芯实际充当了模组，而取消了模组的保护壳体，由刀片电池本身来充当电池的梁，这样大幅提高了空间利用率，也提高了系统能量密度（单位体积装更多的电芯。）

同样的，宁德时代也推出了CTP模式。

2022年3月，宁德时代推出了CTP3.0（麒麟电池）。

根据资料，采用 CTP 3.0 技术的 LFP 电池能量密度可达 160Wh/kg，NCM 电池则可达 250Wh/kg；若比较最新的 4680 系统，宁德时代称 CTP 3.0 技术可以在相同的条件下，提升 13%的能量密度。

由此可见，CTP是从架构更改中着手，有效提高电池系统能量密度，让同样重量、体积的电池系统可以提供更高的续航，让更多的电动乘用汽车可以达到1000公里续航的标准。

5月份的新闻，宁德时代的CTP技术也开始推向了国外的商用车型。

虽然无模组方式有很多优点，但这样的无模组也意味着取消了模组的保护（如去掉了边梁等），外来的冲击原本是由模组来承担，现在则需要电芯本身来承受冲击力，对于电芯的安全保障是下降的。现在厂家的方法是在电芯材质和构造上提升强度，比如铝型材直接挤压成型等。另外电池集成度越高，也就意味着后续的维护、保养、更换需要的成本就越高。

CTC(Cell to chassis)

直接电芯集成(一体化）到汽车的底盘上。以特斯拉为例，CTC的电芯成组，上面就是地板（电芯外壳）和座椅横梁，和底盘集成一体，然后再装配在车身上，这样可以利用电芯本身的机械构造来承担一部分框架的作用，能有效减少电池包的体积，增加空间利用率。

CTC技术除了能间接降低车身重量，提高电池包空间利用率这些好处外。关键又能和利益扯上关系，因为一体化集成，减少了大量的焊接（连接）工序，从而提高了生产效率，减少了中间的机器人，这就能降低成本。

据特斯拉的相关数据，CTC+一体化压铸，可节省370个零件，车重下降10%，电池结构体积-10%。

不过本来圆柱体的电芯在成组的空间利用率上就比不过方形电芯（圆柱叠加圆柱，之间不可避免有多处空隙），设计好的方形电芯成组的空间利用率可以达到80%以上，而4680（圆柱体）+CTC的成组空间利用率大概只有70%以上。

但集成度高的CTC也有弊端，类比特斯拉，电池和底盘集成一起，一旦电池有问题了，就是要动底盘了，对动力电池售后的维护/维修就不是很友好了。

因为集成度高，电池组的上盖又做了车身地板，一旦电池组需要维修，预计价格会比现在的更加昂贵。

CTB(Cell to Body)

和CTC的电芯集成到底盘上类似，CTB是把电芯集成到车身上，实际两者的意思大致相同。
比亚迪的CTB技术，车身地板和电池上盖集成，下方就是电芯。

至于比亚迪宣传的，CTB技术能够提高整体能量密度，提高舒适性，操控性，还能提高安全性：刀片电池能作为车身架构的一部分，并承受车辆碰撞产生的部分伤害，有效避免人员的伤害。但这样的架构改变对于电池的安全是否有负面影响，个人觉得还是需要后续市场的实际反馈。

运用CTB技术的比亚迪车型是今年发售的海豹系列。

在汽车上，走高度集成的路线不止是电池系统，也见于新能源车的各个方面，比如新能源车的电子电气架构（EEA）的集成。

随着智能自动驾驶和智能座舱的发展，传统的基于ECU的分布式电子电气架构势必要向域集中的电子电气架构发展。汽车芯片通过整合，比如将从多个ECU收集的数据在同一个域控制器中统一处理，比如将上百个ECU浓缩到数个DCU或MCU里面。

EEA的发展，从分布式到域集中到域融合，到车载电脑和区域导向架构，到最终的车辆云计算的电子电气架构，实际也是走着高度集成化的道路。

所以说，哪种更有发展前景，肯定是集成度越高（保障安全和实用效果的前提下）的CTC/CTB代表着未来。但这也并非意味着现阶段的CTC/CTB是成熟的技术，毕竟车企的宣传肯定是往好的说的。具体怎么样，是否在保障安全的背景下提高了集成度，还是得看市场上真实的数据反馈了。

（图片来源网络，侵删！）

参考资料：
1、https://baijiahao.baidu.com/s?id=1728815096196215614&wfr=spider&for=pc
2、https://baijiahao.baidu.com/s?id=1734248045242012773&wfr=spider&for=pc

来源：知乎 www.zhihu.com
作者：Will.liu

【知乎日报】千万用户的选择，做朋友圈里的新鲜事分享大牛。点击下载

此问题还有 1 个回答，查看全部。
延伸阅读：
CTP、CTB、CTC是电池技术革新，还是一种无奈？
如何评价宁德时代 CTC 一体化锂电池技术？

閲讀更多