在NE時代、凌傲咨詢聯(lián)合舉辦的“2023xEV電池技術(shù)論壇暨新能源光儲充融合產(chǎn)業(yè)大會”上，零跑汽車電池產(chǎn)品線總監(jiān)徐良渡就《高集成效率的電池系統(tǒng)開發(fā)與挑戰(zhàn)》進行了主題報告。

演講嘉賓：零跑汽車電池產(chǎn)品線總監(jiān)徐良渡

報告主要分為以下兩個部分：

1、新能源電池系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢

2、零跑CTC電池系統(tǒng)的開發(fā)與挑戰(zhàn)

新能源電池系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢

2022年全國新能源汽車銷量688.7萬輛，滲透率達25.6%。2023年1-9月，新能源汽車銷售591萬輛，預測全年銷量850萬輛。去年缺芯缺電，但是新能源汽車處于上升趨勢。新能源市場需求在增長，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到達，需求爆發(fā)，與之同步的動力化技術(shù)、集成化需求也是每個主機廠和零部件廠需要考慮的點。

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

國家政策層面上，CTC技術(shù)也是被力推的關(guān)鍵動力電池技術(shù)之一。2021年11月，國務(wù)院發(fā)布新能源汽車產(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平臺，攻關(guān)純電動汽車底盤一體化設(shè)計、多能源動力系統(tǒng)集成技術(shù)。所以在未來，CTC前景巨大。

基于政策和趨勢預測，2030年我國電池車身一體化技術(shù)市場空間或?qū)⑦_到8500億元。目前采用CTC技術(shù)，整車空間和續(xù)航能力都得到提升，駕乘體驗也明顯改善。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年占比有可能達到90%以上。

電池系統(tǒng)集成技術(shù)發(fā)展路徑，最早通過標準化模組，從電芯到模組、模組到Pack，優(yōu)勢是電池包開發(fā)更加簡單，只需要把模組堆到電池包內(nèi)就行，問題是無法靈活進行電量和電壓配置，因為模組是標準化的。對于整車來講，需要多少電量的時候，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，與整車廠預期不符。2.0時代，即CTP時代，以寧德時代為代表的電池廠逐步開展大模組形式的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提升來講，生產(chǎn)效率有質(zhì)的提升。

從主機廠角度來說，CTP已經(jīng)不能滿足其集成化要求，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)、成本也會得到進一步優(yōu)化，成本可能會優(yōu)化15%。此外，CTC方案高度集成化、模塊化有利于整個生產(chǎn)過程。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。

目前主要參與的車企及電池廠布局CTC技術(shù)進展情況，特斯拉在2020年電池日上推出了CTC概念，目前在國內(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。第二梯隊的寧德時代，希望在2025年有全新一代CTC產(chǎn)品，并且在上海、蘇州專門成立團隊研究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2023年要在車型上量產(chǎn)，這是車廠、電池廠的最新進展情況。

零跑CTC電池系統(tǒng)的開發(fā)與挑戰(zhàn)

2022年9月，零跑汽車第一款搭載CTC技術(shù)的車型C01落地，目前已經(jīng)量產(chǎn)配套3萬套。零跑在金華有兩大Pack工廠，8條線，產(chǎn)能30萬輛/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、底盤、車身關(guān)聯(lián)，車企之外Pack廠沒有便捷參與整車研發(fā)的優(yōu)勢，零跑自主研發(fā)，電池、電驅(qū)、車身、底盤全是自研，多方合作比較容易達成共識，從而更好地進行垂直整合。

要實現(xiàn)智能化動力CTC，需要硬件創(chuàng)新和軟件創(chuàng)新來實現(xiàn)可持續(xù)進化。硬件創(chuàng)新主要包括高效結(jié)構(gòu)和氣密性兩點，這也是零跑在開發(fā)CTC過程中遇到的最大挑戰(zhàn)。電池包怎么和車身結(jié)合做一體化？最終方案是利用電池和底盤一體化設(shè)計，電池骨架結(jié)構(gòu)和底盤車身結(jié)構(gòu)合二為一，做到既是底盤車身結(jié)構(gòu)又是電池結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)效率更高。另外通過車身設(shè)計實現(xiàn)電池密封，CTC技術(shù)借用底盤基本結(jié)構(gòu)，利用車身縱梁、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版本還會有新的突破。

CTC智能底盤技術(shù)，不僅有電池結(jié)構(gòu)，還有BMS參與其中，目前零跑利用車端實時在線BMS檢測技術(shù)+云端電池大數(shù)據(jù)管理相結(jié)合，實現(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)化車端的在線算法和標定，利用AI深度學習，最終實現(xiàn)延長電池使用壽命、提升實驗效率、提高電池使用安全。

CTC技術(shù)有兩個優(yōu)點，一是高適配，與整車匹配度高，可快速柔性化批量生產(chǎn)，目前零跑CTC車型與非CTC車型可以共線生產(chǎn)；另外。高度集成化和模塊化，可跨平臺適配未來各級別、類型車型。二是強擴展，以C1平臺車型為例，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，未來可以實現(xiàn)800V高壓平臺，400kW超級塊充，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：

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

（2）更長續(xù)航里程。續(xù)航提升10%，717km超長續(xù)航，提高電池保溫性能，傳統(tǒng)的電池包車身與電池之間有一層空隙，在行車過程中有風道進去，對電池來說，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)濟智能管理，支持拓展800V快充。

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

（4）更高整車安全。電池結(jié)構(gòu)和車身結(jié)構(gòu)互補，AI BMS提供全時智能主動守護。

零跑堅持無模組化CTC技術(shù)，2023年已經(jīng)在實施2.0版本，很快將會在新車型上發(fā)布。相對于1.0版本，2.0版本具有更高集成度，零部件進一步節(jié)省10%，重量減少5%，重量非?？拷X型材箱體，鋼結(jié)構(gòu)強度比鋁型材好，成本進一步降低，續(xù)航得到進一步提升，能耗也有所改善，另外兼容400V/800高壓平臺，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，目前零跑所有的車載動力電池系統(tǒng)全部由其電池產(chǎn)品線研發(fā)、制造。

凌驍能源是一家從事動力電池系統(tǒng)、非道路移動機械電池系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)三大產(chǎn)品體系的專業(yè)研究、開發(fā)、應用的創(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25萬臺已經(jīng)下線，目前零跑所有電池包皆為自研制造。

對外業(yè)務(wù)中，專用車領(lǐng)域，主要是環(huán)衛(wèi)車、園區(qū)物流車、可換電物流車等可換電物流車，可配1/2/4個Pack，最多可以配8個Pack，目前已經(jīng)有搭載車型。非道路移動機械領(lǐng)域業(yè)務(wù)，有高機、叉車、AGV，對應產(chǎn)品也已落地。

儲能電池與系統(tǒng)領(lǐng)域業(yè)務(wù)，主要關(guān)注戶儲和工商業(yè)儲能，戶儲有兩款產(chǎn)品，一款是10kWh一體式儲能電池系統(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)儲能目前采用全液冷技術(shù)，風冷也做過，但接下來會全部推液冷，擁有標準化模塊化設(shè)計、全時安全防護，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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