比亞迪CTB技術(shù)

安全/操控/效率，比亞迪說CTB要一次性實(shí)現(xiàn)？

第一電動大牛作者電動星球News蟹老板 2022-05-26 08:36

比亞迪海豹發(fā)布之后，另一個(gè)詞跟著也火了。

CTB/cell to body/電芯到車身，這是海豹首發(fā)的，比亞迪 e 平臺 3.0 最新推出的技術(shù)。

2022 動力電池工程領(lǐng)域最火的詞語，是電芯底盤一體化。與傳統(tǒng)的 CTP cell to package 相比，電芯底盤一體化進(jìn)一步增強(qiáng)續(xù)航的同時(shí)，還提高了整車剛度。

海豹首發(fā)的比亞迪 CTB，就屬于電芯底盤一體化賽道上的作品。根據(jù)比亞迪的說法，CTB 在一體化的道路上走得更深，甚至是「魚與熊掌兼得」。

比如發(fā)布會上透露的，海豹接近百萬級豪車的車身剛性、同級更低的 NVH 表現(xiàn)、最高 730km 的工況續(xù)航，還有 83.5km 時(shí)速的麋鹿測試成績...

比亞迪的 CTB 到底是一項(xiàng)什么技術(shù)？它為海豹，乃至 e 平臺 3.0 帶來了什么？CTB 加持下的智能電動汽車，與以往有什么不同？

下面開始。

一、「燃油車的上限，成為電動車的下限」

這句話是海豹發(fā)布會上，比亞迪汽車工程研究院院長廉玉波說的。

這里提到的上限和下限，指車身扭轉(zhuǎn)剛度，車身在受到外力時(shí)抵抗彈性形變的能力。扭轉(zhuǎn)剛度有利于提升車輛的被動安全性能、NVH表現(xiàn)等等與用戶體驗(yàn)深切相關(guān)的參數(shù)。

廉玉波說「燃油車上限」，對標(biāo)的是奔馳S級，燃油轎車的皇冠車型——W222 代奔馳 S 級的車身扭轉(zhuǎn)剛度為 40500N·m——而海豹的車身剛度同樣是 40500N·m，和 W222 S 級持平。

當(dāng)然海豹并不是電動車的下限，廉玉波的意思更像是「燃油車旗艦才能夠?qū)崿F(xiàn)的，電動車主流價(jià)位就能做到」。

海豹在 22-28 萬實(shí)現(xiàn)汽油車百萬級車身剛度，憑借的就是 CTB 電池車身一體化技術(shù)，關(guān)鍵則在于「一體化」。

上一代 CTP 通過取消模組，讓電芯集成在電池包，有效提升了能量密度，但并沒有影響車身強(qiáng)度。到了 CTB，比亞迪則在 CTP 的基礎(chǔ)上，整合了電池包上蓋和車身地板。

說起來簡單的「整合」，實(shí)際上效果差距明顯。

比亞迪上一代 CTP 方案中，電池上蓋和車身地板是各自獨(dú)立的結(jié)構(gòu)。CTB則將電池上蓋和車身地板合二為一，最直接的效果，是取消了連接兩個(gè)獨(dú)立部件需要的額外工藝和零件。

取消連接的衍生作用，則是本來不參與車身結(jié)構(gòu)的電芯，現(xiàn)在成為了整車的結(jié)構(gòu)件。

比亞迪稱這種全新結(jié)構(gòu)為「整車三明治」：車身-電芯-托盤，相比以前的「車身+電池三明治」，新的結(jié)構(gòu)不僅連接更少，強(qiáng)度更高，同時(shí)工藝更簡化，制造效率也要更高。

海豹發(fā)布會現(xiàn)場，還有兩個(gè)安全相關(guān)的數(shù)據(jù)特別亮眼：正碰結(jié)構(gòu)安全提升 50%，側(cè)碰結(jié)構(gòu)安全提升 45%。

想要得到這樣的碰撞性能提升，一體化工藝并不是唯一發(fā)力點(diǎn)。

比亞迪是 LFP 磷酸鐵鋰電池的堅(jiān)定支持者，原因也很直白：LFP 可以幫助CTP、CTB 實(shí)現(xiàn)本征安全。

本征安全，指的是整個(gè)系統(tǒng)中的每一個(gè)部分，都具有安全性。CTP、CTB系統(tǒng)中的大模組、一體化車身工藝是安全的保證，而相比化學(xué)活性更高的三元鋰，LFP則是比亞迪本征安全的最后一環(huán)。

CTB「電池包」中，依然應(yīng)用了比亞迪自家的刀片電池，而且得益于結(jié)構(gòu)的簡化，排列比 CTP 更加密集。除了容量的提升，刀片電池本身也通過這樣的排列，成為車身結(jié)構(gòu)安全的一員。

刀片電池+托盤+地板一體上蓋，比亞迪稱其為「類蜂窩鋁結(jié)構(gòu)」。這種結(jié)構(gòu)讓刀片電池成為傳遞碰撞力度的一部分，進(jìn)一步利用了磷酸鐵鋰化學(xué)體系的穩(wěn)定性。

比亞迪表示，e 平臺 3.0 采用了專為純電車型設(shè)計(jì)的「上中下」三條傳力架構(gòu)，可以通過 A 柱、縱梁、副車架傳遞并吸收能量。上面提到的「正碰車內(nèi)結(jié)構(gòu)安全提升 50%，側(cè)碰車內(nèi)結(jié)構(gòu)安全提升 45%」，就是車身三明治+類蜂窩鋁結(jié)構(gòu)+三傳力架構(gòu)的結(jié)果。

二、用「電池」技術(shù)，解決操控難題？

CTB 之于比亞迪，其實(shí)不僅提升了扭轉(zhuǎn)剛度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度——或者說提升扭轉(zhuǎn)剛度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的作用，并不止體現(xiàn)在安全。

海豹定位于運(yùn)動轎車，CTB 電池包實(shí)際上也是一件「運(yùn)動配置」。

上面提到「扭轉(zhuǎn)剛度」代表了車身在受到外力時(shí)，抵抗彈性形變的能力。扭轉(zhuǎn)剛度越高，外力形變越小。

而在激烈駕駛時(shí)，高扭轉(zhuǎn)剛度則可以幫助車身在轉(zhuǎn)彎時(shí)側(cè)向支撐力更足，高速過彎側(cè)傾更小，車身姿態(tài)更穩(wěn)定，車輛的操控上限更高，獲得更優(yōu)秀的激烈駕駛表現(xiàn)。

比亞迪在發(fā)布會上公布了三個(gè)數(shù)據(jù)：麋鹿測試通過車速 83.5km/h，單移線測試通過車速 133km/h、穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)橫向最大穩(wěn)定加速度 1.05g。

衡量車輛極限表現(xiàn)有很多方式，麋鹿/單移線/加速度都是其中一方面——但搭載CTB的海豹，是比亞迪第一次主動用多組數(shù)據(jù)，宣傳自己的運(yùn)動性能。對于 CTB 帶來的高極限表現(xiàn)，看來比亞迪還是信心充足的。

不過操控并不只有開得爽，還有開得舒服。

電池底盤一體化路線相較于 CTP，整車底盤的連接件、連接工藝都有減少，整車底盤更加一體，這同時(shí)還帶來了更低的車身振動。比亞迪給出的數(shù)據(jù)，是 CTB振動速率和振幅降低 90%，路噪降低 1.5dB。

三、效率，CTB 的更多可能性

CTB 沒有改變電池化學(xué)體系，和正負(fù)極的化學(xué)創(chuàng)新相比，它屬于工程領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)展。作為海豹發(fā)布會上最重要的部分，CTB 實(shí)際上是 e 平臺 3.0 的核心工程拼圖。

除了上面提到的安全、操控、NVH，CTB 的工程進(jìn)化，還給比亞迪帶來了更高的「效率」。

電動車的效率，首先看續(xù)航。而為了達(dá)成更高的續(xù)航，風(fēng)阻必不可少。

搭載了 CTB 電池包的海豹，相比 CTP 車型，底盤可以實(shí)現(xiàn)全平設(shè)計(jì)。同時(shí) CTB 加持下的 e 平臺 3.0，前艙體積可以做得更小，最終海豹實(shí)現(xiàn)了 0.219 的低風(fēng)阻系數(shù)，而 e 平臺 3.0 號稱可以實(shí)現(xiàn)最低 0.21 風(fēng)阻系數(shù)。

達(dá)成續(xù)航的另一個(gè)條件，是電池容量。

從傳統(tǒng)模組到 CTP再到 CTB，動力電池的體積能量密度不斷提升，同樣尺寸的汽車塞進(jìn)了越來越大的電池包。

發(fā)布會上比亞迪表示，海豹動力電池的系統(tǒng)體積利用率達(dá)到了 66%，加上風(fēng)阻、空間、結(jié)構(gòu)等各方面的優(yōu)化，海豹的后驅(qū)版 CLTC 續(xù)航可以達(dá)到 700km——而且這一成績是在 230kW 大功率電機(jī)、不算大的 82.5kWh 電池基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。

說完續(xù)航，其實(shí)電動汽車還有一個(gè)天生優(yōu)越的效率——內(nèi)部空間利用率。電動化帶來的空間優(yōu)化，則主要來自于三電系統(tǒng)相比燃油系統(tǒng)體積占用更小。

那有沒有辦法做得更小？

簡化了電池上蓋和底盤地板之后，CTB 技術(shù)可以幫助 e 平臺 3.0 車型進(jìn)一步增加乘坐空間，垂直空間最多增加了 10 毫米。最終幫助海豹在內(nèi)部空間不變的情況下，整車高度降低 10 毫米，空氣動力性能有了進(jìn)一步提升。

四、CTB，比亞迪新時(shí)代的重要技術(shù)

從 2022 年開始，我們就將見證電動汽車的全面一體化——智能駕駛計(jì)算一體化、車身部件一體化，以及本文討論的電池底盤一體化。

目前已經(jīng)有多家企業(yè)宣布踏上電池底盤一體化賽道，這里面有造車新勢力，有傳統(tǒng)車企，甚至還有電池企業(yè)。

而搭載比亞迪 CTB 的海豹，則成為了我們第一批能買到的，搭載電池底盤一體化技術(shù)的車型，或者說比亞迪是第一批「出牌」的。

基礎(chǔ)參數(shù)上，海豹很符合 2022 主流電動車該有的樣子：電機(jī)功率和續(xù)航進(jìn)一步兼得（動力不是最弱的 230kW 后驅(qū)版擁有全系最大續(xù)航）、續(xù)航本身踏過 700 大關(guān)（CLTC 700km），以及足夠強(qiáng)的充電能力（升壓充電系統(tǒng)）。