在新能源汽車續(xù)航里程焦慮與空間利用率瓶頸的雙重壓力下,電動汽車的結構設計正經歷一場變革,其核心驅動力之一便是電池包車身一體化技術,行業(yè)內常稱CTC/CTB/CIB/CTV(CTC : cell to chassis; CTB : cell to body; CIB : cell in body; CTV : cell to vehicle;)。
傳統(tǒng)電動汽車設計中,獨立的電池包與車身地板之間存在不可避免的冗余空間,電池包車身一體化技術打破了傳統(tǒng)設計中車身地板與獨立電池包上蓋之間的界限,通過物理層面的深度集成,帶來顯著的性能提升:
空間優(yōu)化:釋放獨立電池包上蓋與車身地板間的空氣層間隙(8~15mm),可以用來提升乘坐體驗或容納更多電池。
輕量化:獨立電池包殼體與車身地板形成雙重結構,屬于無效負載,二者合一可以減少冗余結構,降低車重(10~20kg)。
高剛性:增強車身扭轉剛度,車輛抵抗沖擊的變形能力更強,高速行駛更平穩(wěn),應對顛簸路段時共振也相對減少,可以帶來更好的安全性與操控性,同時提升了行駛舒適性和NVH靜謐性。零跑C10采用了CTC2.0電池車身一體化技術,車身扭轉剛度達到了42500N.m/deg,超越一眾豪華品牌。
降成本:簡化制造流程與零件數量。
當前行業(yè)三種主流技術方案
1.電池包上蓋深度集成
車身地板+座椅橫梁
核心設計:電池包自帶堅固的上蓋,該上蓋直接充當乘員艙的地板,并且將安裝座椅所必需的橫梁也集成于電池包上蓋。
優(yōu)勢:集成度高。
挑戰(zhàn):維修便利性差,更換電池包需拆卸整車座椅甚至全車內飾。
2.電池包上蓋作為車身地板
座椅橫梁歸屬車身
核心設計:電池包仍保持獨立,其上蓋板承擔了乘員艙地板的角色,但安裝座椅的橫梁仍然固定在車身骨架上。
優(yōu)勢:平衡了創(chuàng)新與實用,更換電池包相對簡便。
3.車身地板兼任電池包上蓋
無獨立電池上蓋
核心設計:取消了電池包的上蓋,電池包頂部是開放式的,其密封與防護功能需要與車身地板配合后才能實現。
優(yōu)勢:結構簡單,零部件數量少,更換電池包相對簡便。
挑戰(zhàn):相比傳統(tǒng)車身地板,其強度與密封性要求變高,要能保證電池倉的長期防水防塵。
三種主流方案從深度綁定到創(chuàng)新平衡再到車身主導,展現了工程智慧的多樣性。挑戰(zhàn)如維修新規(guī)和工藝升級固然存在,但空間解放的暢快、性能躍升的澎湃、成本優(yōu)化的前景,已為這場“瘦身革命”投下信任票。
電池包車身一體化,通過深度的“骨肉融合”,高效化解了電動車在空間、重量、剛性與成本上的核心矛盾,是邁向更強、更輕、更優(yōu)電動汽車未來的關鍵技術路徑。
來源:電池工匠 鋰電派 凌驍能源
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