特斯拉4680 CTC与BYD刀片CTP对电池系统产业的冲击

上周与几位业内好友又交流了下目前CTC技术的进展,国内主要是宁德时代和BYD,再次感觉到这个技术推进的速度之快。随着特斯拉4680 structure battery更多信息的披露,也让我们感受到了特斯拉CTC的产业化和量产已经到临门一脚了。
这里就特斯拉4680 CTC和比亚迪刀片的CTP来谈谈,这种高集成技术对于电池系统产业的影响和冲击。
关于特斯拉4680 CTC电池系统的最新信息来自于Sandy Munro,他从一名相关人员处获得了一张据说为特斯拉4680 CTC的电池系统图片,虽然没有经过官方的论证,但这个产品看起来已经非常接近它的量产技术状态了。

除去布置高低压器件的Penthouse没有展现,电池包主体的部分都已经能够看得到了。根据Munro的推测,这个版本的电成组应该是96S10P(96串10并),大约84度电。Busbar汇流排电连接位于电芯的一端,主正负输出极布置在图示的左下角处,这种调整可能会让它的Penthouse里的布局有变化(相对于M3/Y)。冷却管没有选择全新的底部冷却,而是延续了蛇形管的方案,一个推测有可能是电池包的Z向高度限制,在电芯本已高出10mm的情况下,底部冷却的方案会让整个Z向高度再增加。不过,底部冷却依然是个可以去更换的好的思路。

从这个图示推测,电芯与下箱体的固定应该是通过胶粘,整个电芯的最外围可能还是塑料的侧板,而没有借助于箱体四面。BYD的CTP整个布置(如下图),在拿掉顶部的水冷板之后,主体的展现出来的与4680电池系统也非常神似。

电芯通过胶粘工艺与下箱体固定,所不同的是刀片CTP的电芯固定需要借助于它的箱体体四面。电气连接在电池包的两侧边方向来完成,其他高压部分在顶部的高低压集成体中。

抛开对整车集成层面带来的影响,单就电池系统层面来看,无论是4680的CTC还是刀片CTP,主体部分,除了电芯外,所存有的零件已经降低至最低。这意味着在模组技术时代占据一定比例的金属结构件(如纵横梁、模组壳体,加强筋,水冷管路等),塑料结构件(如用于承载、固定、绝缘防护,管路连接等),会断崖式锐减,甚至是直接退出这个产业;

同样受影响的加工工艺如焊接类、紧固连接类也将大幅锐减;对于一些辅料,像泡棉、隔热阻燃材料,三元产品将依然有需求,且对于材料的性能要求更高,铁锂产品可以不用,包括水冷板也可以去掉;

对于胶粘技术则需求量会更大,对于胶粘的性能要求能会更高,这块是伴随集成化而带来的一个技术性红利;

另外一些新材料、新工艺,像热失控防护材料、喷涂等也需要有更高的技术性产品来匹配。

在这个情况下,对于电芯的技术要求就更高了,除了电化学本体上的性能要求外,尤其是结构强度、刚度上的要求,相当于电芯的技术门槛提高了。

电池系统的简化将会使电池系统这个领域的市场空间越来越小,技术复杂度也越来越低;相反,集成了电池系统的底盘/车身,将会形成一个新的技术体,一体化电底盘的集成将开始它独立的技术迭代,迸发出更多的创新和技术需求。

也就是说,在动力这块,电池系统这个中间角色,会被电芯和电底盘越来抽丝越剥离,系统集成的重点也将由电池系统转移至电底盘。

这种转移,带来的冲击和影响不仅仅是对从事这个产业的企业,技术和产品,同时也对标准提出了考验,因为目前的标准所针对的对象,还是有模组、电池系统这样独立的、可以从车身上隔离下来,进行单独测试的。

在CTC阶段,是没有办法进行单独测试的,可行的一个方向是直接对电底盘或整车进行测试。

CTC在电动汽车领域的推进,将在特斯拉4680电芯推出后得到加速,在此之前的走向会比较含糊,这可以理解,毕竟这是一个新的技术体。

CTC是不是意味着传统的电池系统技术将会走向终结呢?不会。对于像储能、小动力和船舶,传统的电池系统依然会有其生产空间。这些领域的电池系统技术迭代会慢得多。即使是电动汽车领域,整个切换过程也将是有一个相当长的过渡期,毕竟早期的技术红利期不是谁都可以轻松拿到。


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