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各家都在吹的CTP、CTC、CTB都是啥？

自從電動車在市場中崛起之時，關于電池安插的討論就一直沒有停下去過。作為電動車的中心部件之一，電池不僅又重又占空間，還要思索到散熱和寧靜成績。以是為了讓電池與車身之間可以更完善的兼容，工程師們便創造了“CTP、CTC、CTB”等一眾武藝名詞，各家新車公布會上也會花很大的篇幅來宣傳。不外，公布會上的宣傳話術不免有自賣自詡的情況，作為消耗者，各位約莫根老實不清他們畢竟有什么區別，就更別說誰好誰壞了。今天，我們就一同來聊聊各家都在吹的CTP、CTC、CTB畢竟是什么！

在說電池安插之前，我們起主要搞清晰電動車的電池布局。從原理上去說，電池但是是一個統稱，實質是由十分多的電芯（Cell）構成，電芯的內里則是正負極質料和電解液。由于聽說中的“固態電池”暫且還沒辦法大范圍量產，液態電池仍舊是現在的相對主流。在武藝沒有打破的情況下，電芯的能量密度無法取得太大提升，各大廠商和需求商便把注意力轉移到了電池布局上。

在電池計劃中，單個電芯的電壓僅有3-4V支配，而電動車所需的電壓最低都要100V以上，如今的新車乃至有7、800V的電壓，以是就必要給電池升壓。學過初中物理的伙伴都曉得，電池串聯可以增長電壓，而電池并聯則可以增長電流。為了滿意電動車的電流和電壓需求，就必要將不同的電芯經過串聯、并聯組合的辦法相連。

在電動車上，一個電池包內最少包含了成百上千個電芯，為了便利監測、辦理這么多電芯的電壓和溫度，汽車廠商便把串/并聯起來的電芯舉行分組，于是就有了電池組（Module）。當各個電池組分散安穩、毗連，并配上辦理模塊和冷卻體系后，它就成為了可以使用的電池包（Pack）。

就像前方提到的，在早前的電動車上，電芯集成在電池組中，以是它也叫CTM布局（Cell to Module）。但隨著市場對長續航電動車的呼聲增長，各大廠商發覺CTM電池布局存在不成克制的缺陷，那就是電池空間使用率太低。

具體來說，在CTM布局中每個電池組都必要金屬面板和螺栓安穩，固然便利終期拆解維修單獨改換電芯，但是安穩電池組的布局件必要占用一定的空間。與此同時，為了確保散熱后果，電池組之間還需堅持一定的間距，因此又占用了電池包名貴的空間。

這就好比學校的宿舍，相反一層樓，房間數目越多，實踐寓居的人數就越少，由于要分派更多的空間給墻壁、走廊等用處。假如全部都是大開間，那么就能住下更多的人（這辦法很不天性，只用作比如）。正因云云，CTM布局的電池空間使用率僅有40%，也就是電池包內可用來放電芯的空間僅有4成，其他全部是別的附件。

為了讓電動車擁有更長的續航功能，汽車廠商必需在空間僅限的電池包內塞更多的電芯，但傳統的CTM布局很難優化，以是工程師們便開頭打起了電池包的想法......

Model 3標準續航版電池包

從前方的CTM電池布局可以看到，電池包中的電池組數目越多，那么安穩電池組所需的面板、螺栓、以及冷卻散熱空間就越多。以是在2019年的時分，寧德年代率先推出了CTP布局（Cell to Pack）。簡便來說，CTP布局就是變小或省去電池組環節，直接把電芯裝進電池包。比如寧德年代為特斯拉Model 3標準續航版提供的CTP磷酸鐵鋰電池，它的電池包僅有4個電池組，而接納CTM電池的車型，電池包尋常包含了8-12個電池組。

除了電池組數目銳減之外，CTP電池的另一大厘革就是電池組大概電芯不再用機器布局安穩，而是用布局膠粘在電池包上。固然這種工藝招致終期幾乎無法單獨改換維修電芯，但是原本的螺栓、面板等布局件數目變小了40%。得益于布局優化，寧德年代的第1代CTP電池的空間使用率就到達了55%，電池包能量密度到達了180Wh/kg，消費聽從也大幅提高了。

比亞迪厥后推出的“刀片電池”相反是CTP布局，只不外它比寧德年代的CTP電池做得愈加徹底。簡便來說，刀片電池把原本“磚塊”狀的電芯，改成了相似“刀片”一樣扁平的長方形，并同時接納了無電池組計劃，除了散熱板、布局膠外，電池包內基本都是刀片電芯，因此刀片電池的空間使用率提升到了60%。各位都曉得，磷酸鐵鋰電池本身能量密度不如三元鋰，但是比亞迪依靠著刀片電池在空間使用率上的上風，將磷酸鐵鋰電池包的能量密度提升至了140Wh/kg，滿意了當年的政策補助標準。

關于電動車來說，CTP電池的功能以前十分好了，并且它和最初的CTM一樣，電池包仍然是一個獨立的部件，經過布局件安裝在底盤下方，因此CTP和CTM都支持換電功效。但是在本錢、空間以及分量上，CTP并沒有做到極致的水平，因此汽車廠商又想到了CTC武藝，即Cell to Chassis，電池底盤一體化。

簡便來說，CTC就是在CTP的基本上進一步簡化布局，并將電池與底盤/車身融為一體，因此CTC電池不再作為一個獨立的部件存在，而是底盤/車身的一局部。必要分析的是，依據車身布局情勢的不同，CTC也分為兩品種型，在非承載式車身上，電芯直接安插在底盤大梁中，這種CTC武藝被行業稱之為滑板底盤；在承載式車身上，電芯安插在車身下方的底盤上，因此被稱為電池底盤一體化。

2020年，特斯拉率先提出了CTC電池看法，并使用在美國德州消費的Model Y上（國內版暫且沒有使用）。固然Model Y的CTC電池也是從車身下方裝上去的，但跟CTP電池不同的是，Model Y的電池上蓋板既起到密封電池的作用，又是車身的地板。從上圖可以看到，Model Y的電池包仍舊是一個完備的組件，而車身地板則是鏤空的，這一局部由電池上蓋交換。

既然用電池上蓋充任地板，以是為了確保車輛地板的強度，特斯拉給Model Y的電池上蓋計劃了橫向加強筋，以此代替原本安插在車身下方的橫梁，電池組的外框則相當于原本的車身縱梁。得益于CTC武藝的使用，Model Y的車內垂直空間可以增長10mm以上，進而帶來更低的坐姿以及更寬廣的頭部空間。而假如使用這個空間安插電池的話，則可以將容量提升5-10%。

不外從Model Y的安插也可以看到，由于車輛沒有了傳統的地板，以是Model Y的地毯和座椅是直接安裝在電池上蓋上的，這就對車輛的底盤隔音提出了更高的要求。別的，特斯拉的CTC布局也讓電池無法單獨拆卸，要想維修改換電池，就必需把座椅、地毯都拆掉，以是維修比CTP還貧苦。

除了特斯拉以外，國內的新權利品牌零跑也不休在宣傳CTC武藝，但零跑的CTC計劃思緒略微有一些不同。簡便來說，零跑的CTC是保存了的車身地板，取消電池上蓋，用地板充任電池上蓋，與特斯拉恰好相反。這兩種計劃的后果差不多，但用車身地板代替電池上蓋板的話，對底盤的密封功能則要求更高，由于這種布局的電池包并不是一個完備的組件，而是像托盤一樣安裝在底盤上的。這意味著一旦底盤涉水，假如密封不到位就有約莫招致電池包進水短路。而特斯拉的CTC方案，電池包是完備的組件，即使車身密封不佳，最多也只是有水滲到了車內的地毯上，電池并不會遭到什么影響。

別的，零跑早前在C01上宣傳的CTC跟特斯拉不是一個看法，這是由于C01的電芯是裝在電池組中的，而不是把電芯裝在電池包中。從布局上看，零跑是把電池組集成到了底盤上，因此在業內被稱為MTC布局。直到最新車型C10使用了CTC 2.0武藝后，零跑才取消了電池組，以是C10但是才是真正的CTC。

各位都曉得，特斯拉推出了CTC武藝后，2022年比亞迪又在海豹上推出了CTB武藝，也就是Cell to Body，電池車身一體化。固然兩者的名字看起來不一樣，但在理念上是相反的。

海豹的CTB車身布局

在具體布局上，比亞迪的CTB跟特斯拉的CTC方案基本相似，二者都是用電池上蓋代替車身地板。只不外，比亞迪的CTB方案保存了車身底部的橫梁，電池上蓋板則是一個平板。因此CTB方案擁有更好的車身改動剛度，而基于這項武藝打造的比亞迪海豹，車身改動剛度就到達了40000Nm/°，在電動車中屬于相當出色的水準。

別的，比亞迪的刀片電池本身就具有十分高的強度，在產生碰撞時刀片形的電芯可以交換縱梁、橫梁成為車身的傳力部件?；诘镀姵赜媱澋腃TB布局，它的電芯天然就成為了車身的碰撞傳力途徑。在比亞迪的CTB電池上可以看到，電池不僅為車輛提供動力，并且照舊車身底部緊張的布局件。

看到這里各位不難發覺，為了提升電動車的電池容量和空間使用率，各家的工程師真的是絞盡了腦汁，從早前的CTM到如今最為普及的CTP，厥后又誕生出了更高集成度的CTC和CTB，僅有效心研究武藝的車企，才干真正引領行業的提高。