昨天公布預(yù)售價(jià)的零跑C01,20萬左右預(yù)售價(jià)還有717km續(xù)航,這臺(tái)車的三電系統(tǒng)真融合了許多高科技嗎?
零跑C01在正式預(yù)售之前,已經(jīng)在業(yè)界有了一定熱度,因?yàn)檫@是一臺(tái)首搭CTC電池的量產(chǎn)車。比特斯拉先推出了CTC電池量產(chǎn)車、比寧德時(shí)代先推出了CTC電池方案,一下超了兩個(gè)巨頭。
除了CTC電池,電驅(qū)、電控這些也值得我們了解一下,到底有沒有先進(jìn)性可言。
零跑的CTC電池,還不夠極致?
零跑C01提升續(xù)航的秘訣,應(yīng)該落在CTC電池上。我們應(yīng)該怎么理解CTC電池這個(gè)概念,就是將電池融入到車輛底盤內(nèi)部,從底盤視角看的時(shí)候無外掛電池包的一種結(jié)構(gòu)。從而減少零部件,提高電池能量密度,可以理解為電池堆量,而不是電池配方的改變。
零跑這次用的CTC電池方案,邏輯是這樣的,有傳統(tǒng)電池的托盤、電池模組,但沒有電池包上殼體,所以理論上零跑CTC電池方案是沒有電池包的;構(gòu)成零跑CTC電池包上殼體的是車內(nèi)地板,上方就是車內(nèi)的座椅。零跑的方案是,電池托盤+電池模組+車內(nèi)地板。
新能源汽車領(lǐng)域,最早提出CTC電池方案的是特斯拉。當(dāng)特斯拉公布這個(gè)方案之初,是拿飛機(jī)機(jī)翼油箱舉例,去除了油箱與機(jī)翼之間的孔隙,從而達(dá)到油箱容積增大提高續(xù)航里程。那么轉(zhuǎn)換到動(dòng)力電池方案上,特斯拉的解決方案是,電池托盤+電芯+車內(nèi)地板。
特斯拉Model Y會(huì)是第一批使用上4680電芯+CTC方案的特斯拉產(chǎn)品,在美國工廠生產(chǎn)的Model Y已經(jīng)開始內(nèi)部交付給員工使用(也可能是小范圍測試),正式交付給消費(fèi)者的日期還沒明確。
電池行業(yè)龍頭企業(yè)寧德時(shí)代,預(yù)計(jì)會(huì)在2025年推出第四代高度集成化的CTC電池系統(tǒng),2030年實(shí)現(xiàn)智能化CTC電池系統(tǒng),續(xù)航里程突破1000km。而零跑C01的電池供應(yīng)商就包括了寧德時(shí)代。
零跑與特斯拉的CTC電池方案,是否有區(qū)別?
最直觀的區(qū)別是CTC電池方案中,比傳統(tǒng)電池包要簡化的零部件包括電池模組、電池上殼體這兩個(gè)主要的零部件;零跑做的是去除上殼體,但仍然保留有電池模組,這也是為什么說它不夠極致。
也正是因?yàn)槟=M這個(gè)中間形態(tài)的存在,讓零跑CTC電池方案在電池空間布置效率、底盤集成度、成本優(yōu)勢(shì)以及減少配件等方面,都不如特斯拉CTC方案更極致。
如果想實(shí)現(xiàn)完全體的CTC電池方案,零跑還需要做什么?
按理論來講,只要去把模組去除,直接把電芯安放在電池殼體內(nèi)部,既能實(shí)現(xiàn)真正意義上的CTC電池方案。但面臨的問題,第一,車企的電池供應(yīng)商產(chǎn)能夠生產(chǎn)這種與產(chǎn)品極高匹配度的電芯;第二,CTC需要電芯集成整合到底盤中,沒有電池自研、生產(chǎn)能力的車企會(huì)很被動(dòng)。
反觀特斯拉的CTC電池方案,用的是自研的4680電芯,從電芯研發(fā)之初就高度匹配旗下產(chǎn)品。國內(nèi)車企誰最有可能獨(dú)立做出CTC電池方案,或許目前只能期待比亞迪,2021年公布的比亞迪ocean-X概念車會(huì)采用CTC電池方案。
電驅(qū)+電控,高度集成化肯定是趨勢(shì)
為什么把電驅(qū)和電控放在一起講,因?yàn)楝F(xiàn)在主流的新能源汽車發(fā)展趨勢(shì)是高度集成化。例如比亞迪八合一平臺(tái)、零跑的三合一電驅(qū)系統(tǒng)。高度集成化的好處是,包括電機(jī)、減速器、逆變器高度集成化將原來獨(dú)立的電機(jī)、減速器與電控系統(tǒng)集成到一個(gè)外殼當(dāng)中。
最直接的好處,是讓整個(gè)電驅(qū)總成體積更小、重量更輕、效率更高,成本更低。電動(dòng)車廠商研究電機(jī)、電控集成化為了什么?
線纜的長度大大縮短,提高效率、降低成本。高度集成的好處是布線可以得到一定程度的優(yōu)化,提高效率進(jìn)一步降低線纜成本,不僅僅是電控系統(tǒng)的走線,整車走線也可以更簡化。主流車企像特斯拉電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、蔚來EDS電驅(qū)系統(tǒng)、比亞迪e平臺(tái)等都用的是三合一電驅(qū)系統(tǒng)。拿特斯拉Model 3來講,整車線束比Model S少了一倍。也是因?yàn)楦叨燃苫蟮某杀緝?yōu)勢(shì),才讓零跑C01的預(yù)售價(jià)格來到18萬起。
同樣,體積小、重量輕,滿足輕量化需求。電驅(qū)系統(tǒng)高度集成,體積上比分布式的布局大幅優(yōu)化,給整車提高了重量優(yōu)化空間。零跑C01上使用的應(yīng)該還是此前公布的Heracles三合一電驅(qū)方案,整個(gè)電驅(qū)總成的重量為91kg。
三合一甚至是多合一電驅(qū),會(huì)成為未來新能源汽車領(lǐng)域發(fā)展的方向。進(jìn)一步的發(fā)展方向是像比亞迪e平臺(tái)3.0在傳統(tǒng)三合一電驅(qū)之下,更深度的整合車載充電器、直流變換器、配電箱、整車控制器、電池管理器形成的五合一電驅(qū)模塊。零跑S01也有以上類似的多合一電驅(qū)模塊,但在零跑C11和C01兩款C平臺(tái)車型上用的還是三合一電驅(qū),沒有打通的應(yīng)該是剩下的五個(gè)模塊,或許受限于平臺(tái)與平臺(tái)之間的區(qū)別。
最后一個(gè)問題,是不是所有車型都適用三合一電驅(qū)?
現(xiàn)在三合一電驅(qū)系統(tǒng)相對(duì)比之前應(yīng)用的更廣泛,但不算太成熟,研發(fā)難度大與二合一電驅(qū)。面度的難點(diǎn)就是集成度和設(shè)計(jì)能力,需要考慮潤滑需求、冷卻需求與車輛結(jié)構(gòu)的匹配設(shè)計(jì)。
三合一電驅(qū)在尺寸縮小之后,內(nèi)部構(gòu)造留有的空隙非常局限,散熱問題將會(huì)是一個(gè)很大的考驗(yàn)。這就需要廠商重新考量整個(gè)系統(tǒng)的散熱設(shè)計(jì),以保證各部件處于正常的工作溫度,如此一來,會(huì)將簡單的風(fēng)冷、液冷冷卻系統(tǒng)復(fù)雜化,現(xiàn)在還有油冷冷卻系統(tǒng)(零跑C01、C11都有)。
三合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由于需要一個(gè)專門的空間來容納,因此,它更適用于新的平臺(tái)或新車型,所以需要圍繞三合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行正向研發(fā)與整車設(shè)計(jì)。
總結(jié)
零跑在三電領(lǐng)域的技術(shù)如何?目前來看除了沒有電池自研能力之外,電控、電驅(qū)系統(tǒng)已經(jīng)追平了行業(yè)主流的水平,有自研三合一電驅(qū)能力也有S平臺(tái)多合一電驅(qū)的能力。這也側(cè)面印證了,零跑在整車和三電領(lǐng)域,有足夠先進(jìn)的研發(fā)、設(shè)計(jì)能力。
現(xiàn)在唯一的不足之處可能就是電池的自研能力,也是被限制住的原因。如果實(shí)現(xiàn)電池自研后,或許就能夠把CTC電池方案做到和特斯拉一樣的極致效果。