特斯拉，率先提出了 CTC 技術概念。

CTC (Cell to Chassis) 電池技術是將電芯直接集成到車輛底盤內部的電池技術。

CTC 技術省去了從電芯到模組，再到電池包的兩個步驟，直接將電芯安裝在車輛平臺上，是 CTP（Cell to Pack）的進一步集成方案。

CTC 的技術思路與飛機將燃料箱融于機翼一體而不是另做燃料箱這一設計相類似，其目的是高度集成化，減少零部件的數量與總裝工藝，起到提高效率，降低成本的作用。

CTC 電池集成方案，省去模組：

CTC 方案靈感源于機翼油箱：

特斯拉 CTC 技術將首次運用于 Model Y 車型上，并將在德國柏林工廠實現量產，預計量產時間為 2022 年。CTC 工藝技術的進步有望顯著降低 Model Y 的 成本，并提升生產效率。

CTC技術的演變

動力電池的設計大致可以分為3個大的階段，分別是：

• 標準化模塊的1.0時代，

• 采用大模組的CTP 2.0時代，

• 和代表目前業界最高水平的CTC 3.0階段。

在1.0時代，動力電池被稱為標準化模塊，結構非常繁瑣，從內到外分別為電芯、模組和電池包。

許多個電芯打包成一個模組，許多個模組再打包成電池包，最后安裝在車上。但只有電芯是用來供電的，這種“過度打包”不僅需要設計、生產額外的零部件，也要占用額外的空間，這就導致電芯的空間占比減小了。

2.0時代被稱為“大模組”時代，主要思路就是設計更大的模組，減少模組數量甚至是無模組，來盡可能減少這個層面的零件數量和空間占用，最有代表的就是寧德時代的CTP技術和比亞迪的刀片電池。

3.0時代標志著電池和底盤集成設計的方案開始問世。CTC是“cell-to-chassis”的簡稱，就是“將電池和底盤融合設計”的意思。同時，還要有更智能的BMS（電池管理系統），對電池的使用進行更智能的監控、管理和優化。

CTC技術的難點及設計思路

電池與車身的集成主要的難點在于：

• 需要保證電池本身的密封性能，安全性；

• 需要保證電池與車身集成后，成員艙的密封性能。

為了解決這個問題，主要的解決方案，有以下兩種：

方案一：地板面板與電池包上殼體合二為一，集成于電池，相當于電池上殼體替代了中地板的一部分結構。電池上蓋與門檻及前后橫梁形成的平整密封面通過密封膠密封乘員艙，底部通過安裝點與車身組裝。

此種方案優點在于：

電池包作為一個整體與車身集成，電池本身的密封及防水要求可以滿足，電池與成員艙的密封也相對簡單，風險可控。

方案二：地板面板與電池包上殼體合二為一，集成于車身，相當于將電池包的結構分為上殼體和電池本體兩個部分。通過密封膠實現車身與電池本體的密封，底部通過安裝點與車身組裝。

此種方案的風險在于：

拆散了電池包的結構，下車體框架密封電池，由于車身結構較多連接接頭、定位孔、漏液孔等影響，現IP67等級（沉水1m，半小時，無水氣侵入）電池密封困難,IP69更難實現。下車體框架密封電池，嚴重增加電池進水造成電芯短路起火風險，安全隱患嚴重。

電池-車身匹配界面所有零件及總成，均需進行100%氣密性檢測：

• 需在總裝車間開發檢測線和返修線，導致生產節拍大大降低，增加成本及工時。

• 如出現問題，漏氣點排查困難，無法短時間內返修完成，存在停線風險。

• 無法返修將導致整臺車身報廢。

熱管理技術難度再提升，國產替代空間大

動力電池的熱管理具有極高重要性，直接影響電池續航里程和使用壽命，也是保證電池甚至整車安全的關鍵。溫度過低時，電池性能下降，續航里程縮短；溫度過高時，出現嚴重的熱聚集后可能導致熱失控，發生嚴重的事故。

動力電池系統溫度一致性要求高，熱管理系統技術難度大。一方面，由于“木桶效應”，電池系統的性能、可靠性、系統安全性取決于最不穩定的電芯；一方面，在保證電芯一致性的前提下，二次不一致性對汽車廠商的電池系統集成水平、熱管理設計水平也提出了很高的要求，否則會在使用過程中逐漸擴大單體差異，帶來性能衰退與安全風險；另一方面，“鏈式反應”可能會因為一顆電芯的熱失控導致整個系統的熱失控。因此，由于動力電池對溫度一致性的極高要求，其熱管理系統的設計通常非常復雜，技術難度大，具有較高的技術壁壘。

熱管理系統的重要性和技術難度也將因 CTC 而提升。CTC 將電池電芯直接集成到底盤中，沒有了模組和 PACK 的結構保護，其安全性和穩定性將受到極大的挑戰，對電池系統溫度一致性要求更高，熱管理的重要性將進一步提升，技術上也將更加復雜。因此，我們認為熱管理系統上具備技術優勢的供應商將受益于 CTC。

當技術還處于概念階段的時候，往往看起來比較遙不可及；但當技術開始走向落地時，進展往往會超出預期。4 月 25 日，零跑正式發布了 CTC 電池底盤一體化技術，該技術可以提升車輛續航約 10%，零跑C01車型將率先搭載。此外，零跑還宣布將對 CTC 技術免費開放共享。

除了零跑之外，我們來看看都有哪些企業押寶這一技術？他們各自的優劣勢又是什么？

1、特斯拉

特斯拉的概念是電池既是能源設備，也是結構本身。在2020年9月的電池日上，特斯拉發布了全新的整包封裝技術 CTC（Cell to Chassis），即取消電池包設計，直接將電芯或模組安裝在車身上。應用CTC技術后的新架構是物理層面的創新，將電池組作為車身結構的一部分，連接前后兩個車身大型鑄件，取消原有座艙底板，取代以電池上蓋，座椅直接安裝在電池上蓋上。

--CTC技術有助于將車輛的結構平臺進一步單元化，從而進一步降低制造成本。馬斯克曾表示，采用了CTC技術后，配合一體化壓鑄技術，可以節省370個零部件，為車身減重10%，將每千瓦時的電池成本降低7%。

--CTC技術并非僅適用4680電芯，同樣適用其2170電芯，預計未來還會兼容其它尺寸電芯。目前特斯拉柏林工廠將采用CTC技術生產Model Y。

特斯拉的4680結構電池方案具有以下特點：

4680 電芯正極朝上放置，從車身橫向布置，電芯采用側面冷卻的方式；

通過膠粘劑填充電芯上下以及電芯之間的距離，提高整個電池系統的強度、剛度和抗扭、抗剪切力，膠除了結構連接之外，對導熱也起到一定阻隔的效果；

電池的上蓋涵蓋了密封電池和車身地板的兩個功能，由多個結構加強結合在一起，前排座椅的承載結構所在箱蓋有加強設計，座椅承載件橫向布置，對整車橫向碰撞起到加強作用；

該方案屬于承載式車身技術路線，是將電池框架與車身下車體集成，在裝配時在上方整個車身完成裝配（車身+前鑄件+后鑄件）后，再將結構電池與車身完成連接。

2、Canoo

Canoo是一家來自美國加州的電動汽車初創公司，于2017年12月成立。成立四年多來，Canoo共推出了三款車型。分別是Canoo Lifestyle Vehicle、Muti-Purpose Delivery Vehicle和Pickup Truck。

另外Canoo最為出名的是它家的滑板底盤，Canoo在2019年即推出了滑板式底盤，并提出將電池和底盤合二為一的方案。Canoo采用的滑板式底盤結構中，并沒有設計單獨的動力電池包，而是將動力電池組與底盤融為一體，在減輕底盤重量的同時也可以降低一部分成本。并且它家的三款車型均基于其滑板底盤式純電平臺開發。

不同于特斯拉將電芯直接集成到底盤的方案，Canoo的方案是將模組集成到底盤。從公布的專利看，Canoo的方案主要是將模組布置在底盤中間，由縱橫梁構建的隔間內，前后四個模組沿軸向、中間四個模組沿橫向：

--兩側模組沿著軸向方向進行布置，這樣可以作為底盤的縱向結構件，增強底盤的剛度，以抵抗在前后碰撞時造成的形變；同樣，中間的模組橫向進行布置，可以增強在側碰時的剛度，抵御側碰帶來的形變。

--由于沒有電池箱體，對模組的密封與防護由支架的上蓋和底板來完成。Canoo將支架與模組密封起來。此外為了加強對底部沖擊的防護，在底板的外面增加了一層底部防護板。

3、比亞迪

前不久比亞迪宣布停產燃油車全力轉向電動化時代，可見比亞迪在轉型這方面的決心是巨大的，早在2021年9月8日，比亞迪發布了全新e平臺3.0。e3.0平臺全系標配刀片電池，通過電池車身一體化、純電專屬傳力路徑強化電動汽車的車身強度。

發布會上還公布了基于純電專屬e平臺3.0中型平臺打造的全新概念車ocean-X，并宣布ocean-X上會采用CTC電池車身一體化技術。

海豹作為e3.0平臺將要推出的最重磅的車型之一，預計也將搭載CTC技術。從目前 CTC 技術基礎來看，采用 CTC 技術的車型相較于 CTP 技術，電池容量將比后者高出約 5%-10% 。

4、寧德時代

寧德時代計劃在2025年實現集成化CTC，2030年實現智能化CTC。

根據寧德時代董事長曾毓群介紹，寧德時代的集成化CTC技術不僅會重新布置電池，還會納入包括電機、電控、DC/DC、OBC等動力部件。寧德時代的CTC技術，將電芯與車身、底盤、電驅動、熱管理及各類高低壓控制模塊等集成一體，使行駛里程突破1000公里；并通過智能化動力域控制器優化動力分配和降低能耗，百公里電耗有望降至12度以下。

5、LG

LG在2021年首次公開了一份CTC專利，專利公開號為KR1020210017172A，這是它在CTC方向發展的一個重要信號，也說明LG也在CTC上面開始發力。

眾所周知：軟包由于自身的結構特性，是無法獨立固定的，所以，LG的這個CTC方案選擇的是模組到車底盤的集成（Module to Chassis）。

LG的考量初衷是進一步去掉冗余結構件，提高模組的空間利用率和系統比能，同時簡化電池系統和整車的工藝，該方案的總體思路，如下（這里為了展示，將產品倒過來了）：

其實國內外還有許多企業都重視起了CTC技術，國外像福特、沃爾沃、大眾，國內初創公司悠跑科技以滑板底盤為主打，也會應用CTC技術作為動力支持。

因此有這么多家大牌車企和電池廠商都入局這一技術，相信安全性是可以保障的，并且可以大幅降低成本和開發效率，相信這一技術可以引領未來的潮流。