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各家都在吹的CTP、CTC、CTB都是啥？

自从电动车在市场中崛起之时，关于电池安插的讨论就一直没有停下去过。作为电动车的中心部件之一，电池不仅又重又占空间，还要思索到散热和宁静成绩。以是为了让电池与车身之间可以更完善的兼容，工程师们便创造了“CTP、CTC、CTB”等一众武艺名词，各家新车公布会上也会花很大的篇幅来宣传。不外，公布会上的宣传话术不免有自卖自诩的情况，作为消耗者，各位约莫根老实不清他们毕竟有什么区别，就更别说谁好谁坏了。今天，我们就一同来聊聊各家都在吹的CTP、CTC、CTB毕竟是什么！

在说电池安插之前，我们起主要搞清晰电动车的电池布局。从原理上去说，电池但是是一个统称，实质是由十分多的电芯（Cell）构成，电芯的内里则是正负极质料和电解液。由于听说中的“固态电池”暂且还没办法大范围量产，液态电池仍旧是现在的相对主流。在武艺没有打破的情况下，电芯的能量密度无法取得太大提升，各大厂商和需求商便把注意力转移到了电池布局上。

在电池计划中，单个电芯的电压仅有3-4V支配，而电动车所需的电压最低都要100V以上，如今的新车乃至有7、800V的电压，以是就必要给电池升压。学过初中物理的伙伴都晓得，电池串联可以增长电压，而电池并联则可以增长电流。为了满意电动车的电流和电压需求，就必要将不同的电芯经过串联、并联组合的办法相连。

在电动车上，一个电池包内最少包含了成百上千个电芯，为了便利监测、办理这么多电芯的电压和温度，汽车厂商便把串/并联起来的电芯举行分组，于是就有了电池组（Module）。当各个电池组分散安稳、毗连，并配上办理模块和冷却体系后，它就成为了可以使用的电池包（Pack）。

就像前方提到的，在早前的电动车上，电芯集成在电池组中，以是它也叫CTM布局（Cell to Module）。但随着市场对长续航电动车的呼声增长，各大厂商发觉CTM电池布局存在不成克制的缺陷，那就是电池空间使用率太低。

具体来说，在CTM布局中每个电池组都必要金属面板和螺栓安稳，固然便利终期拆解维修单独改换电芯，但是安稳电池组的布局件必要占用一定的空间。与此同时，为了确保散热后果，电池组之间还需坚持一定的间距，因此又占用了电池包名贵的空间。

这就好比学校的宿舍，相反一层楼，房间数目越多，实践寓居的人数就越少，由于要分派更多的空间给墙壁、走廊等用处。假如全部都是大开间，那么就能住下更多的人（这办法很不天性，只用作比如）。正因云云，CTM布局的电池空间使用率仅有40%，也就是电池包内可用来放电芯的空间仅有4成，其他全部是别的附件。

为了让电动车拥有更长的续航功能，汽车厂商必需在空间仅限的电池包内塞更多的电芯，但传统的CTM布局很难优化，以是工程师们便开头打起了电池包的想法......

Model 3标准续航版电池包

从前方的CTM电池布局可以看到，电池包中的电池组数目越多，那么安稳电池组所需的面板、螺栓、以及冷却散热空间就越多。以是在2019年的时分，宁德年代率先推出了CTP布局（Cell to Pack）。简便来说，CTP布局就是变小或省去电池组环节，直接把电芯装进电池包。比如宁德年代为特斯拉Model 3标准续航版提供的CTP磷酸铁锂电池，它的电池包仅有4个电池组，而接纳CTM电池的车型，电池包寻常包含了8-12个电池组。

除了电池组数目锐减之外，CTP电池的另一大厘革就是电池组大概电芯不再用机器布局安稳，而是用布局胶粘在电池包上。固然这种工艺招致终期几乎无法单独改换维修电芯，但是原本的螺栓、面板等布局件数目变小了40%。得益于布局优化，宁德年代的第1代CTP电池的空间使用率就到达了55%，电池包能量密度到达了180Wh/kg，消费听从也大幅提高了。

比亚迪厥后推出的“刀片电池”相反是CTP布局，只不外它比宁德年代的CTP电池做得愈加彻底。简便来说，刀片电池把原本“砖块”状的电芯，改成了相似“刀片”一样扁平的长方形，并同时接纳了无电池组计划，除了散热板、布局胶外，电池包内基本都是刀片电芯，因此刀片电池的空间使用率提升到了60%。各位都晓得，磷酸铁锂电池本身能量密度不如三元锂，但是比亚迪依靠着刀片电池在空间使用率上的上风，将磷酸铁锂电池包的能量密度提升至了140Wh/kg，满意了当年的政策补助标准。

关于电动车来说，CTP电池的功能以前十分好了，并且它和最初的CTM一样，电池包仍然是一个独立的部件，经过布局件安装在底盘下方，因此CTP和CTM都支持换电功效。但是在本钱、空间以及分量上，CTP并没有做到极致的水平，因此汽车厂商又想到了CTC武艺，即Cell to Chassis，电池底盘一体化。

简便来说，CTC就是在CTP的基本上进一步简化布局，并将电池与底盘/车身融为一体，因此CTC电池不再作为一个独立的部件存在，而是底盘/车身的一局部。必要分析的是，依据车身布局情势的不同，CTC也分为两品种型，在非承载式车身上，电芯直接安插在底盘大梁中，这种CTC武艺被行业称之为滑板底盘；在承载式车身上，电芯安插在车身下方的底盘上，因此被称为电池底盘一体化。

2020年，特斯拉率先提出了CTC电池看法，并使用在美国德州消费的Model Y上（国内版暂且没有使用）。固然Model Y的CTC电池也是从车身下方装上去的，但跟CTP电池不同的是，Model Y的电池上盖板既起到密封电池的作用，又是车身的地板。从上图可以看到，Model Y的电池包仍旧是一个完备的组件，而车身地板则是镂空的，这一局部由电池上盖交换。

既然用电池上盖充任地板，以是为了确保车辆地板的强度，特斯拉给Model Y的电池上盖计划了横向加强筋，以此代替原本安插在车身下方的横梁，电池组的外框则相当于原本的车身纵梁。得益于CTC武艺的使用，Model Y的车内垂直空间可以增长10mm以上，进而带来更低的坐姿以及更宽广的头部空间。而假如使用这个空间安插电池的话，则可以将容量提升5-10%。

不外从Model Y的安插也可以看到，由于车辆没有了传统的地板，以是Model Y的地毯和座椅是直接安装在电池上盖上的，这就对车辆的底盘隔音提出了更高的要求。别的，特斯拉的CTC布局也让电池无法单独拆卸，要想维修改换电池，就必需把座椅、地毯都拆掉，以是维修比CTP还贫苦。

除了特斯拉以外，国内的新权利品牌零跑也不休在宣传CTC武艺，但零跑的CTC计划思绪略微有一些不同。简便来说，零跑的CTC是保存了的车身地板，取消电池上盖，用地板充任电池上盖，与特斯拉恰好相反。这两种计划的后果差不多，但用车身地板代替电池上盖板的话，对底盘的密封功能则要求更高，由于这种布局的电池包并不是一个完备的组件，而是像托盘一样安装在底盘上的。这意味着一旦底盘涉水，假如密封不到位就有约莫招致电池包进水短路。而特斯拉的CTC方案，电池包是完备的组件，即使车身密封不佳，最多也只是有水渗到了车内的地毯上，电池并不会遭到什么影响。

别的，零跑早前在C01上宣传的CTC跟特斯拉不是一个看法，这是由于C01的电芯是装在电池组中的，而不是把电芯装在电池包中。从布局上看，零跑是把电池组集成到了底盘上，因此在业内被称为MTC布局。直到最新车型C10使用了CTC 2.0武艺后，零跑才取消了电池组，以是C10但是才是真正的CTC。

各位都晓得，特斯拉推出了CTC武艺后，2022年比亚迪又在海豹上推出了CTB武艺，也就是Cell to Body，电池车身一体化。固然两者的名字看起来不一样，但在理念上是相反的。

海豹的CTB车身布局

在具体布局上，比亚迪的CTB跟特斯拉的CTC方案基本相似，二者都是用电池上盖代替车身地板。只不外，比亚迪的CTB方案保存了车身底部的横梁，电池上盖板则是一个平板。因此CTB方案拥有更好的车身改动刚度，而基于这项武艺打造的比亚迪海豹，车身改动刚度就到达了40000Nm/°，在电动车中属于相当出色的水准。

别的，比亚迪的刀片电池本身就具有十分高的强度，在产生碰撞时刀片形的电芯可以交换纵梁、横梁成为车身的传力部件。基于刀片电池计划的CTB布局，它的电芯天然就成为了车身的碰撞传力途径。在比亚迪的CTB电池上可以看到，电池不仅为车辆提供动力，并且照旧车身底部紧张的布局件。

看到这里各位不难发觉，为了提升电动车的电池容量和空间使用率，各家的工程师真的是绞尽了脑汁，从早前的CTM到如今最为普及的CTP，厥后又诞生出了更高集成度的CTC和CTB，仅有效心研究武艺的车企，才干真正引领行业的提高。