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【#汽车资讯#】 #汽车# 电动车下一个新风口?零跑掀起CTC技术竞赛

特斯拉、零跑、比亚迪。

这三家企业放在一起的逻辑是什么?

4月25日,零跑举办智能动力CTC电池底盘一体化技术发布会,发布国内首款可量产的CTC电池底盘一体化技术。

CTC全称是cell -to -chassis,直译是从电芯到底盘,指将电池、底盘和下车身进行集成设计,简化产品设计和生产工艺的技术。

特斯拉是最早运用这项技术的汽车厂商。今年3月启动运营的特斯拉柏林工厂,在ModelY的生产中启用了两项动力系统新技术,一是4680电池,二是电池包取消了模组设计,电芯密集排布在车辆底盘上,电池上盖肩负密封电池与车身地板两项功能,座椅则可直接装在电池包上,也就是CTC技术。

这属于电池结构创新,通过减少冗余的结构设计,有效减少零部件数量,在提升空间利用率和系统比能的同时,车身与电池结构互补,使电池抗冲击能力及车身扭转刚度得到大幅度提升。

在比亚迪e3.0平台、海豚车型的流出信息中也有CTC技术的身影。对比亚迪来说,CTC可以算作其刀片电池采用的CTP技术(Cell tp Pack,无模组电池)的延伸。

但比亚迪的CTC只存在于媒体报道和非正式消息源,并没有官宣。

因此,基于零跑采用CTC技术的首款车型C01将于今年8月量产交付,零跑的CTC大概率会是继特斯拉之外,全球第二家让该技术量产的汽车厂商,国内首家。

特斯拉、零跑、比亚迪,这个排序就是目前已知的CTC技术量产落地的顺序。这三家之外,电池巨头宁德时代,整车厂大众、沃尔沃、通用均被报道过在跟进上马该技术,但量产落地时间较晚。

CTC技术的推出让行业再次对零跑这家从其他行业进入汽车的造车新势力刮目相看。首款车S01上市后因定位太过于小众,销量有些暗淡。但第二款车T03迅速调整到位,一路高歌猛进,2021年以4.3万辆成绩位列造车新势力第6,T03跻身2021年造车新势力单一车型上险量TOP3。

进入2022年零跑势头有增无减,3月首次实现月交付破万辆,名列当月销量排行第四,首次超过蔚来,同比增速超过200%。第一季度累计交付21579辆,同比增幅达到410%,再跳一级,位列造车新势力一季度销量排行第5。

现在,零跑又在电动化单点技术突破做到行业第二,国内第一。

电池技术进化路线

发布会和采访中,零跑将CTC技术提升到“引领全球动力电池行业进入3.0时代”的高度。

零跑认为,动力电池发展至今可以分为三个时代。

1.0时代是VDA/MEB标准化模组模式,电池包开发简单,无法灵活进行电量和电压配组,零部件多,系统成本高。

2.0时代的革新是CTP大模组技术,体积利用率提升15%-20%,零件数量减少15-20%,生产效率提升30%。

3.0时代就是CTC电池底盘一体化技术,零部件数量减少20%,结构件成本减低15%,提高整车刚度25%,高度集成化和模块化。

事实上,上述这些属于电池结构创新技术,电池另一大技术突破是在原材料方向,例如811高镍电池、钠离子电池、固态电池等。

在固态电池取得突破进展之前,原材料创新这条技术路线进展相对缓慢,所以近几年来,电池创新更多出现在结构创新上,也就是上述从1.0到3.0时代的从模组到大模组再到与底盘一体化。

如果从电池与车身结构关系的层面看,与CTC同时代的还有换电和滑板底盘技术。

与CTC相比,换电更偏重商业模式创新,电池本身性能并没有突破,重点是用户在补能时更加便捷高效,电池可以统一慢充并检测,在寿命和安全性上有更多保障。

滑板底盘是把底盘开发与车身分开,零跑认为它的优点是降低了车企研发门槛,更适合大型SUV、皮卡、货车等非承载车身结构,家用轿车和SUV并不适合,未来前景也不是很清晰。

而CTC能带来肉眼可见的显著提升。

首先是减少模组后产生更多的电池容量空间,相比传统方案电池布置空间增加14.5%。

节省空间带来的好处,除了上述的增加电池用量,实现更长续航里程之外,还可以在同样电量条件下增加乘坐空间、空间布置更灵活,比如零跑给出的数据:由于消除电池包与车身之间的安装间隙,车身垂直空间增加10毫米。

其次是轻量化,电池系统取消模块层级节省下的结构件让车身轻量化系数相比传统方案提升20%,同级系数更好,经济性、性能更均衡。

第三是让车身扭转刚度提升25%,零跑给出的数据是:钢制或钢铝混合车身行业普遍扭转刚度是2万牛米/度到3万牛米/度之间,C01同样是钢铝混合车身,采用CTC之后车身扭转刚度超过3.3万牛米/度。

而车身刚度越高,抵御共振能力就越强,NVH性能越好,操控性、响应度和行驶性能越好。同时提升被动安全。

另外通过软件控制,电池的主动安全也得以提升。零跑科技战略与产品规划部总经理江涛在采访中提到,“CTC除了机械结构的创新之外,我们还加入了软件的控制和创新,采用AI BMS的技术之后,实时监测,这样基本上杜绝了因为电池或者电芯失效引发的安全问题。”

为什么是零跑

从已公开内容看,CTC是目前炙手可热的动力电池技术方向之一,多家跨国汽车集团都在跟进,这个技术为什么被成立还不到7年、在造车新势力中都不算头部的零跑率先研发并量产?

零跑在会后的采访中也坦言“零跑做CTC技术研发的时候,当时业界并无可参考借鉴的先例,也不知道特斯拉正在做,最终出来的时间差不多”。如果C01如期在8月量产交付,零跑CTC和特斯拉的落地时间相差不到半年,算得上率先。

朱江明觉得这是水到渠成的事,因为零跑6年前就成立了电池研发团队,每一款整车的电池包都是自己研发的,零跑掌握了基于电池制造整个模组、电池包和BMS的技术能力。

“只有车企有了电池的研发能力,有了车身、底盘设计、研发能力,才有可能做一体化设计。从未来行业格局来看,希望电池制造商更加专注电芯做得更可靠、一致性更好、成本更低;而模组和Pack,由整车厂设计、制造更有利。”朱江明说。

他认为整车厂冲压、焊接、涂装、总装四大工艺都可以作为电池Pack制造的其中的一部分。电池有很大的壳体,需要冲压,从钣金开始,包括焊接,到涂装,总装设备都可以通用,可以和车身制造过程通用,所以车企有条件把电池包做好。

如此一来,整车厂只需要从电池供应商采购电芯,其他工作由自己完成,这不但改变了分工,还会让一些专业制造电池模组和电池包的公司失去商机。

但朱江明认为这是更科学的分工体系,“电池厂家也觉得很艰难,因为定点一款,要开发结构、模组,两年以后才能上市,中间还有很多的OTS车,它都不知道车量产可以卖几台,很痛苦,做也不是,不做也不是。整车厂也是一样,是不是和A供应商完全绑定呢?价格定了以后,是不是永远就这个价格呢?所以,在我们看来电池厂家做电芯,整车厂家做电池包,做BMS,做整个电池的管理,这样的分工会更好,各司其职。”

好的技术突破需要技术积累,有时候还需要一个想法点燃。

零跑的CTC想法来自朱江明,他在2016年时受到从功能手机分离式电池到智能手机一体式电池的启发,“汽车动力电池是不是也可以借鉴这种思路?”,于是立即启动预研,2019年真正落实研发,3年之后实现了量产落地。

研发中遇到的困难不少,零跑电池产品线总经理宋忆宁回忆,碰到的第一个难题是气密性怎么解决,“通过车身的纵梁、横梁,包括用底盘结构作为电池包的上部结构,改变了一些原有的设计,让两个合二为一,这两年在气密性方面做了很多验证,目前彻底解决了这个问题。”

其次是安全性,集成化以后安全性是不是能和原有电池包保持一致呢?安全性是一个复杂的系统性问题。

“在这个过程中,因为零跑是首家实现CTC技术的企业,没有借鉴,也没有资料可查,在摸索过程中,我们遇到了很多困难,但是通过全域自研能力,我们的优势是底盘、车身、电池工程师每天在一起,可以相互协调解决问题。这个过程也经历了多年时间,才得到彻底的解决, 因此C01也成为国内第一款搭载CTC技术的产品。”宋忆宁说。

最后,CTC在研发中还保持了高通用化和适用性,未来可以兼容800伏高压平台、400千瓦的快充技术路线,未来还可以实现充电5分钟、续航200+公里的“加油式”充电。

一些新技术对厂商有利,但把代价转移给了消费者。比如特斯拉首创的车架一体铸造技术,可以让制造环节提高效率、降低成本,但如果碰撞伤及车架无法维修只能更换,更换成本接近整车价格。

零跑的CTC考虑到了售后维修。

朱江明介绍:“现在的托盘模式和整包维修没有太大的区别,未来我们会为每个零跑的服务中心提供真空检测,配备抽真空的设备。如果要有电池包维修能力,现在所有电池服务中心都必须具备这个设备,整体来说采用一体化的模式,对维修来说也没有造成很大的障碍和难度。”

零跑把CTC相关技术免费向外界开放,目的是让更多车企和消费者了解CTC技术,也希望有更多同道中人加入,在原有技术上促进更多创新,产生更多价值。

正如朱江明所说:“新技术不应是壁垒,而是带动产业向上突破的阶梯。”

中国物流业的发展现状、面临形势与未来方向
一、中国物流业发展现状

中国目前已经是全球物流大国。铁路、公路、水运、航空、快递等货运量、货运周转量、吞吐量、包裹量位居世界前列。

物流基础设施取得重大成就,物流服务网络不断扩展。形成了以"五纵五横"综合运输大通道为主骨架的综合交通网,"四纵四横"为主骨架的高铁网络,"首都连接省会、省会彼此相通,连接主要地市、覆盖重要县市"的国家高速公路网络,"两横一纵两网十八线"为主体的内河航道体系。高速公路、高速铁路里程均位居世界第一,高速铁路、高速公路基本实现了"县县通"。邮政基础网络实现"乡乡设所、村村通邮"。

物流装备与技术水平不断提升。物流技术装备的自动化、信息化、数字化、智能化、无人化、柔性化、标准化水平不断提高。例如,数字化技术大大推进了智能物流发展,大数据智能分单、分仓,库存前置,末端配送,及时送达、定时送达、智能终端服务等越来越普及,差错率越来越少,消费者体验不断提升。

物流市场不断扩大,市场主体日趋多元。中国是全球最大的物流市场,也是最重要的物流市场之一。国内物流市场主体众多。有一批大型骨干物流企业集团、大量中小物流企业。有国有、民营、外资物流企业。民营物流企业富有活力、大量涌现。国内物流市场竞争激烈,市场不断细分,新增需求催生新业态、新模式,中国是物流模式创新最活跃国家。电商物流、快递、配送、平台物流、末端物流等发展迅速。

物流与产业、地区联动程度更为明显。物流融入农业、工业、服务业,降低物流成本,提升供需对接能力。物流增强了地区与外部市场连接能力,改善着地区发展环境,为地区产业结构优化创造了条件。

物流深度融进供应链体系。物流与商流、信息流、资金流耦合加强,物流与生产、流通、消费合作加深。

二、中国物流业存在一些突出问题与短板

主要表现为:粗放式发展特征明显,结构性矛盾突出,全球连接能力不强,应急物流薄弱,供应链发展滞后。

市场集中度低。企业多小散,行业利润率低。

集约化水平不高。互联互通、社会协同、组织化程度、综合性系统性有待提升,全社会物流成本偏高;综合交通运输体系、多式联运、综合物流等发展滞后。

结构性矛盾突出。铁路物流、航空物流、冷链物流发展严重滞后。物流基础设施结构性短缺,如货运机场至今仍为空白。农村、西部地区物流发展滞后。、服务质量不理想,质量体系、标准体系、物流大数据平台等建设有待加强。

国际竞争力弱。全球连接能力、国际资源整合能力弱,难以提供高水平全球物流服务,物流的国际化能力亟待提升。

应急物流薄弱。应急物资保障效果不理想。难以实现第一时间把正确数量、质量的应急物资以正确的方式送达目的地。

不可持续问题。如安全、环境污染问题凸现。

供应链发展滞后。供应链体系的韧性不足。关键环节的控制力、管理水平、供应链创新等存在明显短板。供应链运作效率低、缺乏链主企业、缺乏备链计划,供应链敏捷化、数字化、生态化、绿色化、安全化、平台化水平不高。

三、中国物流业发展面临的新形势

"十四五"及未来更长一段时期,中国的工业化、数字化、市场化、城镇化、国际化、绿色化、多元化将持续推进,物流业发展的需求、技术供给、制度、资源环境均会发生重大变化。工业化全方位、立体式推进,从工业2.0迈向工业3.0、4.0和5.0,驱动以往单一、各自发展的物流业态向联接、联合、联动、共利、共赢、共享的综合物流与一体化物流转变;

新产业革命推动着中国从消费互联网大国向产业互联网大国迈进,加之消费升级和市场细分,电子商务物流、数字物流、智能物流、平台物流、协同物流、共享物流、末端物流、快递、配送等会快速发展,数据驱动将成为物流发展的新模式。市场体系完善与政府职能转变,市场将在更广领域配置资源,充分竞争的市场将提高物流产业集中度;要素成本上涨、土地、资源环境、安全约束加强,对精益物流、绿色物流提出迫切要求;迈向高收入国家,要求加快发展更好服务于民、方便于民、受益于民的民生物流;中国推动着东西方互动的全球化,以"一带一路"物流为突破口的全球物流和供应链服务体系建设将深入推进。受新冠疫情的冲击,全球物流与供应链格局将发生重大调整,全球物流与供应链体系、结构与空间分布会有很大变化,供应链竞争将会更加激烈。

中国物流业正处在国内外深刻变革的进程,物流业的重要性更加凸显。改善物流绩效,增强物流流能力,推动物流业由大变强,是应对全球变革的必然要求,对于提高经济运行效率和国家竞争力、调整经济结构和转变发展方式、扩大内需、繁荣市场、推进国际化、保障民生与供应链安全,均有重大的意义。

四、物流强国建设需实施"七大战略"

物流业战略是国家总体战略的重要组成部分。物流强国战略的制定,要有全球视角、战略思维、紧扣国情,把物流业发展放到整个人类的文明进程中加以考虑。中国物流业应服务于经济社会发展全局,统筹国际国内,统筹城乡,紧紧把握新科技革命和产业变革的时代机遇,以"完善体系,优化网络,调整结构、价值创造、整合资源、联动发展、一体化运作、节能环保、惠及民生"为着力点,以更好的体制机制和政策为保障,构筑起面向未来的物流和供应链服务体系。

到2035年,中国要成为世界物流强国。物流服务体系全面完善,物流网络省际互通、市县互达、城乡兼顾,乡乡有网点,村村有物流。物流结构全面优化,物流服务功能和水平全面提高,物流资源全面协同,物流与制造业、商贸流通、电子商务和农业全面联动,物流业与互联网、物联网全面融合,物流数字化、智能化程度全面实现,物流国际竞争力全面增强,物流创新全面突破,物流可持续发展能力全面改善,物流现代化全面推进,物流业对国民经济和社会发展的战略性、基础性和先导性作用全面体现。全社会物流费用占GDP比重约为8%,拥有5-8家国际竞争力很强的跨国物流企业集团和全球供应链服务企业集团,拥有大量专业化、精细化和特色化中小物流企业群体。到2050年,中国要成为世界领先的物流强国,引领全球物流业发展。

为此,需实施"七大战略":

网络化战略。根据经济社会发展要求,完善和优化物流基础设施网络、组织网络、运营网络和信息网络,构筑统筹国际国内、东中西、沿海和内地、城市与农村、省市县乡、社会化与自营的不同层级、不同功能、有效衔接的现代物流服务体系。

精细化战略。满足不断分层化、分散化和精细化的市场,紧扣用户体验、产业升级和消费升级的需求,使物流服务精准定位、精细服务、精细管理、精确评价,精益求精、止于至善。

智能化战略。把握新科技革命和产业变革的重大机遇,抢占未来发展的制高点。应用自动化、信息化、数字化、智能化技术,实现物流资源的全方位连接和安全、高效、灵敏、实时、可控、人性的智能物流服务。

联动战略。着眼于物流业服务生产、流通和消费的内在要求, 加强物流资源和供应链整合,提升物流服务和供应链管理能力,推动物流业与各次产业、地区经济互动协同发展,充分发挥物流业在国民经济中的桥梁、纽带、助推器、总调度等作用。

全球化战略。把握全球化和国际格局变化的新特点,本着"利他共生,共创共享,互利共赢"的原则,深化国际合作,打造全球物流和供应链体系,主动参与国际分工,提升中国在全球价值链中的地位、在全球供应链中的影响力,提升全球连接、全球服务、提供全球解决方案的能力。

可持续战略。着眼于生态文明、环境友好、资源节约和安全等,实现土地、能源、资源的集约和节约,减少污染、降低排放,最大程度减少物流活动的负面影响。

创新战略。通过理念、制度、服务、商业模式、组织、流程、管理、品牌、渠道和技术等方面创新,使物流业创造更多价值来满足经济社会发展的需要。

五、国家要抓好三大战略工程

建设物流强国是一项系统工程,有诸多重大任务,但关键的任务是:构建强大、智能、绿色的国家物流系统;打造连接世界的全球物流体系;推进物流现代化。

国家物流系统是从总体和长远的角度,着眼于国民经济总效率总效益,根据物流活动的时空范围、物流业务间的内在联系、物流发展规律,通过市场和政府力量的有机结合,优化配置物流资源,形成一个涵盖交通运输、邮政、快递、配送、仓储、包装、装卸搬运、流通加工、信息等在内的跨行业、跨地区、多层次、全方位联接的综合物流系统,具有"互联互通、社会协同、全方位集成、大规模定制"等功能特征。强大、智能、绿色国家物流系统的构建,有利于消除 "孤岛"效应,提升全社会物流资源互联互通与综合协同的能力,有利于为生产、流通、消费、各次产业、人民生活提供更优的物流服务,有利于为用户创造价值、为企业提升能力、为社会节约资源、为国家赢得竞争优势,为经济、社会、生态乃至军事提供强大的物流保障。

全球物流体系是中国连接各国各地区的物流服务体系,服务于中国的全球生产网络和贸易网络及世界各国的发展。全球物流体系由 "四梁""八柱"构成,"八柱",即国际铁路运输网络、国际公路运输网络、国际航空运输网络、国际海运网络、国际管道网络、国际快递网络、国际仓储网络和国际配送网络;"四梁",即全球物流信息系统、全球物流标准体系、全球物流政策体系和全球物流运营体系。全球物流体系的建设,将大大增强中国连接世界的能力,支撑中国实现"全球买、全球卖、全球造、全球运、全球递",也为全球供应链的稳定、安全提供重要支撑。

物流现代化是从传统物流向现代物流、未来物流转变的过程,是物流业全面、持续升级的方向。要加快推进物流业发展理念与模式现代化、基础设施现代化、要素与技术装备现代化、组织运营现代化、绿色化以及制度现代化。

六、物流企业要提升六大能力

对于物流企业而言,面对变化的形势,面对增加的不确定性与风险,挑战与机遇并存。物流企业需持续推动升级、提升能力与质量水平,构建起面向未来、更具韧性、竞争力、持续发展能力的物流服务体系,为新一轮产业变革做好准备。

提升连接能力:包括物流网络连接、信息连接、数据连接、客户连接等。

提升响应能力:能够对市场做出灵敏反应,灵活变化。

提升定制能力:能够满足市场日益细分与个性化需求。

提升增值能力:能够为客户创造更多价值。

提升安全保障能力:能够守住安全底线,防范安全事故发生。

提升绿色发展能力:秉承资源节约环境保护理念,低碳发展、绿色发展、循环发展、可持续发展


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