【#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。”

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SVS-5K
SVS-5
SVS-5A
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1.车辆刹车压力检测，消防用洒水车的水压检测型号SPS-8WP、SPS-8WP-SD
2.油压机器，高压冲洗机，数控机械的拉锁啮合力确认型号SPS-8TP、SPS-8WP-P、SPS-18-P
3.机械用油润滑装置，杀菌器的蒸汽压检测，冷却水的断水接续控制、配管内的过滤器洞口堵塞检测型号SPS-8T
4.干燥机的加热用源蒸汽压管理、水处理的压力管理、饮用水制造装置的贮存槽压力检测型号SPS-8T
5.报社的转轮印刷机润滑油压力降低检测，自动喷淋装置的停止时间管理型号SPS-8T
6.纯净水制造装置的水压检测，化学药品的压力检测型号SPS-8T-PM、SPS-18-PM
7.消防用泵的消防水检测型号SPS-8T-SD
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8.空压机的自动启动及停止型号SPW-281（181）、SPS-16、SPS-16R、SPS-16RM
9.医疗机器（人工透析器的压力降低检测），废气分析机的废气压力检测型号SPS-35
10.轮胎成形加硫机锅炉内压降检测型号SPS-18-HL
11.防爆型机器内在压力检测型号FPD1-01（SPS-5K等、嵌入式组合）
12.鼓风机的压力降低检测、贮存槽内液位控制（臭氧水产生器等型号SPS-5、SPS-5K、SPS-5A
13.附卫生间巴士的污物贮存槽液位检测型号SPS-5K、SPS-18NK
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14.公寓或大楼消防自动洒水装置控制及同步火灾警报信号传送型号SPS-18W
15.防灾及消防设备的压力控制型号SPS-18FM
16.空气限位开关型号SPS-5、SPS-5K、SPS-5A
17.线性马达掣动叶片方向的驱动压力监测型号SPS-8WP
18.无人加油站车辆出入确认型号SPS-8T
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【面板知识速成（二）产业链结构】 一、上游材料和元件（玻璃基板、彩色滤光、驱动IC、偏光片、液晶材料等）上游领域的技术壁垒和行业集中度较高，部分产品较为依赖国外供应商。目前，全球能够规模化提供玻璃基板的厂商主要有美国企业康宁、日本企业旭硝子、电气硝子以及安瀚视特。我国的国产玻璃基板供给占比非常微小，需要大量进口。彩色滤光片、偏光片、液晶材料、驱动IC和有机发光材料等供应亦主要集中于少数几家外国厂商。1.玻璃基板是一种高性能玻璃，是TFT-LCD面板行业上游最重要的原材料之一，也是运输成本较高的原材料之一。之所以在产业链中占据如此重要的地位，是因为液晶显示器的分辨率、透光度、重量、视角等都与玻璃基板的性能密切相关。每一块TFT-LCD面板，都需要两片相同大小的玻璃基板，分别用作薄膜电晶体基板（TFT基板）和彩色滤光片基板（CF基板）。近几年TFT-LCD行业景气度持续提升，出货面积屡创新高，市场对玻璃基板的需求也与日俱增。由于投资门槛高、技术风险大，海外玻璃基板企业长期对核心技术严密封锁，导致国内面板企业主要依靠进口解决玻璃基板的来源问题。全球近200亿美元的利润主要被四家厂商瓜分，康宁（包括三星康宁合资公司）约占了全球市场的50%，日本的旭硝子25.8%、电气硝子19.6%，安翰视特占3.6%。2.液晶材料分为单晶和混晶，任何一种单晶不能直接用于显示，液晶显示材料配方中需混合10种到20种不同的单晶，我们称之为混晶。单晶是混晶的必备材料，混晶生产商自己生产一部分单晶，其余由专业单晶生厂商生产。单晶相比于混晶的附加价值低，生产重心已向我国转移，国内生产单晶的厂商主要有烟台万润、西安瑞联、上海康鹏等。混晶的技术垄断性较强，被德国Merck、日本Chisso和大日本油墨（DIC）三家占据了市场96%的份额。国内从事混晶材料的公司主要有诚志永华和清华亚王，产品主要用于低端市场，约占低端产品70%。液晶材料其成品性质效能具有一定变量，并不能100%保证各批次的产品都在同一水准上。生产过程中对液晶材料中各种杂质的控制只能维持在一定范围内，但一旦混入意外未知杂质，就有可能导致生产出来的一批液晶面板报废，造成的损失难以估量。因此无论产业链最下游的面板制造企业，还是公司的客户混合液晶生产企业，都偏好稳定成熟的上游材料供应，这也就导致尽管液晶材料在液晶面板材料成本的3%-5%，但它却是关键的、不可替代的组件。液晶材料品质的优劣直接决定了液晶显示器的响应速度、对比度、视角等关键指标。混晶厂商将多种单体液晶材料经过物理混配过程形成混合液晶材料，最终应用于液晶显示面板。目前，液晶材料产业链上下游之间分工明确，发行人、万润股份等上游企业在化学合成、纯化等方面具备竞争优势，而Merck、JNC、八亿时空等下游混晶厂商在物理混配及配方专利上形成了壁垒，上下游企业在各自领域发挥竞争优势、互惠合作。3.偏光片市场主要被日韩企业垄断，韩国LG 化学占市场份额27%，日本东电工占26%，住友化学占24%。偏光片上游的主要原材料TAC 膜和PVA 膜更是被日本企业牢牢掌控。日本富士占据TAC 薄膜60%以上市场份额，KONICA 占据约20%的市场。日本可乐里（Kuarary）占据PVA 薄膜70%以上的市场。目前国内TFT-LCD用偏光片产品仍处于发展的初期，当前TFT用偏光片产能大约为1200万平米，国内供给率为10%左右，未来国产化替代空间巨大。主要的生产厂商有深纺织子公司盛波光电和三利普。自2012年起，中国偏光片产能占全球总产能的比例逐渐升高，全球最大的三家偏光片厂商占据全球产能占比逐年下降表明国产偏光片正在加速替代，将进一步减少大陆面板厂商的上游原材料成本。4.背光模组是显示面板最贵的部分，占了成本大约20%以上，但是技术难度不高，属于劳动密集型产业，全球绝大部分背光模组都是在我国生产。但是背光模组60%左右的成本来自光学膜，主要包括扩散膜，反射膜，增亮膜等，这方面国产进度还不错，发展速度很快。国内比较专注扩散膜，反射膜，增亮膜生产的宁波激智科技，增长也很快。光学膜国产康得新是龙头主力，已经是世界最大的光学膜生产企业之一。然而更上游的材料，国产还需要继续努力 这些光学膜的生产主要原料是光学基膜，要生产光学膜，就要采购光学基膜，目前在光学基膜方面，全球80%以上的产能由三菱树脂、东丽、帝人、杜邦、可隆、SKC、东洋纺等几大巨头所垄断。国产的厂家有乐凯集团，康得新，裕兴股份，南洋科技（东旭成化学）等等。5.面板自动化设备台湾面板设备厂商主要专注LCD面板后段制程设备及检测设备。LCD液晶面板制造主要分为三段，前段Array阵列制程、中端Cell成盒制程以及后段Module模组制程。其中前两段工艺制程技术难度较大，目前日本、韩国、美国仍占据着绝对的主导地位；我国台湾地区的面板设备厂商目前在后段设备已基本实现自主生产，并有向中前端拓展的趋势。此外，检测设备贯穿整个面板生产线，台湾设备厂商在三段制程中均已实现布局。与台湾设备厂商切入的角度类似，大陆面板设备厂商也是从后段模组制程设备及检测设备起步。目前大陆面板设备厂商发展较快的企业包括：专注面板设备检测国内龙头精测电子，以及在后段模组制程设备的主要供应商鑫三力（智云股份子公司）、联得装备、深科达及集银科技（正业科技子公司）、太原风华（未上市）等几家厂商。二、中游面板制造主要制程包括清洗，涂布，曝光，蚀刻，电镀等等。后续制程包括检查，切割，贴片，模组，成盒等等。通过在玻璃基板上制作TFT阵列和CF基板，将CF作为上板和TFT下板自建灌注液晶并贴合，最后再贴上偏光片，连接驱动IC和控制电路板，与背光模组进行组装，最终形成整块液晶面板模组。目前面板生产厂商主要来自于中国大陆、韩国、台湾、日本。当下LCD面板在大尺寸TV应用中仍具更高的成本竞争优势，在大尺寸TFT-LCD产线布局方面，国内的京东方、华星、惠科等处于领先地位。OLED领域，三星在全球范围内一家独大，是当之无愧的龙头企业，作为全球手机第二大生产商，三星自给自足的面板供应仍然占据市场主导地位。京东方、华星光电、深天马、维信诺等中国大陆厂商积极扩产。由于小尺寸OLED技术的不断发展，良率不断提升，成本逐渐下降，产能的陆续释放，在手机应用端已经出现了OLED代替的趋势。而电视端目前依然是LCD为主，市场上高端电视的代表就是OLED和量子点。量子点技术的推广厂商主要包括三星、索尼、TCL等厂商，OLED则由LG力推，长虹、康佳等跟进。量子点技术目前依然处于发展之中，现有的量子点电视依然依托于LCD液晶面板，利用蓝光LED作为背光源，通过量子点材料介质后与其中的纳米颗粒发生反应后，发出像素三色光源，改善了传统LCD液晶电视色域低的缺点，并大大提升了亮度，甚至可以媲美OLED电视。但量子点的本质依然是优化了的LCD，需要背光，且无法做成柔性显示，属于一种“折中”方案的技术，随着QLED的出现，未来量子点技术也将朝着自发光的方向发展。OLED 优点和缺点都十分明显。优势：1) OLED 具有息屏显示（Always On Display），即部分屏幕亮光，能够有效减少能耗，规避 LCD 屏幕的漏光现象。2) OLED 具备更高对比度。在显示黑色时由于 LCD 屏是通过调节液晶而不是 关闭背光源，OLED 屏幕直接关闭光源，因此在对比度上 OLED屏具有显 著优势。3) OLED 具有更快响应时间。LCD 液晶层在低温时液晶分子偏转速度明显变 慢，导致出现“残影”现象，OLED 响应时间相比 LCD 层有明显的优势。4) OLED 可应用于超薄屏。在手机等应用端显示屏幕超薄意味着手机内部空间 的释放，对手机设计来说释放的空间就可以用于新功能的实现或更大电池的 容纳。5) OLED 可应用于折叠屏。折叠屏也被认为是下一代手机革新的方向之一，同时，通过屏幕折叠也可以通过 COP 封装在手机上做到全面屏与曲面屏，手 机显示进一步优化。劣势：1) OLED 普遍寿命较短。OLED 屏发光层由于电子迁移频繁并且有机物相对更 容易老化，会出现部分区域由于老化不均而导致的“烧屏”现象，即显示色彩 不均匀。2) OLED 调光方式采用 PWM 模式，存在伤眼风险。Mini LED 对传统液晶面板厂而言是产品规格升级的契机，有效延长了 LCD 技 术的生命周期。由于 Mini LED 背光技术与传统 LED 背光技术的差别仅在于使用更多颗 Mini LED 芯片，因此对于面板厂来说，只需要重新投资部分设备，如打件转移、 检测设备，以及重新设计驱动 IC 和挑选基板即可。在可以沿用既有的面板产线的情 况下，对于面板厂来说切换成本较低。三、下游应用则是面向用户的终端产品。