“最近这些CTX的名词确实有点多，在还没有弄懂一个的时候，随着一款新车的发布就又会诞生一个新的名词，实在是让人头疼。”
上面这句话，其实是我自己内心旁白。
前段时间，零跑的CTC、宁德时代的麒麟电池、比亚迪海豹的CTB接连发布，而我当时又忙于工作每时间详细了解，所以常常会把CTC说成CTB，把CTP理解为CTC等等，都只是后来我就干脆叫他们CTX了。
当时以为这些名词不同，只是大家为了传播时让自己成为这方面技术的首发者，而搞得噱头。但在我了解到这些乱七八糟的命名背后的逻辑时，虽然说噱头的意义依然存在，但确实也没法再叫CTX了，确实还是有些差异。
而这背后的意义，在于电池成本一直是当前整车成本40%左右，重量也占到了整车重量的30%-40%。这么下去，确实苦不堪言。所以聪明的大脑就开始思考解决问题的方式，如何降低成本，如何轻量化变成了很重要的课题。
而电池包的轻量化、结构集成优化，以及降本和提升能量密度这几个方面，便成了今天这个问题背后的思考出发点，所以才能够看到三代电池组设计的进阶，即从CTM→CTP→CTC/CTB。
既然说起出发点，我们不妨再往前走一步，你会发现还有一种最为传统的电池包形式，也就是第一代电池组设计，叫CTM(即Cell-to-Module)。意思是说，以一定数量电芯整合为独立的小电池模块，然后通过物理隔断把数个模组再打包成电池组的封装形式。翻译过来也就是说，需要依次完成电芯→模组→电池包→集成到车上。
上图是电池包结构图，而体现在整车上是如下效果。
在这种情况下，整车厂一直想要能够在有限的空间里面，装入更多的电池，所以从最早的CTM基础之上，做了标准化模组的进一步要求，由大众集团开始，创造了355模组(355是指电池模组长度，单位mm)，并以此推动了德国汽车工业联合会制定了VDA模组标准，常见的VDA模组有355、390、590模组等。
CTM结构的优势，是考虑到万一发生碰撞事故或者故障，可以尽量减少模组间的热传递并迅速屏蔽问题模快，并且电芯被外部结构件充分保护所以结构强度好，成组难度小。
但这样设计的缺点也很明显，单个电池模组之中的电芯需要大量连接件与结构件，模组与模组之间也存在这样的问题。想要减少事故发生时的模组间传递，但却没想到这样复杂的连接线缆实际上又带来了很多隐患。而且线缆的重量一直很大，对于整车轻量化也没什么好处，成本也是居高不下。而且电芯对于电池包的空间利用率仅为40%，其中电芯对模组的空间按利用率为80%，模组对电池包的空间利用率为50%，模组的硬件费用占电池总成本的15%。
为了解决第一代CTM问题，对原有的结构做减法，便是诞生了第二代动力电池组结构CTP(即Cell-to-Pack),意思是指取消了原有的小模块设计，采用数量更少的大模块，甚至是取消模块设计直接以众多电芯集成封装电池组。
这种方式分成大模组方案和无模组方案，特斯拉在2016年推出的Model3就做了这方面的尝试，而国内分别以宁德时代和比亚迪的刀片电池为代表，宁德时代在2019年首发，比亚迪在2020年也通过刀片电池实现了CTP效果。区别在于宁德时代是通过隔热板隔离相邻的长凹槽，电池安装在凹槽中，而比亚迪的刀片电池是把电芯拉长拉薄，像”刀片“一样插入到电池包里，所以也是为什么称为”刀片电池“的原因。
这样做的好处便是省去中间模组环节，能够有效减少内部线缆和结构件，提升电池包能量密度和质量密度的同时降低成本。相较于传统体积，利用率提高15-20%，零件减少40%，生产效率提升50%，能量密度可以达到200Wh/kg+[1]。
从宁德时代披露的信息来看，刚刚发布的第三代麒麟电池，相比于第一代CTP，电池包体积利用率从55%提升到了67%。
当然，这种方式的缺点也很明显，不像CTM时一个电芯坏了更换一个小模组即可，所以同时对于电芯开发的一致性要求也会很高，电芯由于充放电膨胀造成的形变和散热性能变差两个问题也需要在整个电池包层面进行考量。与此同时，取消了模组，也取消了电芯发生热失控在模组级别的防护；同时相应的BMS采样和控制策略也需要进行更改。另外，一旦单个电芯发生故障，就会涉及到更换整个电池包，而不是之前只需更换某一个模组，维修成本会大幅增加。[2]
从前面可以看出，CTM是电芯→模组→电池包→整车，而CTP是取消模组或使用大模组，相当于电芯→电池包→整车。即使是省去了模组这个环节，聪明的大脑也依然不满足，所以就开始思考，如何把中间的电池包环节也省掉，变成电芯→整车，所以便有了第三代的CTC/CTB模式。
CTC，全称CelltoChassis，2020年9月”特斯拉电池日“率先发布的4680电池，就是CTC技术方案，取消座舱地板，以电池上盖作为替代，座椅直接安装在电池上盖上。不过特斯拉叫structureBattery，也与一体化铸造车身结构有关。
特斯拉CTC技术特点[3]：
特斯拉CTC方案具有减少支撑件、减轻整车质量、提升整体电池容量等优势，该应用将为车辆降低10%车重，增加14%续航里程，减少370个零件，单位成本下降7%，单位投资下降8%，大幅提升汽车生产制造的效率。
CTB，全称CelltoBody，是比亚迪在发布海豹时讲述的概念。核心特点是指将车身地板与电池上盖合二为一，这样体积利用率提升至66%，垂直空间增加10mm。
此外，零跑也在C01上市讲述了最新的CTC技术，但实际上仍然包含模组结构，不过也仍然为为电池布置空间增加14.5%，车身垂直空间增加10mm。
所以说，特斯拉或者零跑的CTC，与比亚迪CTB，其实是异曲同工之妙，都是将电池结构的一部分与整车的内饰地板做整合，从而实现高度集成化，减少零部件开发，增大车内空间。同时电池作为车身刚度支撑的一部分，让整车刚度进一步提升。
CTC开发还有较多难点，比如其对电芯一致性的要求更高，电芯由于充放电膨胀造成的形变和散热性能变差，强度和刚度系统设计都需系统性开发，还需要我们有待观察。
从目前来看，趋势上一定是朝向高度集成化、减少零部件，带来更大空间，减少成本等方向发展。但是CTC/CTB这种直接与底盘进行整合的方式，对于换电来说是不可能实现的，如果说换电技术的持续发展，从目前来看会成为促进CTP进一步优化的出发点。
所以说，CTC和CTB并不是CTP的重点，而两者所带来的结构价值，也会有所差异。
以上。
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