2022 年是 CTC 技术的量产元年,特斯拉 Model Y、比亚迪海豹、零跑 C01 将 搭载各自的 CTC 技术率先在行业内实现量产。从5月销量来看,领跑夺冠得益于CTC技术,海豹目前订单也是超预期,是byd走向高端的第三个车型,直接对抗model3。就技术创新性而言,零跑CTC的本质为实现无电池包化,这也是其与比亚迪CTB、特斯拉CTC的最大区别。并愈发彻底地深耕整车一体化架构概念。
从技术演进来看,从福特流水线生产到丰田精益生产,再到大众平台化模块化生产,如今特斯拉一体化压铸技术(CTC)(内含4680电池),将引领汽车产业新一轮的生产制造革命(类似于手机电池从分离走向一体化的过程)!其实特斯拉用的 4680 是一个组合拳,一是容量加大,二是全极尔,三是高镍高硅,四是CTC 技术,以达到:增加续航、充电速度快和降低成本。
一、什么是CTC
先看下电池结构技术的发展阶段。
第一阶段,CTM(Cell to Module):最开始的新能源产业,希望将电芯标准化,进而利用规模化降低成本,但是各种车型需求不同,电池厂家的电芯尺寸也难以统一,后来退而求其次,将电池系统标准化转向了模组。过去几年电池系统集成化的重点就是不断提升标准化电池模组的尺寸,例如比较典型的590模组等。
第二阶段,CTP(Cell to Pack):CTP就是直接将电芯集成在电池包上,这样做就有效提升了电池包的空间利用率和能量密度。目前,宁德时代、比亚迪以及蜂巢能源等都拥有各自的CTP方案,大家耳熟能详的比亚迪刀片电池,就采用的CTP技术。
第三阶段,CTC(Cell to Chassis):进化到CTC阶段,不仅要电池重新排布,还要纳入电驱电控系统,使得电池、电机、电控、车载充电机、底盘高度集成,通过智能化动力域控制器,优化动力分配、降低能耗。这对于整个制造链要求极高,要求主机厂、电池供应商等必须具备多项跨域的能力:车企大多要有具备电芯设计、三电系统高度集成的能力,电池企业需要在电机、底盘设计等板块布局。目前国内的零跑以及海外的特斯拉都已率先公布CTC方案,比亚迪、宁德时代等都在加速布局。
电池技术字母缩写中的“CTX”,是cell-to-X的缩写。CTP是cell-to-pack,电芯直接组成电池包;CTC是cell-to-chassis,电芯直接进入底盘成为其一部分,也就是一体化压铸技术。
一体化压铸的优势主要是能提高生产效率,降低生产成本,由于一体化车身压铸件是集合了几十个甚至上百个零件,能减少焊接等工序,也能减少原来的生产工序中机器人的投入。与比亚迪的CTP3.0相比,CTP3.0基本全部依靠电池箱体,对电池箱体承重要求更高,采用底部涂胶、底板参与承重、分散重量等方式。CTC将电池壳体与车身做集成,电芯模组仍然借鉴CTP布置方式。向上CTB指电池上盖与车身地板集成,向下CTC指电池包与底盘集成,都是广义的CTC技术。
二、市场规模
为提升能量效率、提升续航里程,新能源汽车的轻量化和一体化发展成为必然趋势。据数据显示,2025年一体化压铸车身市场规模有望达到300亿元,2021-2025年复合增幅达132%,是一条翻倍赛道!
三、产业链
一体化压铸产业链可分为上游压铸机制造商和压铸材料供应商、中游压铸件供应商、下游整车厂。首先压铸材料是压铸制造中重要的技术壁垒,预计市场规模可从2025年的180万吨提升至2030年的1250万吨,提升空间巨大。
从产业链来说,国海证券认为,CTC技术将为多环节带来“历史级发展机遇”。具体来看:
①掌握底盘零部件研发及系统集成技术的供应商,不仅有独立开发CTC的可能性,同时也将以供应商的角色参与整车厂商或电池厂商主导的CTC研发中;对于整车企业来说,CTC技术直接涉及到底盘,这是车企最为关心的核心部件。因此,拥有更多底盘研发经验的车企,在未来将会拥有更多的主导权,而不具备开发优势的车企最终在底盘等硬件环节也将丧失主导权。
②电池厂商则凭借在电芯技术上的核心优势,独立研发CTC技术;对于电池企业来说,CTC技术的应用就要求电池制造商从更早的阶段就介入车型设计中,这就要求电池企业具备更强的研发设计能力,以便于配合部分主机厂进行深度开发。预计未来将会出现更多的电池厂与主机厂的深度合作。
③热管理系统的重要性和技术难度将因CTC而提升,具备技术研发优势的供应商将有望受益。另外,ctc/ctp技术带来的导热凝胶/结构胶用量翻倍,这个也可以关注。
四、最关心的,核心标的
另外,很多人会问,CTC技术与换电技术谁更符合当下发展?
我的观点:公(专)车换电,私车充电,充电是主导,换电是补充。换电模式最大的优势就是补能耗时短,全程仅需数分钟,功能定位类似于手机充电宝。此外,换电模式也使得这一技术在电池损耗管理、电池的可迭代性方面具有巨大优势。相比于换电,CTC技术则是向着另一个方向发展,在降低成本、提高续航以及轻量化方面有着较大的优势,这也就使得各大厂商也愿意在CTC技术上进行布局。