新能車前沿技術(shù)之一CTP和CTC

1、電池系統(tǒng)技術(shù)升級(jí)雙頭并進(jìn)：CTP 結(jié)構(gòu)漸成主流，CTC 蓄勢(shì)待發(fā)電池包是電動(dòng)車的動(dòng)力來源，最小的單元是電芯。現(xiàn)階段市場(chǎng)中存在兩種主要的結(jié)構(gòu)方式 MTP（Module to Pack）和 CTP（Cell to Pack），而 CTC（Cell to Chassis）作為最新一代電池系統(tǒng)技術(shù)，在特斯拉、比亞迪、零跑、寧德時(shí)代等企業(yè)的助力加持下，2022 年正在逐漸從開發(fā)設(shè)計(jì)走向量產(chǎn)。傳統(tǒng)電池包 MTP：強(qiáng)度高，比能低傳統(tǒng)電池包 MTP 即是電池、模組成組電池包的形式，多個(gè)電芯組成一個(gè)模組，多個(gè)模組加上 BMS、配重模塊等零部件則組合成電池包。在 MTP 結(jié)構(gòu)下，電芯被外部結(jié)構(gòu)件充分的保護(hù)所以結(jié)構(gòu)

2、強(qiáng)度好，成組難度小。電芯對(duì)于電池包的空間利用率僅為 40%，其中電芯對(duì)模組的空間利用率為 80%，模組對(duì)電池包的空間利用率為 50%，模組的硬件費(fèi)用約占電池總成本的 15%。圖表1： 傳統(tǒng)的 MTP 電池包內(nèi)部結(jié)構(gòu)資料來源： 寧德時(shí)代專利，早期的電池包采用傳統(tǒng)的 MTP 技術(shù)，需要依次完成電芯模組電池包車身的集成。整車要想在有限的底盤空間盡可能裝載電量，提高體積利用率，需要考慮每個(gè)集成步驟標(biāo)準(zhǔn)化的可行性，大眾率先推行模組的標(biāo)準(zhǔn)化。大眾的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是 355 模組，其中 355 代表了電池模組的毫米長度。隨著對(duì)續(xù)航里程需求的提升，能夠提高空間利用率的 390、590模組被提出。單個(gè)電池模組的體積

3、不斷增大，帶動(dòng)了 CTP 方案的出現(xiàn)。在德國汽車工業(yè)聯(lián)合會(huì)制定的標(biāo)準(zhǔn)（VDA）中定義了方形電池、圓柱電池以及軟包電池對(duì)應(yīng)不同類型電動(dòng)車的尺寸要求，車型包括 HEV（混合動(dòng)力）、PHEV（插電式混合動(dòng)力）以及 EV（純電動(dòng)車）。這就是通常所稱的 VDA 電芯，在此基礎(chǔ)上開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)化模組稱為 VDA模組。目前在歐洲車廠還是以模組設(shè)計(jì)作為核心方案，國內(nèi)主流動(dòng)力電池為方形電池，常見的 VDA 模組有 355、390、590 模組等。動(dòng)力電池 1.0 時(shí)代采用 VDA 標(biāo)準(zhǔn)化模組，電池包開發(fā)簡(jiǎn)單，1.0 時(shí)代標(biāo)準(zhǔn)化模組結(jié)構(gòu)性強(qiáng)，模組通用性強(qiáng)，售后維修方便。但 VDA 標(biāo)準(zhǔn)化模組受限于模塊化的電量和電壓平

4、臺(tái)，無法隨意進(jìn)行電量和電壓配組，且零部件多，模組成本高。圖表2： 電池模組發(fā)展資料來源： 知化汽車，無模組電池包 CTP：份額快速提升，漸成主流技術(shù)CTP 相較于 MTP 省去了中間模組環(huán)節(jié)，CTP 技術(shù)是將電芯直接成組為 Pack，省去組裝為傳統(tǒng)模組這一步驟，先將電芯集成到電池包內(nèi)，再安裝到車身上，本質(zhì)是為了提高能量密度和降本。目前主要有兩種思路，一是將 Pack 看成是一個(gè)完整大模組替代內(nèi)部多個(gè)小模組的結(jié)構(gòu)，逐步減少端側(cè)板等結(jié)構(gòu)件的方式，以寧德時(shí)代為代表；二是設(shè)計(jì)時(shí)即考慮采用無模組方案，以電池本身作為強(qiáng)度的參與件去設(shè)計(jì)，以比亞迪刀片電池為代表。圖表3： 電池包技術(shù)發(fā)展路徑資料來源： 電動(dòng)勢(shì)

5、，2019 年 9 月，寧德時(shí)代全球首款 CTP 電池包量產(chǎn)下線，搭載于北汽 EU5。比亞迪緊隨其后，于 2020 年 3 月發(fā)布其創(chuàng)新技術(shù)刀片電池。此后國內(nèi)外整車廠、電池廠在 CTP 技術(shù)上各顯神通，推出了不同的代表作品。圖表4： CTP 發(fā)展歷程資料來源： EDC 電驅(qū)未來，中國汽車報(bào)網(wǎng)，興源鋰電， 汽車之家，汽車電子設(shè)計(jì)，知化汽車， 起點(diǎn)鋰電大數(shù)據(jù) A， 車圈資訊，維科網(wǎng)鋰電， 借力 LFP 電池，寧德時(shí)代與比亞迪兩大動(dòng)力電池巨頭的 CTP 技術(shù)已經(jīng)在 2021 年新能車銷量 TOP 10 中滲透了 4 成。寧德時(shí)代 CTP 配套已蔚來 ES6、小鵬 G3、小鵬 P7，還將為蔚來 ET7

6、、榮威 RES33 及哪吒多款今年上市或未來上市的新車型提供相關(guān)技術(shù)。比亞迪爆款車型秦 Plus、漢 EV 和 DM-i 系列也陸續(xù)上市，2022 年計(jì)劃推出不少于 20 款新車，包括漢 DM-i、秦 Plus DM-i、宋 MAX DM-i 等爆款車型的 DMi 版本，2022 年銷量挑戰(zhàn) 150 萬輛。圖表5： 搭載 CTP 電池的車型 2021 年國內(nèi)銷量（單位：輛，紅色為CTP 車型）450 ,000400 ,000350 ,000300 ,000250 ,000200 ,00 0150 ,000100 ,00 050,0000MINIEV宏光榮漢理ONEEi5Model YModel

7、 3威想小 哪 歐 小螞 吒 拉 鵬蟻 黑P7U貓?zhí)?歐 宋 蔚 寶新 拉 新 來 馬能 好 能iX3ES6源 貓 源零元思啟比跑新皓辰亞能 迪e2D60EVE10XT03源資料來源： Wind，電池底盤集成技術(shù) CTC：量產(chǎn)在即，蓄勢(shì)待發(fā)CTC 電池集成方案主要有兩種，第一種是電池包底盤集成，是直接將電池包集成到底盤框架中，從而代替地板，或者直接使用乘員艙地板作為電池的上蓋，實(shí)現(xiàn)車身地板和底盤一體化設(shè)計(jì)；第二種是電池單體底盤集成，是將電池單體的殼體焊接或者膠粘，連接到底盤結(jié)構(gòu)上，改變了電池的制造形式。前者可靠性高，后者集成優(yōu)勢(shì)明顯但技術(shù)難度大且無法換電。圖表6： 不同電池技術(shù)對(duì)比傳統(tǒng)方案CT

8、P 方案CTC 方案 基本概念電芯模組電池包車身電芯電池包車身電芯車身空間利用率低高： 車內(nèi)空間無變化， 電池包內(nèi)空間利用率增加更高： 地板內(nèi)空間被利用，進(jìn)一步增加空間利用率集成方案先電池本身集成，再安裝到車身上先電池本身集成，再安裝到車身上電池包有獨(dú)立上蓋，可代替車身地板；或車身地板作為電池上蓋電池電量電量增加約 10-15%電量再增加約 5-10%電池是否承載載荷否否是可維修性可單獨(dú)更換模組只能更換電池包只能更換電池包； 或更換電池且重新密封資料來源： 恒大恒馳新能源汽車研究院，牛車網(wǎng)，CTC 本質(zhì)上就是底盤平臺(tái)化的思路，理論上電量能在現(xiàn)有底盤技術(shù)上提升 5%，持續(xù)提高汽車電氣化程度。在電

9、動(dòng)車逐漸普及的 2018 年，捷威和蘇州科尼普就這個(gè)技術(shù)有專利布局。20 年 8 月寧德時(shí)代提出 CTC 的方案，讓電動(dòng)車行業(yè)將目光聚焦在這個(gè)概念上；在隨后 9月的 Tesla 電池日上對(duì)這一技術(shù)的強(qiáng)調(diào)，將這一產(chǎn)品的熱度推向高潮，并預(yù)計(jì)在 2022 年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。國內(nèi)方面，新勢(shì)力零跑 C01 將領(lǐng)先特斯拉成為首款搭載CTC 電池技術(shù)的量產(chǎn)車型， C01 在今年 5 月 10 日首發(fā)并開啟預(yù)售，預(yù)計(jì) 8 月上市。而 Telsa 今年也將推出由一體化沖壓車身+CTC 結(jié)構(gòu)的新款 model Y，CTC 的量產(chǎn)蓄勢(shì)待發(fā)。圖表7： CTC 發(fā)展歷程資料來源：中國經(jīng)營報(bào)， 驅(qū)動(dòng)之家，國際在線，Himmpa

10、t，牛車網(wǎng)， 知乎， 未來智庫，全國能源信息平臺(tái)，知化汽車， 公司公告結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)各有千秋，縱覽各家專利布局傳統(tǒng)的 MTP 電池模組堆疊技術(shù)，需要首先將數(shù)個(gè)方形電池組合形成模組，然后再將多個(gè)模組安裝后形成電池包。由于安全和穩(wěn)定的要求，每個(gè)模組都由金屬外殼保護(hù)，并配套裝有散熱風(fēng)扇，散熱通道、絕緣絕熱裝置等，在電池包中，也需要安裝多個(gè)額外模塊，大量使用螺釘?shù)冗B接件。大幅降低了動(dòng)力電池整體的能量密度，提高了單位電量所需成本。圖表8： 傳統(tǒng)電池模組堆疊過程資料來源： Himmpat， CTP 的公司進(jìn)展和專利布局CTP 方案直接將單體電芯組成一個(gè)或幾個(gè)陣列（模組），安裝到電池包中，大幅減少了模組的數(shù)量，免

11、去了先形成模組再安裝成電池包的過程和其中的成本，形成電池包后可安裝至新能源汽車上。使用 CTP 技術(shù)后，提高了電池包的空間利用率，提升了體積能量密度，減少了不必要的模組零部件，但對(duì)技術(shù)能力的要求提高，安全性能不如模組疊加的組合方式。特斯拉縱向大模組早期車型電池模組均以橫向排布為主，模組多，空間利用率低。而 2016 年出廠的 model 3完全改變了之前的電池包結(jié)構(gòu)，將布局改成了縱向大模組，整車只有四個(gè)動(dòng)力電池模組，利用長條狀大模組挑戰(zhàn)電池包的可用空間。特斯拉 model 3 的成功應(yīng)用證明了大模組或無模組電池包的可行性。寧德時(shí)代大模組方案寧德時(shí)代的 CTP 方案采用了多個(gè)長凹槽，相鄰的長凹槽

12、通過隔板熱隔離，將電池安裝在凹槽中形成大模組并固定。同時(shí)通過固定連接部將電芯陣列固定連接，提高了電池包的強(qiáng)度，進(jìn)而使得電池包更好的固定在汽車底部，提高整體穩(wěn)定性。2022 年 5 月 5 日，寧德時(shí)代董事長曾毓群在業(yè)績發(fā)布會(huì)上稱，計(jì)劃今年第二季度正式發(fā)布麒麟電池。麒麟電池為寧德時(shí)代的第三代 CTP（高效成組）技術(shù)，在同樣的電化學(xué)體系下，麒麟電池比大圓柱電池的能量密度高 13%。圖表9： 寧德時(shí)代大模組 CTP 技術(shù)資料來源： Himmpat，比亞迪“刀片電池”無模組方案比亞迪的另一種 CTP 方案通過簡(jiǎn)化電池模組來組成動(dòng)力電池包。首先將單體電芯串聯(lián)安置在簡(jiǎn)化的電池模組中，電池模組結(jié)構(gòu)包括冷卻液

13、通道且長度跟電池包相對(duì)應(yīng)。然后將簡(jiǎn)單模組放置在動(dòng)力電池包中。比亞迪發(fā)明刀片電芯用于其 CTP 方案，與傳統(tǒng)方形電芯相比，明顯變長變薄，這些刀片電芯通過陣列的方式排布在一起，就像“刀片”一樣插入到電池包里。刀片電芯相對(duì)散熱面積大，隨著厚度的減小，工作時(shí)電芯和 pack 溫度的增量會(huì)隨之降低，對(duì)電池的散熱性能顯著改善。圖表10： 比亞迪刀片技術(shù)圖表11： 比亞迪刀片技術(shù)資料來源： Himmpat，資料來源： Himmpat，蜂巢能源疊片技術(shù)蜂巢采用的 CTP 方案將電芯堆疊安裝到電池包中，通過增加熱隔離隔板形成不同的電芯槽來替代形成模組的方案。同時(shí)考慮到電池中熱失控和起火問題，對(duì)電池包的散熱進(jìn)行了

14、改進(jìn)，使得每個(gè)電芯的安裝槽都有透氣閥，并且增加散熱通道。疊片電池在空間利用率上高于卷繞電池，從而電芯能量密度更高，疊片電池的極耳數(shù)較卷繞電池的多近一倍，其電池內(nèi)阻就會(huì)減小，進(jìn)而電池產(chǎn)熱小，電池壽命更長。零跑大模組方案零跑汽車目前為止共推出了 3 個(gè)電池平臺(tái)，分別支撐了已發(fā)布的 3 款車，分別是：S 平臺(tái)、 T 平臺(tái)和 C 平臺(tái)。就 S 平臺(tái)來說，零跑參考了特斯拉 Model S 的技術(shù)，選用成熟的圓柱 18650和 21700 電芯，橫向布置+二層模組。就 T 平臺(tái)來說，采用了一體貫穿式大模組方案，空間利用率達(dá)到 83%，T03 這個(gè)大模組的方案近似于 CTP，是目前不少車型較為喜歡的思路。對(duì)

15、于 C 平臺(tái)，零跑采用的仍然是大模組技術(shù)，稱之為高集成一體化大模組。圖表12： 蜂巢科技 CTP 技術(shù)圖表13： 零跑汽車 CTP 技術(shù)資料來源： Himmpat，資料來源： Himmpat，與傳統(tǒng)的 MTP 技術(shù)相比，CTP 方案綜合成本降低，能量密度提升，但仍有安全性能和技術(shù)研發(fā)上的瓶頸。為了突破瓶頸，進(jìn)一步降本增效，國內(nèi)外電池廠和整車廠在 CTC 上的布局也呈現(xiàn)百花齊放的態(tài)勢(shì)。CTC 的公司進(jìn)展和專利布局特斯拉4680+CTC2020 年 9 月“特斯拉電池日”率先發(fā)布 4680 電池，在 2021 Giga Fest 上，特斯拉展示了其將用于 4680 電池的 CTC 技術(shù)，4680

16、等于車身橫向布置，2170 的模組是車身縱向布置。 2022 年 2 月，特斯拉宣布完成百萬個(gè) 4680 電芯，順利實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。在 4680+ CTC 技術(shù)下，特斯拉直接取消座艙地板，以電池上蓋作為替代，座椅直接安裝在電池上蓋上。圖表14： 座椅直接安裝在電池上蓋上圖表15： 特斯拉的 4680 電芯布置資料來源： 高工鋰電，資料來源： 高工鋰電，Volvo在第三代電池系統(tǒng)集成技術(shù)中，Volvo 將采用 CTC 的技術(shù)路線。總的方法是進(jìn)一步去除掉模組層級(jí)不必要的結(jié)構(gòu)，將電芯直接集成到箱體上，利用電芯本體的殼體來充當(dāng)結(jié)構(gòu)件功能，電芯體與上、下殼體形成一個(gè)三明治結(jié)構(gòu)，上蓋會(huì)做為乘員艙的地板（這點(diǎn)與特

17、斯拉的方案類似）。Volvo 是繼特斯拉之后，第一家正式發(fā)布乘用車 CTC 方案的整車企業(yè)，CTP和 CTC 的技術(shù)在加速推進(jìn)。圖表16： Volvo 搭載 CTC 概念車圖表17： Volvo 三代電池集成技術(shù)資料來源： Volvo 官網(wǎng)，資料來源： Volvo 官網(wǎng)，零跑零跑 C01 在今年 5 月 10 日首發(fā)并開啟預(yù)售，預(yù)計(jì) 8 月上市。C01 將領(lǐng)先特斯拉成為首款搭載 CTC 電池技術(shù)的量產(chǎn)車型，CTC 技術(shù)有望賦予零跑 C01 更大的垂直空間、更輕的車身重量、更強(qiáng)的操控性能、更遠(yuǎn)的續(xù)航里程和更高的碰撞安全。零跑和比亞迪一樣，是國內(nèi)僅有的可以實(shí)現(xiàn)大部分零部件自主研發(fā)，打通產(chǎn)業(yè)鏈的品牌

18、，因此零跑一旦成功，將在成本控制方面取得顯著優(yōu)勢(shì)。零跑的 CTC 技術(shù)還有高適、強(qiáng)擴(kuò)展特性，與整車匹配度高，可快速柔性化量產(chǎn)，未來能夠適配各級(jí)別車型；同時(shí)，智能化、集成化熱管理系統(tǒng)，未來能夠兼容 800V 高壓平臺(tái)，提升充電體驗(yàn)。圖表18： 零跑 CTC 技術(shù)示意圖圖表19： 零跑 CTC 電池底盤一體化技術(shù)資料來源： Himmpat，資料來源： 零跑車企，比亞迪5 月 20 日，比亞迪發(fā)布了 CTB 電池車身一體化技術(shù)，同時(shí)宣布首款搭載了 CTB 技術(shù)的 e平臺(tái) 3.0 車型海豹開啟預(yù)售，預(yù)售價(jià)格為 21.28-28.98 萬元。比亞迪將電池車身一體化技術(shù)稱為 CTB，將電池上蓋與車身地板進(jìn)

19、一步合二為一，從原來電池包“三明治”結(jié)構(gòu)，進(jìn)化成整車的“三明治”結(jié)構(gòu)，動(dòng)力電池系統(tǒng)既是能量體，也是結(jié)構(gòu)件。這種融合簡(jiǎn)化了車身結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝，是對(duì)傳統(tǒng)車身設(shè)計(jì)的一次顛覆性變革。電池系統(tǒng)方面，電池側(cè)壁類似蜂窩結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度原理，結(jié)合刀片電池，能通過 50 噸壓力測(cè)試；空間方面，車身地板與電池上蓋集成，體積利用率提升至 66%，垂直空間增加 10mm。圖表20： 比亞迪 CTB技術(shù)示意圖圖表21： 比亞迪電池系統(tǒng)采用蜂窩結(jié)構(gòu)資料來源： 比亞迪直播， 資料來源： 比亞迪直播， 圖表22： 特斯拉、比亞迪、零跑 CTC 技術(shù)對(duì)比首款車型發(fā)布/量產(chǎn)時(shí)間結(jié)構(gòu)特色指標(biāo)方案難點(diǎn)特斯拉 Model3/Y2021.10

20、.9/2022.3比亞迪 海豹2022.5.20預(yù)計(jì) 2022 年 2-3 季度零跑C01 2022.5.10預(yù)計(jì) 2022 年 2-3 季度去底盤橫梁，電池包殼體焊接四根橫梁加強(qiáng)橫向強(qiáng)度電芯之間填充樹脂材料，起熱保護(hù)和結(jié)構(gòu)性支撐作用保留底盤橫梁，橫向的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度由電池側(cè)壁和橫梁提供刀片電池與上蓋板和底板組成類蜂窩結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)輕量化與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提高去電池包箱體和上蓋， 雙骨架環(huán)形梁式結(jié)構(gòu)，電池模組與和底盤骨架結(jié)構(gòu)合二為一電池固定于底部的電池托盤內(nèi)，后安裝至底盤利用車身縱梁、橫梁形成完整的密封結(jié)構(gòu)安全性： 電池包殼體四根橫梁緩解側(cè)碰和柱碰輕量化：減重 10%續(xù)航： 預(yù)計(jì)增加 14%空間： 電池系統(tǒng)體積

21、利用率提升至 66%垂向空間增加 10mm安全性： 扭轉(zhuǎn)剛度超過 40000Nm/正碰結(jié)構(gòu)安全提升 50%， 側(cè)柱結(jié)構(gòu)安全提升 45%電池包可承受 50 噸下壓力續(xù)航： 海豹車型極限續(xù)航達(dá) 700km空間： 垂向空間增加 10mm電池布置空間增加 14.5%安全性： 扭轉(zhuǎn)剛度達(dá) 33897Nm/輕量化： 車身輕量化系數(shù)提升 20%對(duì)零件一致性要求嚴(yán)格； 維修成本較高對(duì)熱擴(kuò)散提出更高要求保留了類模組結(jié)構(gòu)，集成度有望提升 續(xù)航： 綜合工況續(xù)航增加 10%資料來源： 特斯拉官網(wǎng)， 比亞迪官網(wǎng)， 零跑官網(wǎng)，福特在福特的設(shè)計(jì)構(gòu)想中，在車身左右框架中設(shè)置多根橫梁，由這些橫梁對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分割，在里面容納電

22、池，這個(gè)分割出來的空間下面有底板進(jìn)行支撐。LG在 2021 年 2 月 17 日首次公開了一份 CTC 專利，這一 CTC 方案選擇的是模組到車底盤的集成（Module to Chassis）。LG 的考量初衷是進(jìn)一步去掉冗余結(jié)構(gòu)件，提高模組的空間利用率和系統(tǒng)比能，同時(shí)簡(jiǎn)化電池系統(tǒng)和整車的工藝。圖表23： 福特 CTC 技術(shù)圖表24： LG CTC 技術(shù)資料來源： Himmpat，資料來源： Himmpat，電池包零件發(fā)展方向：一體化、集成化Busbar 成為 CCS 的零件在 CTC 技術(shù)之前，需要通過 busba（r母線）完成電池組的串并聯(lián)，為了實(shí)時(shí)采集電芯電壓 、電芯溫度和 busbar

23、 溫度，需要在電芯或 busbar 表面布置溫度傳感器和電壓采樣線束。當(dāng)電池集成技術(shù)發(fā)展到 CTC 階段，溫度傳感器和電壓采樣線組成一個(gè)系統(tǒng)，被稱為 CCS，此時(shí) busbar 變成電芯采樣板 CCS 一部分，不再像以往一樣暴露在電芯表面，采樣線束板 CCS的兩側(cè)也附上膠膜固定在 BMS 控制板上。圖表25： 早期 busbar圖表26： Busbar 變成電芯采樣板的一部分資料來源： 知化汽車，資料來源： 新能源汽車動(dòng)力電池公眾號(hào)，F(xiàn)PC 成為 CCS 的零件在 MTP 電池包里，F(xiàn)PC（柔性電路板）替代銅線線束作為單獨(dú)的零件對(duì)電池電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)。隨著 CTP 技術(shù)漸成主流，F(xiàn)PC 不再做單獨(dú)

24、的零件，而是與銅鋁排和線束板結(jié)構(gòu)件集成在 CCS 里，成為 CCS 的一部分。FPC 及 CCS 的單車用量與電池模組設(shè)計(jì)相關(guān)，每一個(gè)電池模組配套一套 CCS，每套 CCS 配套 1-2 條 FPC。目前許多 FPC 廠商進(jìn)一步向下游 CCS產(chǎn)品布局，通過 FPC 向 CCS 的拓展提升單車價(jià)值和盈利空間。參考相關(guān)企業(yè)招股說明書所披露信息進(jìn)行計(jì)算，F(xiàn)PC 的產(chǎn)品單價(jià)在 60 元左右，按照主流電動(dòng)車配置的 7-12 個(gè)電池模組用量，則動(dòng)力電池帶來的 FPC 的單車價(jià)值量為 420-720 元左右。由于每套 CCS 配置 1-2 條 FPC，并且包含塑膠結(jié)構(gòu)件、銅鋁排等結(jié)構(gòu)，判斷 CCS 的單車價(jià)

25、值是 FPC 的 2-3倍，則 CCS 的單車價(jià)值預(yù)計(jì)為 840-2160 元。圖表27： 電池箱柔性線路板圖表28： FPC 柔性線路板資料來源： 東莞硅翔官網(wǎng)，資料來源： 東莞硅翔官網(wǎng)，電池包空間布置變化：一體式電池包與滑板底盤相輔相成早期的電動(dòng)汽車采用分體式電池包，兩個(gè)電池包分別存放在原來油箱的位置和后尾箱用來方備胎的位置。為了充分挖掘車內(nèi)空間以裝載更多電池，油改電的電池包箱體開始設(shè)計(jì)成工字型、T 字型和土字型。當(dāng)電池采用 CTC 集成技術(shù)，動(dòng)力電池和底盤的集成成為新的發(fā)展方向，一體式電池包與滑板底盤的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了 1+12 的效果。將電池包進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，平鋪在車輛的地盤上，CTC電池包

26、變得規(guī)整，從而更大限度利用車內(nèi)空間。圖表29： 早期 T 字型和土字型電池包圖表30： 大眾一體式電池包與滑板底盤資料來源： Himmpat，資料來源： 第一電動(dòng)，電池包技術(shù)從 MTP 發(fā)展到 CTC，零件的外形、材質(zhì)、組合形式等都伴隨電池集成技術(shù)的進(jìn)步發(fā)生了改變，整體的方向是一體化、集成化。獨(dú)立的零件變少，幾個(gè)零件統(tǒng)一集成到一個(gè)零件中去，形成尺寸更大、功能多元的大零件。零件方面的變化帶來供應(yīng)商的改變，市場(chǎng)格局也將被重塑。隨著未來 CTP 或者 CTC 的普及，系統(tǒng)的集成度越來越高，將會(huì)加大膠的用量，CTP 預(yù)計(jì)用量水平翻倍。pack 里面常見的膠分三種：導(dǎo)熱膠，結(jié)構(gòu)膠，密封膠。用量最大的是結(jié)

27、構(gòu)膠，凝固之后能夠提供一定強(qiáng)度，作為結(jié)構(gòu)支撐；導(dǎo)熱膠用來傳導(dǎo)電芯或模組之間的發(fā)熱，與水冷系統(tǒng)接觸；密封膠水在接口密封，價(jià)值量含量最低。涂膠的難點(diǎn)是電池制造環(huán)境，核心是涂膠路徑和工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)。一般導(dǎo)熱膠優(yōu)先涂在底部，結(jié)構(gòu)膠涂抹根據(jù)設(shè)計(jì)來定。伴隨電池包結(jié)構(gòu)的變化，水冷系統(tǒng)也隨之發(fā)生變化，一是水冷板從之前的單一結(jié)構(gòu)變成集成化結(jié)構(gòu)，比如沃爾沃 CTC 技術(shù)路線中，冷卻技術(shù)上采用的是底部一體式水冷板技術(shù)。二是電池之間增加云母板或隔熱墊，在整個(gè)熱管理系統(tǒng)中發(fā)揮其絕緣性強(qiáng)、耐高溫的作用，比如特斯拉的 4680+CTC 技術(shù)中，箱體底部就運(yùn)用了云母板方案。滲透率持續(xù)攀升，CTP 和 CTC 裝機(jī)量超千萬輛我

28、們認(rèn)為，隨著整車對(duì)于電池系統(tǒng)綜合性能要求越來越高，CTP 的滲透是一個(gè)確定性比較高的過程。從技術(shù)維度來說，CTP 主要是一次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)升級(jí)，修改的重點(diǎn)是電池的排布方式、主體零件尺寸變大和非關(guān)鍵零部件的削減，就現(xiàn)在市場(chǎng)份額逐步提升的實(shí)際情況來看，越來越多的市場(chǎng)使用數(shù)據(jù)，將有效反饋完善設(shè)計(jì)方案。從商業(yè)模式上來說，在滿足整車外部尺寸包絡(luò)曲線的大前提下，CTP 產(chǎn)品引發(fā)的產(chǎn)業(yè)變化主要發(fā)生在電池公司的內(nèi)部，不存在新的產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)的引入，是一個(gè)內(nèi)部自協(xié)調(diào)的過程。因此我們預(yù)計(jì)到 25 年，CTP 將會(huì)成為主流的電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。同時(shí) CTC 方案也在不斷滲透，預(yù)計(jì) 2024 年，CTP 和 CTC 滲透率總和將超

29、過 90%。圖表31： 2021 年國內(nèi)新能源車銷量序號(hào) 生產(chǎn)廠商累計(jì)銷量/輛市占率序號(hào) 生產(chǎn)廠商累計(jì)銷量/輛市占率1比亞迪598,52818.04%32海馬轎車13,5080.41%2特斯拉中國484,13014.59%33廣汽豐田11,3740.34%3上海通用五菱452,27013.63%34金康新能源11,3240.34%4上汽乘用車163,2624.92%35一汽轎車11,2260.34%5長城汽車135,0284.07%36一汽豐田10,7750.32%6廣汽埃安120,1553.62%37神龍汽車9,2880.28%7奇瑞98,1722.96%38沃爾沃亞太9,1800.28%8

30、小鵬98,1552.96%39廣汽本田6,8630.21%9蔚來91,4292.76%40嵐圖6,7910.20%10理想90,4912.73%41創(chuàng)維6,3930.19%11吉利82,1482.48%42領(lǐng)途5,9670.18%12長安76,5232.31%43云度5,3610.16%13哪吒69,6742.10%44上汽大通4,9130.15%14一汽大眾68,9052.08%45江鈴新能源4,5700.14%15上汽大眾57,1791.72%46力帆汽車3,4360.10%16易捷特48,4741.46%47愛馳汽車3,0110.09%17華晨寶馬47,3161.43%48北京現(xiàn)代2,7

31、800.08%18零跑44,9061.35%49大運(yùn)新能源2,7530.08%19威馬44,1571.33%50國機(jī)智駿1,8400.06%20江淮39,3421.19%51鄭州日產(chǎn)1,5680.05%21河南御捷時(shí)代36,7871.11%52東風(fēng)小康1,3490.04%22野馬33,9221.02%53奇瑞捷豹路虎1,2500.04%23東風(fēng)風(fēng)神31,2140.94%54廣汽菲克1,1160.03%24上汽通用26,9420.81%55小電天體1,0180.03%25北汽新能源26,3170.79%56東風(fēng)悅達(dá)起亞9290.03%26吉麥新能源24,9770.75%57華晨新日8030.02

32、%27一汽紅旗23,0510.69%58東南汽車5740.02%28東風(fēng)本田19,3380.58%59長安福特4440.01%29東風(fēng)日產(chǎn)15,2590.46%60DS 中國1450.00%30北京奔馳14,8060.45%61長安馬自達(dá)1150.00%31東風(fēng)柳州13,5260.41%62大乘汽車1020.00%資料來源： Wind，考慮到 CTP 和 CTC 在不同類型車企中的滲透速度不同，根據(jù)整車銷售價(jià)格、車型、品牌將車企分為頭部、知名和發(fā)展三類。我們預(yù)計(jì)，預(yù)計(jì)未來幾年三種車企 CTP 和 CTC 裝機(jī)量變化及 2025 年各自的裝機(jī)數(shù)量占比如下：圖表32： 2025 年三類車企 CTP

33、 裝機(jī)量占比圖表33： 各類車企對(duì)CTP 的需求數(shù)量（萬輛/年）CTP-知名車企（ 萬輛） 28%CTP-發(fā)展車企（萬輛） 3%1,600CTP-頭部車企（ 萬輛） CTP-知名車企（ 萬輛） CTP-發(fā)展車企（ 萬輛）1,4001,2001,000800CTP-頭部車企（萬輛） 69%6004002000202 2E202 3E202 4E202 5E202 6E202 7E資料來源： Himmpat，預(yù)測(cè)資料來源： 第一電動(dòng)，預(yù)測(cè)圖表34： 2025 年三類車企 CTC 裝機(jī)量占比圖表35： 各類車企對(duì)CTC 的需求數(shù)量（萬輛/年）CTC-知名車企（萬輛） 37%CTC-發(fā)展車企（萬輛）

34、8%800CTC-頭部車企（ 萬輛） CTC-知名車企（ 萬輛） CTC-發(fā)展車企（ 萬輛）700600500400300CTC-頭部車企（萬輛） 55%20010002022E202 3E202 4E202 5E202 6E2027E資料來源： Himmpat，預(yù)測(cè)資料來源： 第一電動(dòng)，預(yù)測(cè)電池包主導(dǎo)權(quán)爭(zhēng)奪，產(chǎn)業(yè)鏈博弈加劇CTP 和 CTC 的產(chǎn)業(yè)鏈上游為零配件廠，中游為電池廠，下游為整車廠。上游零配件廠商加速布局產(chǎn)業(yè)鏈上游主要零配件分別為結(jié)構(gòu)板、箱體、冷卻系統(tǒng)、FPC、CCS、BMS，整體產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂砣缦聢D。圖表36： CTP 和 CTC 產(chǎn)業(yè)鏈資料來源： 知化汽車，結(jié)構(gòu)板件代表公司是科達(dá)利

35、、和勝股份、飛榮達(dá)、福建駿鵬等，飛榮達(dá)于 2021 年底與寧德時(shí)代簽署36 億元采購協(xié)議，飛榮達(dá)將根據(jù)該協(xié)議擴(kuò)充產(chǎn)能。和勝股份于今年 2 月公告，公司投資 10.2億擴(kuò)產(chǎn)新能源汽車結(jié)構(gòu)件等業(yè)務(wù)。電池托盤（箱體）箱體是動(dòng)力電池的主要承載部件，和勝股份是國內(nèi)動(dòng)力電池托盤一體化的龍頭企業(yè)，3 月公告稱收到某全球領(lǐng)先的鋰離子電池研發(fā)制造項(xiàng)目企業(yè)的 4 款新能源汽車動(dòng)力電池箱體項(xiàng)目的供應(yīng)商定點(diǎn)意向書，預(yù)估項(xiàng)目周期 4-8 年，項(xiàng)目交易額 36 億元-40 億元。冷卻系統(tǒng)新能源汽車的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)也稱水冷板，代表公司銀輪股份擁有國內(nèi)頂尖的換熱器批量生產(chǎn)能力和汽車換熱器系統(tǒng)技術(shù)儲(chǔ)備，近幾年先后獲得幾個(gè)新能源車電池冷卻板項(xiàng)目，研發(fā)投入穩(wěn)定。柔性電路板（FPC）這是以柔性覆銅板為基材制成的一種電路板，作為信號(hào)傳輸?shù)拿浇閼?yīng)用于電子產(chǎn)品的連接，動(dòng)力電池 FPC 替代銅線線束趨勢(shì)明確，滲透率提升空間大，國內(nèi)的鵬鼎控股、東山精密、安捷利、弘信電子等廠商積極在動(dòng)力電池FPC 領(lǐng)域進(jìn)行布局。電池模組采集集成件(CCS)作為新能源汽車動(dòng)力電池安全監(jiān)控中心的核心部分，對(duì)汽車安全性能起著關(guān)鍵作用，當(dāng)前國內(nèi)代表性的 CCS 企業(yè)為蘇州西典、僑云科技等。BMS 電池系統(tǒng)俗稱之為電池保姆或電池管家，主要就是為了智能化管理及