解读锂电池结构技术

喜欢电动车的朋友们在看各种汽车测评的时候，会遇到很多专业名词，比如我们要说的，MTP、CTP、CTB、CTC这类的，名词，刚接触的朋友们会有点蒙圈，肯定都会想这都是啥意思呢，有啥关联呢，通过这期倒霉哥的讲解，我相信你们应该就不会蒙圈了！

我们先说一下新能源动力电池结构技术发展过程，是从MTP（有模组）到CTP（无模组）再到CTC（电芯底盘一体化），大概的发展方向是这个样子，观察力强的小伙伴就会问了，那CTB是什么技术，为什么没有呢？其实CTB是CTP技术的一种升级版，说的严谨点他和CTC属于并列关系，是比亚迪定义的新名词，代表电池比亚迪刀片电池。

为了简单让大家理解，上图是这3种结构技术的结构区别，先让大家有个直观的感受，知道他们之前缺少了哪些，下面我们按照发展时间顺序介绍一下每个技术的物理构造和优缺点，让大家深刻理解这几种技术的不同，先从MTP结构技术说起。

传统电池包 MTP结构技术

传统电池包 MTP 即是电芯、模组成组电池包的形式，多个电芯组成一个模组，多个模组加 上 BMS、配重模块等零部件则组合成电池包。

优缺点：

优点：结构强度大，电芯被外部结构件充分的保护所以结构强度好，成组难度小。

缺点：能量密度低，多个模组之间连接需要很多材料稳定连接，会占用大部分电池包的空间，导致电芯对电池包的利用率仅有40%这个占比很低额。

结构重量大，因为连接辅助材料过多，会增加电池包的重量。

安全性差，这种复杂多组连接结构，单个模组可能安全性还可以，但是多个模组之间安全就难以控制，不可控因素过多。

这张图就是最早的电池包，即MTP结构技术中电池包的主要结构。从电芯方面我们之前也说过了，一般是有3种状态：圆柱体、方形、软包。其中软包电芯，一般用在手机上，我们就不多说了，圆柱体和方形，是比较常见的新能源动力电池电芯的选择，圆柱体，代表品牌 特斯拉使用的21700、18650、4680等，方形代表品牌主要有，比亚迪（刀片电池）、宁德时代（麒麟电池）。

出于安全方面和封装复杂程度方面的考虑，CTP结构技术就应运而生了。

CTP（Cell To Pack）技术，是对MTP技术一种精简优化的一种技术，是一种无模组电池包结构技术。

在电芯安全得到保证的前提下，CTP技术减少了内部线缆和结构件，让整个电池包的体积能量密度和重量能量密度都得到了提升。

相比之前的MTP技术，CTP技术他是没有模组结构的，直接由电芯封装成电池包 再安装到车上的一种结构技术。

CTP概念最早在2019年9月由中国宁德时代公司提出，2020年3月比亚迪提出刀片电池（因为CTC技术还没被提出来，暂时被定义为CTP技术的一种），CTP技术相比上一代技术，提高了电池包的能量密度和制造成本和提高了一定的安全性，CTP技术是用一个大的模组代替了多个模组成包的结构，减少了很多线束和固定材料，减少了成本的同时，提高了电池包的空间利用率，侧面也提高了电池包的安全性。

日前，宁德时代正式发布第三代CTP技术——麒麟电池。通过结构优化，麒麟电池的电池包体积利用率提升至72%（特斯拉4680电池体积利用率约为63%），搭配三元锂电芯系统能量密度可达255Wh/kg（较特斯拉4680电池提升约13%），能轻松让电动车实现1000km续航，并能支持4C充电倍率。麒麟电池将于2023年实现量产。

说到宁德时代，就要提到比亚迪了，比亚迪公司提出的CTB(Cell to Body)电池车身一体化结构技术，将电池上盖与车身地板进一步合二为一，从原来 电池包“三明治”结构，进化成整车的“三明治”结构，动力电池系统既是能量体，也是结构件。这种融合简化了车身结构和生产工艺，是对传统车身设计的一次颠覆性变革。

相比上一代CTP电池集成方案，电池系统体积利用率可提升至66%；搭载CTB技术的e平台3.0车型，正碰结构安全提升50%，侧碰结构安全提升45%；电池上盖与车身地板集成后，能够减轻重量。

22年5月20日比亚迪也发布了全球首款搭载了CTB技术的轿车，“海豹”！得益于刀片电池和CTB结构技术，很快海豹得到了消费市场的认可，销量猛增。

这个CTB结构技术和下面介绍的CTC结构技术，差不多，其实CTB算是CTC技术的一种存在形式。什么是CTC呢我们继续介绍哈！

CTC（Cell to Chassis）技术，将电芯与车身、底盘、电驱动、热管理及各类高低压控制模块等集成一体的结构技术。

与CTP（Cell to Pack）无模组技术相比，CTC能够进一步减少零件数量，简化生产步骤，在降低成本的同时还能提升电池容量和续航里程。

CTC 电池集成方案主要有两种，第一种是电池包底盘集成，直接将电池包集成到底盘框架中，或者直接使用乘员舱地板作为电池的上盖；第二种是电池单体底盘集成，是将电池单体的壳体焊接或者胶粘，连接到底盘结构上，改变了电池的制造形式。前者可靠性高，后者集成优势明显但技术难度大且无法换电。

讲到CTC技术有两个品牌一定要给大家介绍一下，一个是特斯拉大家都很熟悉了，另一个就是中国品牌“零跑”C01这个品牌和车型。为什么要说这两个品牌呢，因为，CTC技术是被特斯拉推向高潮的，在20年8月宁德时代提出CTC概念后，同年9月特斯拉电池日上，首次公开强调了CTC电池技术，并将该技术称之为“未来所有电动车终极制造方式” 将这一产品的热度推向高潮；零跑是领先于特斯拉发布的CTC技术的实车的品牌，车型是零跑的C01车型，也是蹭了一波热度，备受关注。

零跑C01

零跑汽车CTC构架图

这里说一下领跑的CTC和特斯拉CTC以及比亚迪CTB的差别：

结构分析图

特斯拉和比亚迪都是讲汽车底盘和电池板上盖板合成一起，相当于去掉了汽车地板用电池上盖板作为乘员舱地板，而，零跑则是舍弃了 电池的上盖板，将电池融入到乘客舱地板上，倒霉哥更倾向于，特斯拉和比亚迪的做法，将汽车地板融入到 电池上盖上这个结构，因为这样电池还是一个整体，减少了高压漏电的风险率；并且比亚迪得益于刀片电池正负极在z轴方向，并不是传统的y轴，这样提高了电池上方的抗压能力。所以能通过50吨压力测试；这方面强于其他电池。

特斯拉4680电池

经过上面的介绍不知道大家对MTP CTP CTB CTC有没有理解，希望能对各位有所帮助，总之不管，怎么设计，思路都是向着电池车身一体化方向发展的，不管什么结构技术，如果搭配不同电池技术，那得到的结果也会不相同，不管从制造成本和工艺复杂度还是从安全性耐久性来说，结果都是不同的，比如特斯拉的4680电池+CTC结构、比亚迪刀片电池+CTB结构、蔚来的三元铁锂电池+CTP结构等。