“疫情期間閉門在家,我在思考 C11的整個策略。成本控制怎么樣做到極致,產品定位定義如何更加清楚,從成本計算到這個車準備怎么打市場,那段時間把這些策略想得比較清晰了?!?a class="link2" target="_blank">零跑創始人朱江明曾分享道。
“我們要的是把產品做到最大眾化,讓用戶受益。要讓創新去改變這個時代,而不是用高的成本、昂貴的材料,然后把成本轉移給用戶。CTC等新技術不僅能帶來技術的創新,最重要的是能夠很好的控制成本?!绷闩芸萍?a class="link2" href="http://www.155ck.com/tag/電池" target="_blank">電池產品線總經理宋憶寧在近日與NE時代交流時指出。
可以看到,零跑從管理層、研發層都達成了一種共同的理念,技術創新的目的不是單純為了新技術,而是為了控制成本,提供給用戶性價比最高的車。
了解到這一點,零跑出的很多牌就很容易理解了,如全域自研、最近發布的CTC方案。
全域自研,成本控制的秘訣
當創始人將自研的理念刻入血液,他開創的任何公司都將一脈相承地貫徹該理念。
朱江明曾說,他會直接抓研發。從大華到零跑,都很注重產品的研發,把研發視作為生命。
零跑的自研覆蓋范圍是更偏重電子技術。
朱江明認為,電子化平臺比傳統車成熟部件更重要,智能化和車聯網會讓用戶把關注點更多從傳統的汽車性能轉移到更多電子和智能的特性上。因此,零跑的自研全部圍繞著與電子相關的零部件,主要包括電子電氣架構、電池及電驅系統、自動駕駛系統及智能座艙系統。。
零跑在電子部分做得更深入,是因為他們整個是一個內部平臺管理,所有的自動駕駛系統、車身控制器、VCU、BMS等都是一體化的,將底層完全打通,共享所有的資源,包括樣本和算法,形成高效的協作機制。
電池部分,零跑汽車自研電池包PACK,電池模組、BMS硬件軟件和所有算法。CTC是它的最新成果,將應用于其最新車型C01。電驅動方面,零跑汽車目前已推出兩款電驅動系統:Heracles和盤古電驅。其中盤古電驅采用油冷技術方案,也將搭載于C01新車。
全域自研使零跑能夠在技術、成本上做到極致,從而造出更大眾化的電動汽車。這是C01該款中大型轎車配置新潮CTC方案和油冷電機,又能將價格做到18萬元的秘訣。
零跑研發有著7年沉淀,從2015年朱江明就要求除電芯外的電池其他全部自研自制,包括電驅、車電子和自動駕駛。雖然路途艱苦,但是上述技術必須自研自制這條路一直堅持不變,就像比亞迪王傳福一樣,因此零跑才有如今的成果。
全域自研前期雖然痛苦,需要在少有盈利支撐的情況下投入巨額研發資金,壓力倍增,然而一旦平臺內各產品、技術成熟,將可以快速完成新車的迭代,優勢自然而然就體現出來。
解開零跑CTC背后的疑惑
關于零跑的CTC方案,自發布以來,疑問集中在幾點:1、為什么沒有選擇特斯拉推出的CTC方案?2、采用方形大模組方案,而不是圓柱電池?3、車身底盤作為電池包上箱體,熱失控風險會不會更大?4、怎么做好氣密性?
1、與特斯拉的CTC方案有什么不同?
零跑的CTC方案最早可以追溯到2016年,朱江明受到智能手機電池集成式設計的啟發,在內部提出將動力電池與底盤集成為一體的想法。真正開始立項是在2019年,基本上方案成型于當年的下半年。
2019年零跑成型的CTC方案是將電池上殼體集成于車身,替代地板承載座椅。宋憶寧回憶稱,零跑針對該方案做了許多預演和評估。但評估后,他們發現該方案沒有實現重量和成本的降低,反倒需要大改產線,增加成本。因此朱江明董事長認為,這項新技術沒有太大意義。
如今的零跑的CTC方案是其第二套方案,將車身底盤作為上殼體,電池包的結構整體上看起來是上殼體(車身)與電池本體分開的兩部分。
在電池性能上,CTC既是車身結構,又是電池結構,結構效率更高,電池空間利用率更高,整車重量降低了15kg,綜合工況續航提升10%。
在駕乘體驗上,首款采用CTC方案的零跑C01消除電池與車身之間的安裝間隙,車身垂直空間增加10mm,車內空間更加充足。
在成本上,零跑CTC方案帶來結構精簡,整車的零件數比傳統方案減少20%、結構件成本降低15%。而且更重要的是,整車廠無需改造現有的總裝產線。
在整車售后上,第二套方案的電池包方便售后維修,便于拆卸。
整體來看,新方案經過試驗和改進,達到了朱江明對成本控制、性能提升和安全可靠的要求,最終在2022年迎來量產化落地。
2、為什么是方形大模組?
在零跑4月底的發布會上,我們能夠看到,零跑的CTC電池本體是由大模組組成,內串并聯的是方形電芯。這與特斯拉的4680圓柱電芯直接組成的PACK完全不同。
這同樣源于零跑對成本的控制:與4680電芯相比,方形電芯的成本更低,在材料選擇、采購資源上能夠根據現有供應鏈的情況、用戶的需求尋找最優解。
就電芯類型而言,4680電芯的制造工藝今年從零起步,90%的良品率基本上是目前最好的水平。方形電芯的制造工藝經過幾年來的發展,良品率通常在95%、98%。更何況,材料體系相同的前提下,相比圓柱電池,方形電芯的空間利用率更高。所以方形電芯是目前最有利于CTC方案的電芯結構。
在電化學體系的選擇上,方形電芯為成本控制提供了更多選擇,圓柱電芯鼓勵材料體系的追求。圓柱電芯由于單體能量小,更安全,能夠往高鎳811等上升級,更有機會在能量密度上做到極致。但若要兼顧能量密度、成本和安全,方形電芯的選擇性就更多一些,提供高壓5系、6系的三元鋰電池以及刀片電池或磷酸鐵鋰CTP,覆蓋500km至700km的續航。
這也是當前市面上電動汽車的偏向,更長續航、高性能的電動汽車采用高鎳三元CTP或CTC方案,而售價更低、續航在500km-600km的電動汽車應用刀片電池或磷酸鐵鋰CTP方案。
零跑將在CTC方案上延續當今國內市場乘用車磷酸鐵鋰與三元7:3的比例,甚至將磷酸鐵鋰的比例提得更高。宋憶寧透露,C01的各個版本中,717km續航版采用的是三元鋰電池,其他續航版采用的是磷酸鐵鋰電池。
到成本層面,與三元CTC相比,磷酸鐵鋰CTC版本車型售價更低。對用戶而言,他們可根據需求選擇更高續航或更低價格。
而且,零跑自研的集成度更高的大模組省去了許多結構件,在空間利用率與無模組相差無幾。最終,其CTC方案在電池布置空間上能夠增加14.5%,綜合工況續航增加10%。也就是說,即使是更低價格的磷酸鐵鋰CTC方案,它的續航也得到了更大程度的提升。
據了解,零跑也同步開發了無模組CTC技術,目前已經在零跑內部搭載測試。
在采購資源上,零跑堅持選用的是資源最成熟、最豐富,通用化最強的電池。零跑一直以來是外購電芯,電池部分其他100%自研自制的模式??紤]到自身的體量對供應商的影響程度、品牌下新車型的規劃和不同續航版本車型的制造、以及疫情之下供應鏈的不穩定,零跑從五六家電池供應商只采購電芯,并且將電芯通用化,自己再內部調配使用,掌握資源和產品的主動權。
正因在通用化上做足了準備,零跑的電芯供應沒有成為整車產能的瓶頸。4月份,零跑不僅未受到上海零部件企業停產的太大影響,更交付出新勢力第一的成績。
3、如何防護熱失控?
無論是哪種CTC方案,有一點都令人擔憂,那就是電池與乘員艙之間只有一層地板作為隔離,熱失控該怎么防護?
針對于此,零跑做了三種解決措施:車身底盤由鋼制鈑金結構構成;底盤與電池之間鋪設更多的隔熱防火材料;AI BMS智能電池管理系統。
如今許多電動汽車的電池上蓋采用的是鋁制或復合材料,以實現輕量化,提高能量密度。但是,這兩種材料在成本上會比鋼制結構更高,且鋁的熔點更低,熱失控防護時間更短。在綜合考量成本、輕量化、熱失控防護后,零跑再次啟用鋼制結構,保持車身材料的一致性。鐵的熔點更高,能夠起到最高兩個小時的熱失控防護,給乘客預留更長的逃生時間。
隔熱防火上,由于零跑省去了原來電池包箱體上蓋、側邊框以及其與車身之前的預留間隙,增大了電池布置空間,也為隔熱防火材料的增厚提供了空間。宋憶寧稱,與傳統電池包相比,零跑CTC方案在底盤與電芯之間多放了一層隔熱防火材料,既可以限制鐵蓋子的快傳熱,又可以在冬天時為電池提供保溫。
在主動熱防護上,零跑將BMS和云平臺結合成了AI BMS大數據智能電池管理系統。它能夠實時監控電池的各項指標,并把數據發送到云端進行AI數據建模,得到電池當前的狀態,并通過APP反饋給車主。在此基礎上,AI BMS可以基于已經發生過的歷史故障進行深度學習,在下次故障前做到提前預警。
4、怎么解決氣密性難題?
另一個關系到電池安全性的是氣密性問題。由于電池包結構被拆散,電池托盤和車身之間的連接和密封就成為一個難題,增加安全隱患。
零跑C01給出的結果是通過全套涉水試驗,各項數據均未出現滲水痕跡。針對國標要求的海水浸泡試驗,零跑CTC技術方案在兩個小時NaCl溶液浸泡試驗中,不起火、不爆炸,安全性能滿足國家標準,CTC方案電池包安全等級達到IPX9。
宋憶寧解釋稱,為了有效解決氣密難題,零跑自研出新車身設計方案和特殊的焊接工藝。整車的車身設計改變傳統的模式,以匹配電池的密封性;車身與電池包的焊接工藝要提高焊接質量、精度控制和一致性。在底盤和托盤的連接處,CTC采用了“鉚釘+密封膠條”的組合,保證防水性能。
新工藝實現的難點在于完全自研自制,電池箱體、車身都需要自己設計、自己生產。這正是零跑打出差異化的地方。
零跑站上一個新臺階
零跑一直以來堅持的全域自研的價值在C01得到了徹底的體現。
宋憶寧在與NE時代交流過程中反復強調,零跑認為最合適的才是最好的,能夠給用戶帶來最好的體驗,把成本做到最低,讓利給用戶。因此零跑才能將車身長達5米的中大型轎車做到20萬元級別。
5月10日,零跑發布了C01預售價,綜合補貼后官方預售價18-27萬元。新車共推出5款車型,配置Leapmotor Power智能動力,包含智能電池與智能電驅兩大系統:三元或磷酸鐵鋰CTC電池方案,單電機后驅以及雙電機四驅,百公里加速時間在3.66s-7.61s之間,續航為500km-717km(CLTC)。
宋憶寧透露,零跑預測,C01又將成為零跑旗下的一款熱銷車型。
據官方消息,C01預售4小時訂單就破了2萬輛。
這正預示著,零跑憑全域自研站上了一個新的臺階。
來源:第一電動網
作者:NE時代
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