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里程碑事件!国内首款CTC一体化电动底盘发布!探秘科尼普科技这项黑科技

日期:2020-12-29    来源:知化汽车

国际充换电网

2020
12/29
13:42
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关键词: 新能源汽车 一体化电动底盘 电动汽车 科尼普

2020年12月26日,科尼普科技(江苏)有限公司在苏州正式发布国内首款CTC一体化电动底盘。这是国内新能源汽车领域在电动化进程中的又一重要里程碑事件!

一体化电动底盘是将电池(组)等关键动力系统部件直接集成到整车底盘的技术,它是一种集成度极高的系统融合技术,又是一个多学科、跨领域的技术集合体,涉及到电芯、电池系统、底盘、车架、电机电控、悬控系统、线控技术,以及后续在电底盘上能够加载的智能网联与无人驾驶技术。

根据笔者的了解,在今年的11月2日,《国务院办公厅关于印发新能源汽车产业发展规划(2021-2035)年的通知》中,已明确将纯电动汽车底盘一体化设计作为新一代技术进行攻坚,科尼普科技在这个领域拥有一个非常有利的先发优势。

从发布会的信息可知,此次发布的电动底盘是对标国内主流的B级车型研发的,轴距2.8m(可在1.5m-3m范围延伸扩展),底盘总长达4.8m,轮距1.6m(可在1.2-1.8m范围内延伸扩展)。根据不同的车型设计,配备的电量从20kWh到80kWh,续航里程100km-700km。

根据科尼普CTO汪昌盛博士的介绍,团队在2018年就选定了一体化电动底盘作为公司的下一代技术方向,经过近两年的攻关研发,科尼普团队已经掌握并具备了完整的一体化电动底盘研发能力,以及样件制造能力。当前发布的CTC一体化电动底盘是他们产品规划的1.0版本。该版本主要完成了机械集成,以及部分的硬件功能集成,实现了电池与底盘的集成,同时还集成了电机电控、减速器等,并且对电池系统采用了集成式热管理的方式。

除了首次实现了车架与电池组的一体化集成,带来了整车明显的轻量化效果,1.0产品在工艺和材料上也有很多个重大的突破。从发布会中我们可以了解到,1.0电动底盘采用了10多种成型/形工艺,包括高压铸造、热成形、粉末注射、粉末压制、渐进成形等;采用了20多种连接工艺,包括FDS、SPR、FSW、胶接等;采用了30多种轻量化材料,包括定制开发的超高强度钢、高延展高强度的铝合金、超高模量碳纤维材料等。

尽管只是1.0版本电动底盘,但它已经展现出来了巨大的技术优势,根据汪博士的估计,在满足整车开发要求的条件下,科尼普一体化电动底盘将能够让整车重量降低15%,成本降低20%左右,进而大幅度提高整车的能效,为电动汽车的普及化做成本上的再一次锐减。

一体化电动底盘技术的突破,以及1.0试制产品的推出,不仅让我国在电动底盘技术上处在了世界领先的水平,这也标志着科尼普科技进入到了一个全新的发展阶段,正式开启了公司下一个新的征程,科尼普科技创始人、总经理苗东方先生表示。

回顾公司的十年发展历程,从开始进入新能源汽车行业,公司的每一次战略转型,从轻量化电池箱体到电池管理系统(BMS),从BMS到整个电池系统的集成设计制造,再从电池系统的集成到一体化电动底盘的集成与制造,无不来自于科尼普人的技术创新与变革突破。

“现在是电动底盘1.0,我们将在明年3月份发布电动底盘2.0,公司目前在技术上的迭代是非常快的,未来汽车将会成为数码产品,所以我们是按照3C的迭代速度来布局一体化底盘研发周期,并且我们已制定了清晰的产品规划;电动底盘1.0实现了基于铝型材轻量结构连接与集成,那么电动底盘2.0将在结构层面彻底将底盘主体变为一体成型的单个部件。”苗东方在谈到未来发展规划进一步阐述道,“我们已经成功卡位了这个技术,比国内其他企业领先2-3年,而且公司在资金和人才配置上已经基本完成了3.0的设计,并启动了电动底盘4.0的研发,3.0-4.0将全面加载无人驾驶模块,是更加令人期待的产品!”

先进的技术不代表成功的产业化,科尼普深知由技术,向产品,到产业化应用转化的困难与挑战。为此,苗东方总经理补充道,一方面在技术研发,继续加深公司与高校、科研机构的联合开发,包括目前一体化电动底盘的合作伙伴有同济大学太仓高新技术研究院、山东大学可持续发展研究中心、辽宁工业大学汽车与交通工程学院等;本次发布会,科尼普科技与同济大学太仓高新技术研究院共建“新能源汽车一体化电动底盘总成实验室”揭牌,科尼普科技与辽宁工业大学共建“新能源与智能网联汽车电动平台底盘联合实验室”揭牌,未来会有更多的产学研平台建立。

另一方面,科尼普已经为国内某知名主机厂开发了电动平台底盘,并与多家企业达成电动底盘平台开发协议。下一步科尼普将会提供技术开发、技术开发+样件交付、技术开发+小批量交付、技术开发+合作建厂、量产版电动底盘平台交付等多种灵活合作方式。

纵观全球,我国在新能源汽车变革的浪潮中已经跑在世界前列,已成为全球最大的电动汽车产销国,在整车、在核心零部件领域,涌现出了一批像蔚来汽车、宁德时代等优秀企业。在已经到来的能源革命中,国内的企业将大有可为。为此,苗东方总经理表示,科尼普科技将全力推进电动底盘平台的深度开发,致力于成为国际知名的一体化电动平台底盘提供商,加速清洁能源的推广和普及,最终实现让人类共享蓝天白云的美好愿景!

【附】探秘国内首个CTC一体化电动底盘

首先祝贺下科尼普的两位好兄弟苗总和汪博,这个视频来自苏州科尼普上周六举办的国内首个CTC一体化电动底盘发布会,视频中显示的是在发布之前进行测试工作,所以只拍了一小段。

这个发布会距离宁德时代在9月份宣布将进行CTC技术开发仅三个月时间,而根据外媒的推测,特斯拉已经在GF1生产了数台采用structure battery的Model Y,即特斯拉的CTC已经进入到试产阶段,柏林的GF4将直接采用CTC的方案,可见一旦方向确定,技术在国内外的产业化推进会比想像中要来得快。

科尼普(全称科尼普科技(江苏)有限公司)突然发布CTC可能让不少的人感到意外,这么一家名不经传的小公司,怎么就冒冒失失地搞出了CTC?其实,这次发布的电动底盘1.0已经开发了两年之久,当时他们就这个课题申请了国家的一个专项(2018年),可以说是一个产学研的成果。

在两年前能看到这个技术方向,并在两年内搞出来,实属不易,当然对于一家搞电池系统的企业来说,他们恰好也一直在做底盘相关的开发和制造工作,所以这个资源和技术积累的优势不是其他企业所能具备的。

我们这里就先来细看下这个CTC一体化电底盘的1.0版本。

CTC一体化的电底盘一定都是个平台型产品,基本的思路都是一个平台,满足各种车型和定制化的需求。科尼普周六发布会上展示的这个电底盘对标的是国内主流B级车型,轴距是2.8米,平台可扩展的范围在1.5米~3米之间;轮宽1.6米,平台可展的范围在1.2米~1.8米之间。

电量的话,可装载范围在20kWh~80+kWh,这样根据他们的估计,能够实现100公里~700公里的单次充电续航里程。

由于技术保密性的原因,发布会上的底盘并没有展示内部电芯的集成形式,所以我们还无法确认具体的电芯集成方案。个人推断层应该还是采用了模组的形态,然后将模组再集成到电底盘上。汪博在11月份车知知的安全论坛上曾做过一个讲演分享,当时简单地介绍过这个底盘集成,如下所示(不确定就是现在的方案)。这个电底盘集成与博世-本特勒的一体化电底盘有些类似,博世-本特勒也是采用了模组集成到底盘上的思路,也是3排模组的布置,有可能是355标准模组。

电池的热管理发布会上提到的是集成式热管理,我们暂时还没看到它是如何布置的,极可能的方案是采用一整块水冷板,置于模组的下方,与MEB和蔚来的100kWh电池包类似。

把底盘当做下箱体来看待的话,CTC的电芯布置与CTP是相通的,所以,CTC电芯的集成本身的技术相对成熟,但是要让底盘再同时具备原有的功能和安全,这对集成后的电底盘就有跨界的技术要求了,尤其是后期的调较,必须有有整车企业的参与或是相关经验的人员。

单从电芯的角度来看,这基本就是完成了电动底盘的工作,但是对于车而言,这只是最基础的集成,所以科尼普此次发布的是1.0版本,主要是完成了机械和电上的集成,包括了电机电控、减速器等,后面会相继推出2.0和3.0版本,主要实现的是网联化和智能化。

尽管只是1.0版本,CTC的这种集成优势就已经非常明显了,两个指标我们就能感受到:(1)车重降低15%;(2)成本降低20%。这两点,我觉得随着技术的成熟和技术的规模效应,应该都还有不小的下降空间。

因此,一体化电底盘是一个非常有想象空间的平台型技术,在机械集成、硬件集成、软件服务,无人驾驶,每一个领域都可以有机会做最后一个大的集成服务商,由他来单独对接和服务OEM。

这意味着电底盘的集成服务市场将是一个大的蛋糕,现有的底盘、电机电控、电池系统(含电芯)产业上下游资源可能也会随之发生配置上的改变。整车企业连PACK这种小级别的集成件都不愿意放手给电芯企业,更不要说已经在自己碗里的底盘了。

这也是我不太看好像宁德时代这样的电芯巨头来搞CTC的一个原因,不是说它技术上搞不出来,而是它的这种举动牵扯的利益方太多,它又不能去侵蚀一个小体量的市场(比如卡丁车),它的新一代技术一定需要有一个足够大体量的市场来支撑,它需要有一个比较好的商业模式来推进这个技术。

但小企业来搞这块就不同了,首先整车企业并不会把它当成一种潜在威胁,相反可能是一个很好的潜在合作伙伴,其次,小企业并不一定要先在高速车上来应用这种技术,只要是之前用“电”的客户,都会是这种技术的率先受益者。尤其是对于像科尼普这样的公司,只要能够拿出成熟的技术和产品,在20%-30%成本降低的驱动下,不少客户是很愿意来采用的。

2021年有可能成为CTC技术的元年,随着搭载CTC的特斯拉车型上市,很多的业内人士一定会忽然感到CTC瞬间很近了,近到你可以马上找到一个标的来Benchmark一下。特斯拉迭代的真的太快,不是说软件,而是这种结构件、硬件。这里暂不多做探讨。

对于CTC,有几个既有强相关方,他们将在这个赛道上角力:整车企业、传统底盘商、电芯PACK企业、第三方PACK企业。这里借助于汪博的一个对比表格来展示下各自的优劣势,如下:

可以明显地看出,电池PACK企业与传统底盘企业的能力恰好是互补的,还有另一个可能参与角力的代表方,就是第三方集成商,利用自己在汽车领域的零部件供应商优势,反向来集成电芯和底盘。

所以,CTC给行业带来的冲击,从目前来还不是很明朗,真正参与的企业为数不多,你也可以把这叫做一个窗口期。

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