锂离子电池CTC、CTP、CTB技术路线全梳理

1.从 CTM 到 CTP、CTC——电芯集成方式的革新。

传统的集成方式是 CTM，即“Cell to Module”，它代表的是将电芯集成在模组上的集成模式，该种配置方式的空间利用率只有 40%。CTP的全称是“Cell to Pack”，即跳过标准化模组环节，直接将电芯集成在电池包上，较传统体积利用率提高 15-20%，零件-40%，生产效率+50%，能量密度 200Wh/kg+。CTC 是“Cell to Chassis”的简称，即电芯直接集成于车辆底盘的工艺。以特斯拉为例，计划 22 年用在柏林工厂的 Model Y 上。特斯拉在电池日的报告中预测，随着 CTC 技术的应用，每 GWH 投资将减少 55%，占用空间也将减少 35%。

2. CTB——实现电池车身一体化的新型电芯集成方式。

CTB（Cell to Body）是比亚迪新提出的一种全新的电芯集成方式，实现从车身一体化向电池车身一体化的转变。将电芯集成于电池上盖，再将电池包作为整体，风险可控。CTB 大幅提升车辆各方面性能，比亚迪海豹四驱版实现了 12.7kWh 的百公里能耗，车身扭转刚度可以轻松超过 40000N·m/°。

3.两个 CTC 代表案例：特斯拉与零跑。

特斯拉采用 CTC+一体压铸，可省 370 个零件，车重-10%，度电成本-7%。电池结构体积-10%，续航+15%。以 4680 为例：正极朝上，从车身横向布置，侧面冷却；胶粘剂填充。零跑方案增设模组这一环节，从数据来看，这套方案有效地提升了车辆的各项表现。根据爱卡汽车数据，这套 CTC 方案将零部件数量减少 20%，结构件成本减低 15%，整车刚度提高 25%，高度集成化和模块化。

4.趋势猜想：主机厂集成化的 CTC 与 CTB 是大趋势。

模块化与集成化的不同暗含着补能方式的区别：模块化 CTP 换电与集成化 CTC/CTB 快充。类比手机电池，早期手机电池可拆卸更换占主流，但随着智能手机的不断发展，消费者对厚度、重量、性能等方面需求上升，最终走向集成化不可更换电池并发展出快充。因此，我们猜想集成化程度更高的 CTC/CTB 电池将占主流。

1．从 CTM 到 CTP、CTC——电芯集成方式的革新

在电动汽车领域中，电池的应用可以分为电池的设计、加工、正极材料、负极材料以及最后的组装部分。其中在最后的组装方面，电芯的集成方式是一直以来的一大发展重点。

传统的集成方式是 CTM，即“Cell to Module”，它代表的是将电芯集成在模组上的集成模式。模组是针对不同车型的电池需求不同、电池厂家的电芯尺寸不同而提出的发展路径，有助于规模经济的形成与产品的统一。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，如比较典型的是 355、390、590 模组。总的配置方式是：电芯-模组-PACK-装车。这种方法带来了一个问题，即模组的存在占体积，该种配置方式的空间利用率只有 40%。这很大程度地限制了其他部件的空间。

CTP 的全称是“Cell to Pack”，即跳过标准化模组环节，直接将电芯集成在电池包上，有效提升了电池包的空间利用率和能量密度。该集成方式最早由宁德时代在 2019年提出，此后比亚迪、蜂巢能源等陆续发布了各自的 CTP 方案。其中比较具有代表性的是比亚迪的"刀片"电池，它将单个电芯通过阵列的方式排布在一起形成阵列，然后像“刀片”一样插入到电池包里，这也是大家称之为“刀片电池”的原因。

从产品的性能来看，CTP 方式较传统体积利用率提高 15-20%，零件-40%，生产效率+50%，能量密度 200Wh/kg+。比亚迪的刀片电池正是基于 CTP 集成模式得以达到60%的空间利率，进而得到大规模的商业应用。而宁德时代也在官网中披露，通过高集成结构设计，提升电池包体积利用率。从第一代 CTP 到最新的第三代麒麟电池，电池包体积利用率从 55%提升到 67%。

CTC 是“Cell to Chassis”的简称，即电芯直接集成于车辆底盘的工艺。它进一步加深了电池系统与电动车动力系统、底盘的集成， 减少零部件数量，节省空间，提高结构效率，大幅度降低车重，增加电池续航里程，被认为是新能源汽车下一个阶段的关键核心技术。在 2020 年 9 月，特斯拉在电池日发布了 CTC 技术。将电芯或模组安装在车身，连接前后车身铸件，并在电池上盖取代座舱底板。该技术计划 22 年用在柏林工厂的 Y 上。特斯拉在电池日的报告中预测，随着 CTC 技术的应用，每 GWH 投资将减少 55%，占用空间也将减少 35%。

与 CTP 技术相比，CTC 技术要求电池制造商从更早的阶段介入车型设计，这就要求电池企业具备更强的研发设计能力，配合部分主机厂进行深度开发。对相应的底盘技术要求也更高，具有更高的技术壁垒。

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