在體積密度的提升和成本降低的趨勢下，電池包的集成方案不斷變革，從早期的油改電平臺的異形電池包到特斯拉、比亞迪、寧德時代等推出的“CTP 和 CTC（Cell to Chassis）”方案，動力電池系統(tǒng)集成化進一步拓展。 零部件總數(shù)降低、精密度提高已是大勢所趨，裝配生產(chǎn)的變革已拉開序幕。 收益與風險并存 通過新工藝研發(fā)，優(yōu)化熱管理方案，OEM和電池企業(yè)設(shè)計出高度集成化的系統(tǒng)方案——CTP和CTC，探究如何打造更加高效的電池包結(jié)構(gòu)。 CTP跳出原先的電芯、模組、電池包的三級設(shè)定，實現(xiàn)電芯直接到電池包的高效集成。CTC則更進一步，跨過電池包的設(shè)定，直接集成到車身底盤，實現(xiàn)電芯到整車的進一步深度集成。兩種成組方案均取得了一定的應(yīng)用，不同程度地提升空間利用率，減輕電池包重量，從而提升能量密度，實現(xiàn)成本的下降

根據(jù)NE時代的調(diào)研，電池包的體積利用率隨著成組方案的演進變化驚人。 傳統(tǒng)模組階段，零件數(shù)量約為600個，體積利用率普遍在40%左右。當成組方案發(fā)展到CTP階段，電池包取消了模組的側(cè)板和底板，使用內(nèi)部框架實現(xiàn)固定，零部件數(shù)量減少到約為400+，體積利用率提升到60%左右。 當寧德時代、比亞迪、零跑等將各自的成組方案升級到CTP 3.0或CTC時，電池包取消橫梁框架，乃至將車身底盤與電池包上蓋融合，進一步減少零件數(shù)量，體積利用率擴至70%以上。 得益于電池結(jié)構(gòu)的革新，方形鐵鋰電池發(fā)揮出超高性價比優(yōu)勢，幫助整車同時在續(xù)航里程的提升和成本的不斷下探兩方面實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

目前OEM和電池廠都在不遺余力的提高電池包的制造精度。OEM從整車設(shè)計需求出發(fā)，向動力電池企業(yè)提出明確的技術(shù)要求，包括在設(shè)計階段、在車輛匹配方面、熱管理策略方面、異常狀態(tài)的監(jiān)測以及測試與驗證等方面要開展深入合作。另一方面，OEM和動力電池企業(yè)要共同嚴格把控產(chǎn)品一致性，確保批量化產(chǎn)品達到安全設(shè)計目標。 不遺余力提高裝配精度 在電池包生產(chǎn)的最終階段，是電芯單體的集成與各機械件、熱管理件和電氣件的裝配，如電池托盤、上蓋、液冷板、高低壓線束、電池管理系統(tǒng)等。 目前，電池模組、Pack 的實際生產(chǎn)條件與期望的高精度仍有差距。在繁多的設(shè)計方案下，不同電池包的孔位、裝配精度、密封手段均有差異。采用人工檢測的話，其不確定性為電池包的安全性埋下了隱患。 高精度的要求，需要通過尺寸檢測來檢出，包括拉鉚孔、基準孔、角銑削面、密封面的面輪廓和平面度，模組支架的安裝面輪廓、定位孔支架的面輪廓及位置度等。不難看出，殼體的尺寸檢測要素多，同時還有很高的檢測效率要求。

蔡司ATOS ScanBox 可實現(xiàn)電池托盤的自動化快速全點云測量，通過建立數(shù)字孿生模型，可以測量所有連接組件的尺寸及其對齊程度，將不同特征參數(shù)統(tǒng)一收集，并且與設(shè)計直接比對，得到最終的尺寸誤差情況。 不局限于檢測結(jié)果，蔡司在檢測電池托盤設(shè)備上經(jīng)驗豐富，可以直接輸出數(shù)據(jù)分析。更多精彩內(nèi)容，請查閱《纖毫畢現(xiàn)，追根溯源 – 探索電池高效生產(chǎn) 打造高品質(zhì)電池的奧秘》白皮書。

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