LG的CTC方案

LG在本月17号首次公开了一份CTC专利，专利公开号为KR1020210017172A，这是它在标准模组系列之后最为重要的一个技术方向。

众所周知，软包由于自身的结构特性，是无法独立固定的，所以LG的这个CTC方案选择的是模组到车底盘的集成（Module to Chassis）。LG的考量初衷是进一步去掉冗余结构件，提高模组的空间利用率和系统比能，同时简化电池系统和整车的工艺，该方案的总体思路如下图所示（这里为了展示，将产品倒过来了）。

可以看出：（1）LG将电池包的下箱体与车底盘进行了集成，这两个结构实际是有冗余设计的，引用专利中的表述大意为“车身框架和电池下箱体之间的刚度是多余的”；（2）LG将上盖与水冷板进行了集成，这样原来电池包中模组相关的部分就比较好处理了。

首先看下底盘与下箱体的集成，如下所示：LG以框架的形式在底盘上构建了用于安装模组并提供防护的一个托盘，相当于原来的托盘底与车底盘融合了。

模组安装于中间纵横梁形成的隔间内，模组与底盘有一个结构体310/311，不太清楚作用为何；模组相当于倒着安装，通过螺栓与底盘固定起来。框架的前端留有空间，用于安装BMS及高压控制器件，两侧及中间的通道用于高低压走线。

接下来我们看下上盖组件。这是其中一个示例，上面两图为上盖组件的底部、顶部的视图。

104是外层盖子，103为冷却板，外层盖子可以采用塑料，冷却板为铝合金。模组与上盖组件之间有热界面材料TIM，TIM可以是整个一块，也可以是分开的，每个模组一个。此外，在外层盖子与冷却板之间也可以增加一个防振层，以减少整车行驶中的振动和噪音。上盖组件后端一个垂直突出的结构，主要用于结构防护。

由于软包自身的结构特性，在很长一段时间内让人看不清软包如何来应对大模组和CTP/CTC。自标准模组系统后，LG陆续也披露了不少大模组的方案，但仍跟不上方形和圆柱电芯进化的速度。

现在，我们已经比较清楚LG在CTC这个方向的布局了，这个专利的申请时间是2019年8月份，还是比较早；宁德CTC的专利现在还没有看到有公开出来，所以不知它在这块的布局时间。

迄今为止，我们能够看到的CTC技术动态包括：

  • Cannoo，量产，模组到底盘的集成，圆柱电芯；
  • 博世-本特勒底盘平台3.0，模组到底盘，平台技术储备；
  • AVL，模组到底盘，圆柱电芯，方案；
  • 特斯拉，量产，电芯到底盘Structure Battery，圆柱电芯；
  • 福特，专利布局；
  • LG，专利布局（进度不明），软包电芯；
  • 宁德时代，发布概念（进度不明），方形电芯；
  • BYD，专利布局（已有试制？），方形电芯；
  • 科尼普，专利布局+样车1.0完成，1.5进行中，方形电芯（目前应为模组到底盘方案）。

当技术还在概念阶段的时候，它看来起来比较遥远，然而当技术开始落地时，它往往快得超出预期。我相信随着特斯拉Structure Battery 的量产落地，CTC将迎来实质的应用阶段，看看目前大模组的状态就知道了。

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