终结你的里程焦虑！2024续航技术大盘点

2024-02-21 17:45

本文来源：智车科技

2023新能源汽车来到了蓬勃发展期，新能源车渗透率全年达到35%左右，个别月份甚至超过44%，可见消费者对新能源车的接受程度越来越高，那么问题来了，难道续航里程焦虑没了？

从渗透率可以看出还是有一部分消费者有所顾忌，但是这个续航焦虑已经大大缓解了，在众多车企以及零部件供应商的齐心合力下，一个个新技术词汇在新能源汽车领域被创造出来，智能一体化底盘技术、全域800V高压平台、一体化压铸技术、多合一电驱系统、二氧化碳热泵空调，它们个个身怀绝技，其特点是在电能的开源节流方面都为续航里程的提升做出了贡献。

这些新技术让消费者吃下了一颗定心丸，消费者对这些技术的肯定反过来也促进了车企创新技术的进一步打磨与挖掘，良性的正循环车轮已经滚动起来，这些新技术将为2024年新能源车的渗透率进一步提升打下基础。

智能一体化技术——提升

电池包成组效率来缓解续航焦虑

要想提升新能源汽车的续航里程，在不考虑动力电池单体密度提升的情况下，提升电池包的成组效率，进而可以从物理层面考虑在不要影响车身强度、不侵占驾驶室内舒适空间的情况下能够装入更多的动力电池，提升车辆动力电池系统体积利用率，续航能力自然就提升了。智能一体化技术呈现出多种技术形态，早期以比亚迪的CTB技术为引领，零跑汽车的CTC紧随其后，宁德时代在此基础上进一步集成了电动传动系统、悬架、刹车等部件，创造出CIIC技术。

1、比亚迪CTB一体化电池技术

CTB技术：Cell to Body，电池车身一体化，采用电池上盖板代替车身下底板，省掉了一层地板空间，带来车辆大约10mm的空间节约。典型的应用车企代表是比亚迪，其CTB性能参数如下：

·动力电池系统体积利用率66%

·正碰结构安全提升50%，侧碰安全性提升45%

·整车扭转刚度提升一倍，突破40000+N*m/°

·垂直空间增加10mm，超低质心/惯性，50:50黄金轴荷比

比亚迪CTB

2、零跑CTC一体化电池技术

CTC技术：Cell to Chassis，电池底盘一体化，省掉电池上盖板，保留车身下底板，去掉电池包上盖，典型的应用车企代表是零跑，其CTC性能参数如下：

·电池布局空间增加14.5%

·车身垂直空间增加10mm

·车辆综合工况续航提升10%

·车型扭转刚度提升25%

·车身轻量化系数提升20%

零跑CTC

3、宁德时代CIIC一体化智能底盘技术

一体化智能底盘可以看作是动力域融合一种体现，实现高度集成的高效智能电动底盘，从而减少各个部件的中间环节能耗和重量，有利于提升续航里程，典型代表企业是宁德时代。

宁德时代CIIC 是以电池和电驱为核心、通过 CTC（Cell to Chassis）技术实现高度集成的电动底盘。CIIC 将电池、电动传动系统、悬架、刹车等部件整合在底盘上，在实现减少能耗的基础上，还实现上下车体设计分离解耦，为车型快速开发打下基础。

2022年10月31日，宁德时代与VinFast宣布签订全球战略合作谅解备忘录，双方将在CIIC（宁德时代一体化智能底盘）滑板底盘等项目上开展合作。

2023年1月10日，宁德时代全资子公司时代智能与哪吒汽车在上海举行签约仪式，双方将在CIIC（CATL Integrated Intelligent Chassis）一体化智能底盘项目上开展合作，首款搭载CIIC的车型最快将于今年年底面世。

2023 国际汽车电子与软件大会?滴水湖峰会上，宁德时代透露旗下时代智能开发的滑板底盘已实现技术突破。与宁德时代合作的首发 B 级轿车已完成黑河冬季测试及吐鲁番夏季测试，实现 75% 的电池包成组效率，续航里程突破 1000 公里，低温衰减在零下 7 度时小于 30%，百公里电耗 10.5kWh，实现了 5 分钟充电 300 公里，且底盘支持 CNCAP 五星级碰撞要求，车体碰撞能量吸收大于 80%，而该车企应该是之前与宁德时代就一体化底盘签约的哪吒汽车。

可以预见，宁德时代的一体化智能底盘技术即将在整车的续航方面体现出优势，目前与国外和国内企业的合作正在全面推进中，今年也将成为新能源汽车行业发展的新趋势之一。

总结一下，CTB/CTC/CIIC技术都是动力电池在硬件层面与整车车身的融合过程，基本原理都是将车辆地板作为动力电池的一部分，其优势包含但不局限于以下几个方面：

·安全性提升，在车辆遇到碰撞时，电池整体可以起到传递并吸收能量的作用

·操控性提升，由于CTB使得整车强度提升，使得车辆高速过弯时侧倾变小，提升稳定性与操控性

·舒适性提升，可以有效降低车身的震动，NVH性能提升

·提升乘坐空间，车辆底盘进行纯平设计，提升车辆在垂直方向的空间，减少车辆受到的风阻

二氧化碳热泵空调——通过

热管理技术降能耗

进而提升续航里程

提升续航里程，只开源还不够，我们还要想办法节流。在整车电能的消耗方面，空调占比非常大，严重制约续航里程的提升。在新能源车空调的研究方面，脚步从来未停止过，今天我们来细数下新能源车空调发展的历程，空调系统还有个名字叫做热管理技术。

热管理技术的主要任务是协调好热量产生者与热量消耗者之间的关系，是为车机在不同工况的不同热需求下提供合适的工作温度的系统，终极目标是将新能源车产生的热量全部回收进行转化利用，这样可以提高热管理效率，实现热量有效利用，降低电耗，提升低温环境下的续航能力。而在热管理系统中，空调系统在热管理中是占比最大的一部分。而空调又分为PTC和热泵两大类。

1、PTC空调制热

PTC(positive temperature coefficient，PTC) 为正温度系数加热器，结构简单，但制约续航，正温度系数加热器由PTC陶瓷发热元件与铝管组成，具有热阻小、热效率高的优点，但其制热时需要消耗大量的电能。冬季使用PTC供热时，耗电量较高，严重制约了电动汽车的续航里程。

PTC加热器原理框图

以一个2kW的PTC加热器为例，全功率工作一个小时要消耗掉2kWh电，即2度电。如果按照百公里耗电15kWh计算，2kWh就将损失13公里的续航里程，而实际情况可能带来的续航降低程度更大，所以PTC虽然制热快，但是纯电动新能源车一般是不会单独搭载PTC方案的。

2、热泵空调

热泵空调通过热量搬运制热，效率远高于 PTC。热泵空调的原理是使用蒸气压缩循环利用环境中的热量进行制热，并通过阀件组合使空调的蒸发器和冷凝器功能对换，从而改变热量转移方向，进而满足冬天的制热需求。热泵空调与PTC不同，不会直接使用电能制热，而是实现对热量的搬运，既然是搬运，那么就意味着车外得有热量可搬，也就是当室外温度极低时，热泵空调也无能为力，这是低温下热泵空调的劣势。

热泵冬季制热原理

有数据表明，当使用热泵空调代替PTC满足加热需求时，能耗可以降低 54%-79%，这样就能显著增加电动汽车的续航里程。

热泵与 PTC 制热能耗对比

3、PTC与热泵空调的集成

简而言之，PTC空调和热泵空调的原理不同主要在于：PTC制热为“制造热量”，而热泵不生产热量，只是热量的“搬运工”。既然是搬运，那么就存在低温下无热量可搬运的情况，为此PTC与热泵空调集成方案应运而生。

PTC热得快，但是耗能大，可以在低温时启用，当环境温度低于-10℃时靠PTC加热来维持温度，为座舱和电池提供较好的制热效果；待温度上升至-10℃以上时，切换至高效的热泵进行继续工作，从而降低因空调制热而产生的能耗，提升续航里程。所以很多车型都采用了热泵+PTC的温控方式，虽然增加了成本，但是带来了续航里程与制热效果的兼顾。

4、二氧化碳热泵技术

随着汽车工程师对低耗能空调系统的技术探索，二氧化碳作为空调的冷媒技术诞生了。二氧化碳尤其无污染的特点，CO2热泵空调比现有空调冷媒更加环保，在低温下比R1234yf型热泵能源利用率更高，以更少的耗电量达到相同的制热效果，且可以在-30℃的低温下正常工作，而这个技术之所以能够实现得益于800V平台的空调技术的发展，可以使得二氧化碳转子式压缩机在新能源车上运转，以实现二氧化碳需要的130bar的高运行压力（为传统热泵的8-9倍）。

目前有些车型已经可以选装二氧化碳热泵，只不过成本会偏高。

新能源汽车的技术含量一定是先在新能源车的痛点领域出现，这是毋庸置疑的，关乎续航能力的热管理技术便属于此类，随着新能源车的逐步纯电动化，以二氧化碳热泵空调为主的热管理将成为高续航车辆的最佳选择。

全域800V高压平台技术——

为提升续航里程添砖加瓦

可能一提到800V高压，你总能第一个想到快充，其实除了快充外，它还有一个优势，就是降低能耗，由于高压，还可以有效降低车内耗电零件的能耗。这个要从高压快充讲起，高压电池充电的过程实际上就是把电能从电网搬运到车内的高压电池中的过程，这个过程搬运的是电能。电能是功率与时间的乘积，那么要想缩短充电时间，唯一的手段就是提高充电功率。功率=电压x电流（P=UI），想要提升充电功率，那么有提升电流或者提升电压两种选择，而提升电压充电因为各方面优势成为了主流方案。

800V充电平台

而提升了充电的电压之后呢，发现如果一部分用电设备不是800V，那么还需要再增加一个DCDC转换器，这无形之中就增加了能量的交换过程，有能量交换那必然有能量损耗，所以800V全域技术便应运而生了，除了减少能量转换环节外，我们惊喜的发现，因电压提高致使用电器件本身的内阻产生的损耗也少了，Q=I2RT，也就是产生的热量损耗与电流的平方成正比，对于800V高压系统而言，工作电流是相对减少的，所以续航里程便也会间接增加。800V全域电气平台正在成为消费者购买纯电动车的重要参考项之一，因为其可以有效缓解续航里程焦虑。

小米800V电气平台

新能源车800V高压平台大概分为三种：

·第一种是全域800V，即整车的电机、电池、电控、空调、DCDC等都支持800V；

·第二种是关键部件支持800V，比如电驱系统、电池支持800V，而空调等电气部件采用400V；

·第三种是仅电池支持800V高压快充，但其它部件均为400V。

目前支持第一种全域800V平台的车型比较少，多数宣传自己是800V平台的车型都属于上述中的第二种类型。而小米的技术发布会以及小鹏X9的上市发布会都以全域800V入场，向后入局者宣告了新能源车800V全域将是新的门槛。

全域800V构成

可见800V全域平台不仅可以缩短充电时间，还可以减少动力输出环节的能量损耗，从而提升续航里程，难怪车企为其着迷，消费者为其动情。

一体化压铸技术——以

轻量化的方式提升续航里程

白车身一体化压铸技术正在向大型化方向发展，一体压铸技术可以提高整车质量、缩短产品生产周期、保证车内空间的绝对密封性、提升汽车被动安全性、车身耐久性能、提升整车的轻量化进而提升续航里程。可以说一体化压铸集众多优点于一身。

传统的非一体化压铸是将小的零件通过焊接的方式连接起来的，形式包括但不限于手工焊接、机器人焊接，基本都是点焊的形式，既然是焊接就存在着钣金零件之间的重复搭接，而使用一体化压铸技术，便可以在保证强度的前提下消除冗余的钣金搭接，从而提升车身的轻量化系数。

目前蔚来、小鹏、理想、问界、岚图、长安、小米、哪吒等汽车品牌都已经量产或布局一体化压铸技术，不同点在于大家选择的压铸位置不一样，一体化后车身和后地板居多，目前在向一体化车头、一体化侧围发展，从吨位上看9000T已经不稀奇了，12月15日哪吒汽车直接上20000T，可以说一定程度上决定了国内未来车身一体化的走向。

哪吒汽车，2023年12月15日 -力劲科技与造车新势力哪吒汽车共同举办"超大型一体化压铸设备及技术战略合作签约仪式"，双方就联合开发20000吨超大型压铸单元及多项业务达成深度战略合作。本次合作研制之压铸单元锁模力为当前全球之最，有望将一体压铸场景拓展至B级车及更大尺寸车型的整个车身底盘，为一体化制造创造更多可能。