導讀：上個周末比亞迪海豹的CTB大火，我覺得有必要在這個里面，探尋一些核心邏輯。電池開發的邏輯，在過去幾年的邏輯，是從幾個方面來走的。
● 電芯：
壓縮非活性物質的比例，我們看到銅箔、鋁箔、隔膜等等在不斷往薄的方向發展，同一種化學體系不斷提高壓實密度來提升電芯能量密度，這是電芯層面的卷。
● 電池系統：
而Pack級別能量密度的提高也關注電芯/Pack的轉化率，也就是集成效率，幾乎所有的團隊極限探索如何去掉電池包里的冗余結構件。
● 電池和車身結構化（structure battery ）：
這個以Elon Musk的飛機油箱的例子，飛機油箱從機翼＋油箱變為機翼＝油箱，所以在整個車身設計中考慮更多空間和結構耦合，讓車身＋電池包=車身電池容器，電芯本身的殼體結構成為整體承重結構的一部分。
因此走到這個階段，整個汽車的前期設計、集成和售后都需要進入進來，和原有的電池部分一起考慮，整個原有的分工邏輯變化了，而兩家同時在整車和電池端能協同的汽車企業成為推出這種設計的第一梯隊，是完全合乎情理的。
我找了很多特斯拉的維修信息，來看看一些發現。
▲圖1.特斯拉和比亞迪的集成化設計，從車到電池
一、特斯拉結構化電池和海豹CTB
下圖是我們在特斯拉德州工廠的開放日見到的情況，實際我們再來看車身和兩者的結合，在這個結構來看，這個電池殼體的承受力主要包括：
● 前排兩個座椅
● 前排座椅成員的腳步
● 后排座椅成員的腳步
備注：根據拆解的情況，后排座椅的固定結構上和電池包無關。
▲圖2.結構化電池外部概覽
在海豹的設計中，前后排座椅都是通過中間的橫梁來承受的，電池包的承受力主要對上方成員的腳步著力點。
▲圖3.海豹的設計
還有一點發現呢，電池上面主要還有HVAC風道和隔層，風道主要從中間走，所有電池殼體表面通過隔層來進行一定緩沖。下圖里面能看到金屬表面的部分，就是電池包的上蓋。
▲圖4.副駕駛的布置
和前排一樣，特斯拉的后排，也是通過電池地板頂上來作為支撐面，白色部分為連接HVAC的風道，在下面這個圖，我們能看到特斯拉把支撐部分全部做成了電池殼體的部分。
▲圖5.第二排座椅和風道的情況
而當整個電池拆下來之后，從頂視圖來看，整個中間是完全空的，拆解下來這個電池包，需要把中控扶手、兩個座椅，中間的風道所有的組件全部拆下來，確實能修，但是非常非常費勁。
▲圖6.電池維修下來以后，整車車身內部是空的
海豹車身的結構我們沒看到太多，但是基本的邏輯也是相似的，就是拆解電池的時候，前排座椅不用卸下來，這個會相對好一些，整體的結構是完全一致的。
▲圖7.特斯拉和比亞迪兩者的對比
二、特斯拉的殼體設計
因為很難拆，所以這次特斯拉的維修策略主要分成三種考慮：
● Pyrofuse的維修，這個在電池包上方有一個塑料蓋，如果這個出了問題，只需要拆解后排座椅的部分組件，就可以直接進行替換。
● 電氣部件的維修，這個比較費勁，但是也是從二排座椅拿下來，然后在整個維修窗口下對電氣部件進行維修。
● 整體維修，這個就是電芯整個出問題以后，電池進行更換。
▲圖8.電池的維修策略
下圖所示，是最近上海出現的零星問題，換就OK了，最近有上海工廠的LFP和北美的NCA，都有零星的質量控制問題進行后期更換。
▲圖9.在偶發的情況下，這種設計就換電池
這個電池包的螺栓連接點確實比較多，如下所示，其實主要包括38個螺栓。
● 左右各14個螺栓，一邊7個
● 頂端包括6+6，有一塊額外的保護板
● 電池包電氣部件有4個吊掛點
● 在電池末端有8個吊掛點
▲圖10.電池系統的螺栓情況
在CTB狀態下，電池的殼體可能從現有的拼焊殼體退回到鈑金托盤，根據不同的信息渠道，后面圍繞兩個托盤有兩種路線，一種基于成本考慮做鈑金，還有就是用高壓鑄鋁來做（鋁強度是否足夠，配合內部的結構設計，是個挑戰）。
▲圖11.電池系統的殼體
小結：
我們從整個結構來看，需要考慮整體空間考慮，核心競爭力已經從電池把空間給電池演變成了車輛空間給電池了，這個是目前大家的核心利益訴求。在整體布置空間維度或者Z方向維度，都是利益點。
備注：CTB，指的是Cell to Body，其中cell為電芯，body指的是車身地板，CTB的核心是把電池上蓋和車身地板合二為一。CTC，指的是Cell to Chasis，通常指的是把電芯（cell）集成到底盤（Chasis）。
作者：汽車電子設計 朱玉龍
