谈一谈新能源车的电池与底盘-以比亚迪CTB为例子

前言

近期看了一些新能源汽车的资料，再联系到我之前的经历，以及曾经看过的一些新闻，突然有了点写我自己看法的兴趣，就直接写了。

我之前以消费者的身份体验过很多电车，包括但不限于别克微蓝6，BMW i3之类的车。之前的新能源车大部分情况下都是按照油车的设计逻辑去制造的，各个零部件分开，也不针对电池包做额外的优化等等。比如电池包就是单独的电池包，一整个塞在车子底盘上，或者直接把油车框架拿过来见缝插针塞电池进去（此处点名BMW i3）。

有些很自然的思路，比如电气化前提下做整车线控底盘，再比如把能集成的部分全都集成到车身里去，比如BCM，VCU，MCU等等，有整车集成方案的话，就很容易解决分布式电子电气架构算力小、效率低并且协同难的问题。但是这些很自然的思路，之前那些合资企业并没有去跟进设计实施。

我之前想了一下那些传统车企做这些电车时候为什么不做呢？我能想出来的两个理由：上下游产业链没打通，大部分配件都是供应链技术，所以没办法做整合集成；如果真的出了集成程度很高的车，它也不好定价，毕竟传统车企每个价位都有自己的产品线，新的底盘的车放哪个价位上都会对原有的产品体系造成冲击。

但是比亚迪的CTB底盘就没这个顾虑了，作为目前新能源车领域打通了上下游产业链的品牌，从电池到电机再到电控，再到整车制造，比亚迪都能在自己一家集团公司里流转，设计制定下一个世代的智能电动汽车的标准。

并且比亚迪全线转新能源汽车之后，所有的子品牌都是重新设计开发的，根本不会担心新平台与新车的推出会对老产品线有负面影响（当然，老车主自嘲一下，比亚迪新车迭代升级太快了，老车主只能一笑而过，抓紧挣钱换新品）。

个人感受

作为一个曾经在锂电池领域做过研究的人，我对比亚迪的好感度是相当高的，毕竟锂电的博士出来之后也就只有比亚迪之类的企业会给我们一个相当丰厚的工资包，并且在消费大环境向下的背景下，比亚迪在招聘市场上几乎是只要你能干活就直接招进去，开个玩笑话就是船夫哥都要亲自下产线拧螺丝保障交付了。

这次说比亚迪的CTB，我也只从我懂的部分来展开，别的方面我也不是很懂。

根据我看的比亚迪的资料显示，比亚迪e平台3.0的底盘层、高压层、低压层、车身层全都重新设计开发了，优势就是在硬件上支持L4以上的驾驶，以及预留了相当多的自动驾驶接口，适配了目前大多数的顶尖自动驾驶方案（目前自动驾驶做得比较好的几家：华为，Momenta，博世等等）。

也就是说，如果今年买新车的话，还是得看看这个车的平台是不是比亚迪e平台3.0，毕竟未来自动驾驶的方案是越来越多，硬件有这个基础的话，未来是可以通过软件升级来提升自动驾驶的体验的。

比亚迪在新能源领域得到我的认可，是因为我看了刀片电池穿刺实验，作为一个曾经的锂电池研究领域的前沿科研工作者，我做研究的时候最怕的就是锂枝晶析出刺穿隔膜导致短路，然后电池爆燃。在很久以前的三星note7上电池突然爆燃的事情就是这个原因。

锂枝晶析出导致隔膜被刺穿短路引发电池爆燃，能解决的方案其实有很多，比如增加隔膜厚度，采用更安全的磷酸铁锂材料，采用分体式电池包以便于BMS及时识别热失控单元并且加以控制，不让它波及到别的电池单元。

比亚迪的刀片电池当时做的穿刺实验对比，普通的三元锂电池包穿刺之后直接爆燃，给人的反应时间都没有，而刀片电池穿刺之后就像是刺了一个钢板，基本没啥反应。这个视频直接给了我相当大的信心：超级安全，超级强度的刀片电池，放在车上使用绝对不会爆燃。

后来我看来一下这个刀片电池的细节，查了一下内部短路，外部短路，过充，碰撞，高压等方面的安全性，刀片电池都给了相当详细的测试数据来证明它的安全性。

磷酸铁锂材料的安全性部分，单体电池包安全性部分，模组安全性部分，整个电池包安全性部分，系统安全性部分，这个刀片电池都做了优化设计。

比如电池包被挤压之后是不会导致爆燃的，意味着放车上使用时候即使是碰到车祸情况，刀片电池包也不会因为外力挤压而导致热失控。

而比亚迪在这个基础上进一步做了电池车身一体化的设计，也就是所谓的CTB电池车身技术。

如果没有电池车身一体化技术的电车会是什么样的呢？

比如别克微蓝6，它是直接把整个电池裸在底盘下面，地面上稍微有点磕碰就会对电池造成很大的损伤。

或者是BMW i3，油改电，见缝插针地布置电池，导致后排都还不是纯平地板，整车的重量与BMS管理系统要做得相当复杂才行。

比亚迪的CTB底盘，直接就把电池做进车身里，借助车身40000+N·m/°的高扭转刚度给电池提供了相当硬的保护能力，宽体电池包两侧直接装配在门槛梁上，采用贯通式闭口直梁进行Y向传力，并与电池包中间有效连接，极大提升侧碰能量传递和车身结构的稳定性。

刀片电池又是能量体，也是车身吸能结构的一部分，充分利用了电池的能量特性与物理特性。

更关键的是，CTB刀片电池的质量分布更均匀，所以可以通过调整来实现50：50的黄金轴荷，这可是BMW在燃油车时代吹了几十年的特性。50：50的黄金轴荷的好处就在于车身稳定性更好，惯量更低，车身响应跟随更快。

传统的燃油车虽然大部分都是机械部件，只要保证发动机进气，就能一直涉水，但是一旦水进了发动机，车子就废掉了。

新能源车基本上全电气化，最怕的就是还是进水，但是害怕的是密封性不足导致的进水，尤其是电池与线路部分，普通新能源车在布线与电控器件部分都会做相当多的密封性设计，包括但不限于打胶以及做高气压环境，那是因为大部分新能源车底盘就是沿用的旧底盘，没有针对于新能源使用环境做优化。

新设计的CTB，器件车身一体化，其优势就是密封性相当好，不需要额外的密封与散热辅助，在遇水环境下能依靠自身的结构优势实现深度涉水。

仰望U9能做到在水面上短暂停留并稳定转向，就是依靠CTB车身架构天然的密封性优势。

至于结构安全性部分，我看过了比亚迪新款海豹CTB双面侧柱碰撞试验数据之后，还是被震惊到了。

双面侧柱碰撞实验一般都是整车以32km/h的速度与75°的角度去撞击254mm的钢柱，尔后再用同一台车叠加二次碰撞实验，以副驾驶后排作为撞击点去撞击同一根钢柱。

一般吹嘘自己安全的油车在这个实验里整车结构平均形变量大概是300mm，但是用了CTB车身的海豹能做到形变量只有183mm，并且两次碰撞之后电池包的形变量只在边框部分有不到4mm的形变，带电部分是毫无损伤，电池包主体结构基本没有形变，电池包也没出现漏液起火的现象。BMS在碰撞发生后的820ms内直接高压断电，防止电失控。

刀片电池本身就很安全，外部结构上遇到碰撞也没有影响安全的形变，BMS在碰撞之后以毫秒为单位去切断动力电池供应以防止失控。

三者叠加起来的结果就是，采用CTB车身的车就是非常安全的，甚至比油车还安全。

结语

要知道曾经十几万的家用车里面，要么就是安全性还行但是车子配置不行，要么就是车子配置还行，但是车身就是一张铁皮，安全性跟不上。

比亚迪的CTB技术加刀片电池技术，上到百万级的仰望U9，下到十几万的海豹，全都是标准配置。我作为一个消费者，是非常愿意看到这个趋势的，毕竟谁不喜欢一辆闭着眼睛买都不用担心减配的车呢？

对于一个消费者来说，车子外观和配置固然很有影响力，但藏在车子外观下面的安全性能才是消费者决定买不买的核心，车子是要在路上跑的，而一个几吨重的东西带着人在路上以几十公里每小时的速度跑着，坐在这几吨重的车里的人，最关心的自然还是安全。

比亚迪e平台3.0作为比亚迪从2017年立项投资一直开发到今年才开发出来的全新纯电车平台，自然不是我一篇文章就能完全说清楚它的优势所在的。

但是我从一个刀片电池部分就能看到比亚迪e平台3.0的思考到底有多长远，这个底盘上所展现出来的架构化，模块化的设计理念，兼容前驱、后驱、四驱等不同驱动方式的设计冗余，以及相当丰富的拓展性，都是比亚迪对未来智能化和电动化车标准的回答。

一流企业制定标准，二流企业做品牌，三流企业做产品。

希望比亚迪去制定更多的标准。