전기 자동차의 부상은 배터리 기술의 급속한 발전을 촉진했으며, 배터리 팩 기술의 진화는 이 기술 혁명의 핵심 요소입니다. CTP의 초기 단계부터 CTB, MTC, 나아가 CTC 단계에 이르기까지 각 혁신 단계는 에너지 밀도를 높이고 비용을 절감하며 배터리 시스템의 전반적인 성능을 개선하는 것을 목표로 합니다. 배터리 팩 기술의 지속적인 혁신은 전기 자동차 주행 거리의 질적 향상을 가져왔을 뿐만 아니라 전체 산업을 발전시켰습니다.
CTP(셀-투-팩)는 배터리 셀, 모듈, 전체 팩의 3단계 팩 구조를 줄이거나 없애는 기술입니다. 배터리 셀을 팩에 직접 통합함으로써 표준 모듈 단계를 우회하여 중간 모듈 단계를 없애고 배터리 팩의 공간 활용도와 에너지 밀도를 효과적으로 향상시킵니다.
현재 두 가지 주요 기술적 접근 방식이 있습니다. 완전한 모듈리스 방식과 더 큰 모듈을 작은 모듈로 대체하는 방식이 그것입니다.
CATL이 출시한 기린 배터리는 3세대 CTP 기술을 채택했습니다. 이 기술은 모듈 기반 레이아웃을 완전히 제거하여 배터리 팩 크로스빔, 바닥 냉각판, 단열 패드의 별도 설계를 없앴습니다.
대신 다기능 탄성 중간층으로 통합했습니다. 이러한 설계 덕분에 기린 배터리는 빠른 온도 제어, 안전성 향상, 4C 고전압 고속 충전 기술 지원, 배터리 수명 연장 등의 이점을 누릴 수 있습니다.
제조 비용 절감
비교적 간단한 유지 관리
다양한 차량 모델 및 애플리케이션 시나리오에 쉽게 적용 가능
볼륨 활용도 향상
에너지 밀도 증가
열 폭주 관리의 어려움 증가
높은 프로세스 요구 사항
유지 관리 및 교체에 대한 어려움
긴 배터리 팩 조립 시간
셀 재사용의 과제
CTB 기술에서는 배터리 팩의 모듈과 케이스 설계가 제거됩니다. 이를 통해 제한된 공간에 더 많은 배터리 셀을 적재할 수 있어 배터리 용량을 늘리고 전기 자동차의 주행 거리를 늘릴 수 있습니다.
또한 CTB 기술은 차량의 배터리 구성품의 무게를 줄이면서 차량의 전반적인 강도를 향상시킬 수 있습니다. 또한 이 기술은 블레이드 셀과 트레이 및 상단 커버를 결합하여 벌집 모양의 알루미늄 판과 유사한 '샌드위치' 구조를 만들어 배터리 팩의 전반적인 구조적 강도를 향상시킵니다.
CTB 기술은 BYD가 도입한 최신 통합 배터리 셀 방식입니다. 이 기술은 구조 설계에서 차량 바닥 패널과 배터리 팩의 상부 케이스를 결합하여 배터리 커버, 문턱, 전면 및 후면 크로스빔과 일체화된 표면을 만듭니다. 실내 실링은 접착식 실링을 통해 이루어지며, 바닥은 마운팅 포인트를 통해 차체에 고정됩니다.
배터리 용량 증가
공간 활용 효율성 향상
확장된 범위
높은 안전 성능
생산 효율성 향상
배터리 셀 구조 강도에 대한 높은 요구 사항
전반적인 복잡성 증가
낮은 보편성
생산 및 유지 관리 비용 증가
MTC 기술은 배터리 모듈을 차량 섀시에 직접 통합하는 방식을 채택합니다. 배터리 트레이 프레임 구조와 차체 빔 구조를 결합하여 이중 프레임 원형 빔 구조를 형성하며, 이 기술의 혁신은 구조 효율성과 경량화를 동시에 달성하는 동시에 차체 빔을 통해 배터리 밀폐를 달성하는 데 있습니다.
Leapmotor가 사용하는 MTC 기술은 기존의 배터리 팩 커버를 없애고 배터리 모듈을 차량 바닥 아래에 통합합니다. 배터리 자체는 정사각형 셀이 직렬 및 병렬로 연결된 대형 모듈로 구성됩니다. 모듈의 모델, 크기 및 매개변수는 이전 설계와 일관되게 유지되므로 상단 커버가 없는 것을 제외하고는 전체 배터리 구조에 최소한의 변경만 이루어집니다.
또한 Leapmotor의 MTC 기술에는 섀시와 배터리 셀 사이에 단열 및 내화성 소재가 추가로 포함되어 있습니다. 이는 강철 부품으로의 빠른 열 전달을 제한할 뿐만 아니라 겨울철 배터리에 단열 기능을 제공합니다.
경량 설계
구조적 효율성 향상
향상된 범위 기능
높은 안전 성능
환경 친화성
통합 효율성 개선 필요
더 높은 비용
배터리 열 폭주 위협 증가
복잡한 제조 공정 및 기술
CTC 기술은 바닥의 상부 및 하부 패널을 사용하여 바닥 프레임 내에 배터리 셀을 직접 통합하는 것입니다. 배터리 케이스. 이는 전용 배터리 케이스와 커버 대신 바닥의 상부 및 하부 패널을 완전히 활용하는 CTP 기술을 더욱 통합한 것입니다. 이 디자인은 차량 바닥 및 섀시와 통합되어 배터리 설치 형태를 근본적으로 변화시켰습니다.
CTC 기술의 목표는 고도로 통합되고 모듈화되어 조립 프로세스를 간소화하고 비용을 절감하는 것으로, 통합 설계 접근 방식을 강조합니다.
테슬라의 배터리 데이에서는 4680 배터리 셀, CTC 기술, 통합 다이캐스팅 기술을 소개하며 베를린 공장에서 CTC 기술을 활용하여 Model Y를 생산할 것이라고 발표했습니다.
테슬라의 접근 방식은 배터리 셀을 섀시에 직접 배치하여 실내 바닥을 없애는 것입니다. 시트는 배터리 팩 커버에 직접 장착됩니다. 배터리 구조는 차체와 전체적으로 통합되어 있어 철저한 통합 수준을 달성하고 배터리 시스템의 밀폐 요구 사항을 충족합니다.
또한, 측면 냉각 방식 테슬라 배터리 셀의 접착제로 채워진 구조는 열 전달을 어느 정도 제한하는 데 기여합니다.
공간 활용 효율성 향상(범위 성능 향상 및 실내 공간 증가)
CTC 듀얼 프레임 원형 빔 구조 형성(핸들링 감각 및 NVH 개선)
간소화된 배터리 팩 구조
구성 요소 관리 부담 감소
간소화된 설치 및 제조 프로세스
배터리 팩의 물리적 충돌 안전에 대한 효과적인 보호
배터리 상태 및 수명에 대한 중장기 경고 표시
교체할 수 없는 배터리
더 높은 유지보수 비용
높은 통합 수준과 관련된 안전 및 방열 문제
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