Hiểu rõ về CTM – CTP và CTC/CTB, 4 công nghệ tích hợp pin cho xe điện mới nhất hiện nay

Pin là nơi lưu trữ năng lượng cho xe điện hiện đại ngày nay, nó chính là trái tim truyền máu nuôi sống toàn bộ hoạt động của chiếc xe. Hiện nay phổ biến có 3 công nghệ tích hợp pin cho xe điện bao gồm CTM – CTP và CTC/CTB. Hôm nay chúng tôi sẽ sơ lược về những công nghệ cốt lõi này…

Hiện nay, các cấu trúc bộ pin phổ biến nhất là CTM, CTP, CTB và CTC. CTM (Cell to Module): Một cell là chính cell pin đó, CTM tích hợp các cell vào một module, sau đó được bọc trong vỏ để tạo thành bộ pin. CTP (Cell to Pack): Các cell được tích hợp trực tiếp vào bộ pin, loại bỏ bước module. CTB (Cell to Body): Bản thân thân xe không có tấm đế, nắp pin được tích hợp với tấm đế của xe. CTC (Cell to Chassis): Các cell được gắn trực tiếp trên một tấm đế dập liền khối.

CTM (Cell to Module)

CTM tích hợp các cell pin vào các module, sau đó được bao bọc trong vỏ để tạo thành một bộ pin.

Ưu điểm: Công nghệ Pin xe điện CTM đã trải qua quá trình kiểm chứng ứng dụng lâu dài, làm cho công nghệ của nó tương đối trưởng thành, với độ ổn định và độ tin cậy cao.

Bảo trì thuận tiện: Các cell được tích hợp thành các module, vì vậy khi một cell bị lỗi, module có thể được thay thế riêng lẻ mà không cần thay thế toàn bộ bộ pin, giảm chi phí và thời gian bảo trì.

 Hiệu suất sử dụng thể tích thấp: Sự hiện diện của các module dẫn đến hiệu suất sử dụng thể tích tương đối thấp đối với các bộ pin CTM, hạn chế mật độ năng lượng pin và phạm vi hoạt động.

CTP (Cell to Pack)

CTP là công nghệ cấu trúc bộ pin không cần module, tích hợp trực tiếp các cell bên trong bộ pin, loại bỏ giai đoạn module.

Ưu điểm: Loại bỏ giai đoạn mô-đun giúp cải thiện đáng kể việc sử dụng không gian của bộ pin CTP, đồng thời tăng mật độ năng lượng pin và phạm vi hoạt động.

Chi phí thấp: Bằng cách giảm việc sử dụng các thành phần và đơn giản hóa quy trình sản xuất, chi phí sản xuất bộ pin có thể được giảm xuống, đồng thời cải thiện hiệu quả sản xuất.

CTC/CTB

CTC/CTB là từ viết tắt của công nghệ pin Cell to Chassis/Cell to Body. Cả CTC và CTB đều là các phương pháp tích hợp bộ pin với thân xe hoặc khung gầm để đạt được cấu trúc bền vững nhất, thêm không gian cho chiếc xe.

CTC: Các tế bào pin được gắn trực tiếp trên một tấm đế dập liền khối. Phương pháp này đòi hỏi chuyên môn kỹ thuật cao hơn và sự phối hợp thiết kế xe, nhưng nó có thể cải thiện hơn nữa mật độ năng lượng pin và không gian nội thất.

Sự khác biệt chính giữa hai phương pháp nằm ở phương pháp tích hợp. CTC tập trung vào việc tích hợp bộ pin với khung gầm, trong khi CTB tập trung vào việc tích hợp bộ pin với sàn xe. Cả hai đều đạt được mức độ tích hợp cao, giảm thiểu việc phát triển các bộ phận, tăng không gian nội thất và cải thiện độ cứng tổng thể của xe.

Tích hợp: CTC và CTB đạt được mức độ tích hợp cao nhất, tích hợp bộ pin với thân xe hoặc khung gầm.

Tạo không gian cho xe: CTP, CTC và CTB đều cải thiện việc tận dụng không gian bằng cách giảm thiểu các bộ phận và tối ưu hóa cấu trúc, do đó tăng mật độ năng lượng pin và phạm vi lái xe.

Rào cản công nghệ: CTP có rào cản công nghệ tương đối thấp hơn, trong khi CTC và CTB yêu cầu rào cản công nghệ cao hơn và sự phối hợp thiết kế thân xe.

Khả năng bảo trì: CTM có khả năng bảo trì tương đối tốt hơn vì các mô-đun riêng lẻ có thể được thay thế. CTP, CTC và CTB, do mức độ tích hợp cao, tương đối phức tạp hơn trong việc bảo trì.

CATL hiện là nhà cung cấp cell lớn nhất trong ngành cho CTM, với cell 8155 là sản phẩm chính. Các nhà sản xuất ô tô (OEM) tự xây dựng dây chuyền sản xuất bộ pin của riêng họ để bọc các module thành bộ pin. Đây hiện là một giải pháp pháp tương đối phổ biến. Mercedes-Benz, BMW, Volkswagen và Audi đều sử dụng giải pháp pháp này.

Ưu điểm bao gồm: công nghệ đã hoàn thiện, bảo trì sau bán hàng thuận tiện, cho phép thay thế riêng lẻ các module bị lỗi mà không cần loại bỏ toàn bộ bộ pin, và quy trình sản xuất đơn giản.

Nhược điểm bao gồm: khả năng sử dụng thể tích bên trong của bộ pin thấp. Nói một cách đơn giản, điều đó có nghĩa là bộ pin không được tận dụng tối đa vì kích thước bộ pin khác nhau giữa các mẫu xe khác nhau của các nhà sản xuất khác nhau, thậm chí một số còn có hình dạng không đều.

Tuy nhiên, kích thước các cell pin là tiêu chuẩn, khiến việc bố trí mô-đun trở thành vấn đề sắp xếp chiến lược. Nó giống như việc tìm cách sắp xếp đồ đạc và thiết bị trong một ngôi nhà nhỏ để đáp ứng nhu cầu chức năng mà không hạn chế sự di chuyển.

Pin Kirin và Blade nổi tiếng sử dụng thiết kế này. Ưu điểm là khả năng sử dụng thể tích bộ pin cao, nhiều cell pin hơn có thể được đặt trong cùng một không gian so với CTM, giảm số lượng bộ phận (mô-đun), đơn giản hóa quy trình sản xuất và có khả năng rút ngắn đáng kể dây chuyền sản xuất.

CTB (Cell-to-Pack) loại bỏ sàn xe, tích hợp nắp pin với sàn xe, biến pin thành một bộ phận cấu trúc và tăng cường độ cứng vững của xe. Một số mẫu xe Seal của Chery sử dụng cấu trúc này. Nó được coi là một công nghệ tương đối đột phá, đòi hỏi một mức độ tự tin về công nghệ nhất định để áp dụng trong sản xuất hàng loạt.

Ưu điểm: Khả năng sử dụng thể tích cao, tăng độ cứng vững của thân xe, Không gian nội thất cho hành khách được tăng lên do không có sàn, giảm số lượng bộ phận.

CTC gắn trực tiếp các cell pin lên sàn xe được dập liền khối. Ví dụ điển hình là Tesla, nhưng không phải các mẫu xe 3 và Y sản xuất trong nước, những mẫu xe đó vẫn sử dụng CTP (Content Delivery Platform). CTC (Content Delivery Platform) có những ưu điểm tương tự như CTB (Content Delivery Platform) vì cấu trúc của chúng tương đồng.

Tóm lại: Nếu các nhà sản xuất ô tô không thể tự sản xuất cell pin và chỉ có thể mua các cell pin tiêu chuẩn từ bên ngoài, thì CTM (Content Delivery Machine) hiện là một phương pháp hoàn thiện có thể được triển khai nhanh chóng và sản xuất hàng loạt. CTP (Content Delivery Platform) là một bước tiến công nghệ xa hơn so với CTM, trong khi CTB (Content Delivery Platform) và CTC (Content Delivery Platform) thậm chí còn tham vọng hơn, với rào cản kỹ thuật cao.

Nó không chỉ đòi hỏi công nghệ sản xuất cell pin mà còn cả thiết kế thân xe, quy trình sản xuất và các công nghệ bổ sung. Ví dụ, công nghệ đúc khuôn quy mô lớn hiện đang phổ biến giúp tối đa hóa lợi thế của CTB. Xiaomi vừa cho ra mắt máy đúc khuôn có lực kẹp 9100 tấn, trong khi XPeng đang phát triển máy đúc khuôn 16000 tấn.