电池包及汽车底盘演进路线展望

1、2目录专 业 领 先 深 度 诚 信CONTENTS中 泰 证 券 研 究 所1. 由CTP到CTC，集成化、模块化进一步加强2.集成化化&线控技术加持，滑板底盘重塑供应链格局3.产业链受益标的：阿尔特、伯特利、拓普集团3目录CONTECONTENTS中 泰所 领 先 深 度 1由CTP到CTC，集成化、模块化 进一步加强CTM：传统电池包形式是由电芯组成模组再组成电池包，从下部与车身地板组装。CTP：电池集成方案取消模组结构，由电芯直接组成电池包，电池包集成到车身地板上作为整车结构件的一部分。CTC：直接将电芯集成在地板框架内部，将地板上下板作为电池壳体。电芯增加一个功能，作为整车结构件的一

2、部分。驱动原因：提升电池利用效率，同时减少零件数量，增加空间，减轻电池组的质量，由此提高电池能量密度和降低成本。1.1 电池发展路径: CTM CTP CTC资料来源：电动势，CTC集成技术在电动汽车电池布置中的应用，中泰证券研究所整理CTM方案CTP方案CTC方案基本概念电芯模组电池包车身电芯电池包车身电芯车身空间利用 率低高高集成方案先电池本身集成，再安装到 车身上先电池本身集成，再安 装到车身上电池包有独立上盖 可代替车身地板车身地板作为 电池上盖空间利用 率/车内空间无变化，电池 包内空间利用率增加地板内空间被利用，进一步增加空 间利用率电池电量/电量增加约10-15/电量再增加约5

3、10电池是否 承载载荷否否是可维修性可单独更换模组只能更换电池包只能更换电池包更换电池包且 重新密封图表1：技术路线往简化发展， CTC方案空间利用率最高、电池电量显著提升42022年6月，宁德时代正式发布了CTP 3.0麒麟电池，系 统集成度创全球新高，体积利用率破72 ，能量密度可 达255Wh/kg，可实现整车1000公里续航，将于2023年量 产上市。通过全球首创的电芯大面冷却技术，麒麟电池可支持5分钟快速热启动及10分钟快充。资料来源：宁德时代，高工锂电，中泰证券研究所整理 1.2 当前：CTP为主，宁德时代的大模组方案2019年9月，由北汽新能源与宁德时代携手打造的全球 首款CTP

4、电池包中国蓝谷正式发布，搭载于北汽EU5 车型。较传统电池包，其CTP电池包体积利用率提高了15 -20 ， 电池包零部件数量减少40 ，生产效率提升了50 ，能量 密度可达到200Wh/kg以上。图表2：宁德时代第一代CTP技术/宁德时代CTP 3.0麒麟电池51.2 当前：CTP为主，比亚迪取消模组方案2020年3月，比亚迪发布其创新技术刀片电池。比亚迪刀片电池将电芯宽度无限拉长，厚度做薄，实现900mm甚至将近1m 的超长电芯，与传统方形电池相比，呈现扁平和长条形状。比亚迪CTP技术能将电池容量提高20 30 ，电池寿命延长 20 30 。刀片电池基于磷酸铁锂技术的创新，具有启动放热温度

5、高、温升慢、产热少、不释氧等优点。同时，刀片电池安全性较 高，通过针刺实验，穿透后无明火、无烟，电池表面温度在30至60C（三元电池针刺瞬间表面温度超500C，且剧烈 燃烧）。图表3：比亚迪刀片技术/比亚迪刀片电池电芯安装方法资料来源：汽车动力总成，中国化学与物理电源行业协会，中泰证券研究所整理61.3 未来：电池进一步融合，车身、底盘两种路线CTC电池集成方案主要有两种，第一种是地板面板与电池包上 壳体合二为一，集成于电池，相当于电池上壳体替代了中地板 的一部分结构。图表4：CTC集成与密封方案一第二种是地板面板与电池包上壳体合二为一，集成于车身，相 当于将电池包的结构分为上壳体和电池本体两

6、个部分。通过密 封胶实现车身与电池本体的密封，底部通过安装点与车身组装。图表5：CTC集成与密封方案二未来的CTC将不单是电池集成，而是融合三电系统、动力域、 热管理、电子电气及智驾等系统的高度模块化的集成体。 CTC方案不再仅限于电池重新排布，还将纳入电驱电控系统， 使得电池、电机、电控、车载充电机、DC/DC、底盘高度集 成，通过智能化动力域控制器，优化动力分配、降低能耗。 这是未来的发展趋势，要求主机厂、电池供应商等必须具备 多项跨域的能力，车企大多要有具备电芯设计、三电系统高 度集成的能力。图表6：CTC技术引领全球动力电池进入3.0时代资料来源：CTC集成技术在电动汽车电池布置中的应

7、用，观察者网，零跑汽车，中泰证券研究所整理71.4 CTC技术路线一：取消车身底板2022年5月，比亚迪发布了CTB电池车身一体化技术，其原理为电池包上盖替代车身底板，减少底板零部件。特点：比亚迪CTB刀片电池包的结构灵感来源于蜂窝铝结构，刀片电池相邻电芯先是紧密排列在一起，一排排的刀片 电芯组成的结构就如蜂窝芯，再通过上盖板和底板组成类蜂窝结构。能够顺利通过50吨重卡碾压的极端测试，车身扭 转刚度轻松超过40000Nm/，动力电池的系统体积利用率提升至66 ，系统能量密度提升10 。图表7：比亚迪CTB方案将电池三明治结构转变为整车三明治结构资料来源：比亚迪，中泰证券研究所整理8特斯拉CTC

8、方案，电池上盖兼具密封电池和车身地板两大功能。2021年， 特斯拉在柏林工厂展示了4680 Structural Battery（CTC） 方案 4680电池包，取消了模组设计，电芯密集排布在车辆底盘中，电池上盖 肩负密封电池与车身地板两项功能，座椅则可直接装在电池包上。优势：特斯拉CTC方案具有减少支撑件、减轻整车质量、提升整体电池容 量等优势，为车辆降低10 车重，增加14 续航里程，减少370个零件，单 位成本下降7 ，单位投资下降8 ，大幅提升汽车生产制造的效率。1.4 CTC技术路线一：取消车身底板拉电池包上盖与电芯粘接，与座椅等车辆结构件直接连接特 斯电芯之间填充树脂材料，起到热保

9、护和结构性支撑的作用C将先前的铝丝连接改为 Busbar连接，利用母排引脚将电连接和电池T管理系统的采集板直接连接C特点电池包一侧配置了8个泄压阀，加 强热失控管理电芯间的蛇形管布置与车桥方向平 行，通过减少蛇形管长度而减少流 阻，增加冷却均匀性图表8：特斯拉4680电芯排列/座椅直接安装在电池包上资料来源：牛车网，中泰证券研究所整理9原理：车身底板当电池包上盖板2022年5月，零跑汽车正式发布CTC电池底盘一体化技 术，该技术自2016年开始研发，由此成为国内首发、 全球第二家发布的CTC技术。特点：零跑汽车的自研化成果，利用车身设计实现电 池密封，CTC技术借用底盘基本结构，利用车身纵梁、

10、 横梁形成完整的密封结构，解决气密难题，相对于传 统汽车是一大创新。1.4 CTC技术路线二：取消电池包上盖板图表9：零跑汽车CTC技术引领全球动力电磁进入3.0时代五大维度提升整车性能空间维度CTC技术为电池布置空间增加14.5，车身垂直空间增加10mm续航维度车辆综合续航增加10，冬季保温性能更加性能维度车身轻量化系数相比传统方案提升20，车身扭转刚度提升25适配度资料来源：零跑汽车，汽车电子设计，中泰证券研究所整理10零盘的CTC技术还有高适性、强扩展特性，与整车匹配度高，可快速柔性化量产， 未来能够适配各级别车型安全性能在开发过程中零跑就针对CTC技术进行了多轮严苛试验，将近30项试验

11、中，有8项 安全测试结果远超国家标准11目录CONTECONTENTS中 泰所 领 先 深 度 2集成化化&线控技术加持，滑板 底盘重塑供应链格局非承载式车身：车架承载着整个车体，发动机、悬挂和车身都 安装在车架上，车架上有用于固定车身的螺孔以及固定弹簧的 基座的一种底盘形式。即车辆在受到应力时由底盘的大梁车架 来承受，车身不受力。滑板底盘并不等同于非承载式车身，但存在相似性：1）制造形式：同属于上下分体式制造；2）完整的刚性结构：底盘有独立的结构和强度；3）独立驱动能力：底盘集成了动力系统、悬架、制动和转向，可以独立行驶。且滑板底盘在以下方面优于非承载式车身：1）滑板底盘以低地板结构为主，重

12、心更低、稳定性更强；2）滑板底盘中电池、电机与电控系统集成于底盘的中央。2.1 滑板底盘：底盘集成式、平台化发展资料来源：悠跑科技，中国汽车供应链峰会，浅谈滑板底盘及其未来发展，中泰证券研究所整理滑板式底盘平台能适配多种不同的车型，迅速满足多元化车型需求， 应用于乘用车、皮卡，甚至商用车领域，实现“一底盘多用”，满 足不同场景需求。各平台通用滑板底盘可实现车身和底盘的分离，上下车体独立开发，降低成本， 缩短研发周期。上下车身解耦滑板式底盘平台高度集成化，为上部车舱保留更多空间，将电池、 传动系统、悬架、传动、制动等系统部件提前整合在底盘上，为上 部车舱的开发提供更多可能。增加空间感图表10：非

13、承载式车身结构图/悠跑“UP超级底盘”可实现“上下车体分解解耦开发”+“上下一体共同承载”122.2 技术前提：一体化、线控技术线控底盘使新能源汽车的上下车体解耦，因此线控底盘不仅是实现自动驾驶的关键，更是滑板底盘落地的技术基础。滑板底盘 借鉴了原先应用于航空的线控技术，将传统的机械液压转向、制动等操纵结构转为使用电子信号控制，线控底盘技术将是滑板 底盘的核心技术之一。线控制动在传统制动系统中加入了控制器、传感器，如ABS防抱死技术，ECU通过传感器判断车轮是否抱死，并通过制动调节装 置防止车轮抱死。线控转向就是把依靠转向管柱连接转向机构实现转向转换成为通过传感器检测方向盘角度信号，并通过电脑

14、 控制伺服电机来实现驱动转向的转向系统。线控底盘和底盘控制是实现滑板底盘的技术关键点。上下车体的完全解耦还要求在底盘中设置独立的中央处理单元，对行车姿 态进行规范控制。同时，要将机械转向制动改为线控，是滑板底盘需开发推进的关键技术点。图表11：线控技术是实现上下分体的核心/专注底盘的车身控制器是滑板底盘衍生的技术要求电池/底盘一体化：CTC电池 将电芯直接排布在底盘上， 取消了电池包的概念。一方 面，滑板底盘具备独立的结 构和强度，所以电芯承载的 载荷更小；另一方面，电芯 直接集成在底盘的设计既可 以安装更多的电芯从而提升 整车的续航里程，也可以减 少电池包的成本。资料来源：头豹研究院，中泰证

15、券研究所整理132.3 供应链格局重塑：滑板底盘或将助力整车厂加强话语权从CTP到CTC，车企主导权进一步增强。由于CTP没有突破Pack，技术未曾延伸到下游，电池企业仍然可以独立完成开发。 而CTC的出现直接涉及汽车底盘，是整车最为关键的核心部件，电池厂/专业PACK企业难以独立开发。与CTP技术相比，CTC 技术需要电池制造商在更早的阶段介入车型设计中，则要求电池厂具备更强的研发设计能力，配合主机厂深度开发。因为 CTC并非只是集成电芯，而是融合三电的动力域。滑板底盘或将助力整车厂拿回话语权。整车厂滑板底盘、智能底盘的推进是主机厂发挥自身优势，入局新能源汽车“新三 化”的重要切入点。在电动

16、化的前半段，动力电池厂拥有Pack设计制造优势，但进入CTC、滑板底盘阶段，主动权逐步向 整车转移，强势主机厂将借助这一趋势自主研发CTC技术和滑板底盘。滑板底盘的落地也可能改变现有产 业链形态。滑板底盘应用落地后，主 机厂可能需要将目前主流的整车一体 式开发模式转变为上下分体式开发， 或将改变汽车的产业链形态。滑板底 盘供应商承担底盘类的整体开发，而 主机厂将更多精力放在上车体系统、 用户交互系统、自动驾驶系统、以及 品牌运营上。整车一体式开发的产业链形态消费者经销商主机厂整车一体化设计与制造零部件供应商Tier1上下分体式开发的产业链形态C端消费者场景方（如无人运营车队等）经销商主机厂上车

17、体、用户交互系统、自动驾驶系统等开发滑板底盘Tier1其他零部件Tier1图表12：滑板底盘或将提升整车厂话语权Tier2底盘各零部件及供应商其他零部件Tier2资料来源：九章智驾，中泰证券研究所整理1415目录CONTECONTENTS中 泰所 领 先 深 度 3产业链受益标的公司于2022年2月18日发布公告，拟与公司董事长宣奇武先生、刘江峰先生、Faristar (HK) Investment Holding Limited 共同投资设立深圳壁虎创新科技有限公司以布局滑板底盘。在此基础上，公司拟通过股权转让方式受让持有天津博郡80.1 股权，积极探索整车ODM模式。未来，公司有望将整车

18、设计能力、核心动力零部件制造能力应用于滑板底盘、ODM之上，从而整合其现有资源，由单一项目型企业向平台整 合型企业迈进。3.1 阿尔特（300825.SZ）：投资壁虎科技入局滑板底盘，向平台型企业迈进图表13：公司在壁虎科技合计约持股14序号股东名称出资比例认缴出资额（万元）1宣奇武0.04402阿尔特汽车技术股 份有限公司0.11003刘江峰0.636.3Faristar(HK)4Investment0.23230Holding Limited合计1资料来源：公司公告，中泰证券研究所整理100002017年2018年2019年2020年2021年图表14：新能源整车设计为公司主业，设计能力突

19、出高端零部件燃油汽车整车设计新能源汽车整车设计其他1614亿元12108642公司是国内首先实现One-Box的线控制动系统批量生产自主品牌企业，主要的竞争对手为博世、采埃孚、大陆等。据公司公告，公司年产30万套线控制动系统生产线已于2021年6月份投入使用，2021年共有3个车型批量生产，预计2022年将新增30万套/年WCBS总成组装生产线。3.2 伯特利（603596.SH)：One-Box线控国内率先量产，造就国产制动龙头图表15：公司WCBS系统为首个量产的国产One-Box线控产品资料来源：汽车制动网，佐思汽研,中泰证券研究所整理图表16：全球主要线控制动供应商及产品梳理厂商产品名称产品类型量产时间配套情况17博世iBoosterTwo-Box2013年保时捷918、上汽大众新能源 产品、特斯拉全系、理想 ONE、领克01/03 PHEV、蔚 来全系、小鹏P7、小鹏G3等IPBOne-Box2020年比亚迪汉、凯迪拉克XT4大陆MK C1One-Box2016年阿尔法罗密欧Giulia、奥迪e- tron、宝马X5、宝马X7EBBTwo-Box采埃孚IBCOne-Box2018年通用K2XX平台SPACE DRIVE舍弗勒One-Box2018年大众、保时捷、奔驰伯特利WCBSOne-Box20