汽车行业CTC技术进展研究：特斯拉引领新技术系列二，从概念到量产

1证券研究报告作者：行业报告 | 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明汽车2022年03月24日分析师 于特SAC执业证书编号：S1110521050003联系人 庞博特斯拉引领新技术系列二：从概念到量产——CTC技术进展研究行业专题研究行业评级：上次评级：强于大市强于大市（维持评级）股票报告网2• CTC（Cell to Chasis）技术目前正处于从概念到量产的阶段。2020年9月特斯拉在电池日上发布了4680电芯、CTC技术和一体化压铸技术，并宣布其柏林工厂将采用CTC技术生产Model Y。2022年3月，零跑科技发布了旗下第四款车型C01，预计4月首发，6月预售，8月上市，或将成为首款搭载CTC电池技术的量产车型。• 我们认为，当技术尚处于概念阶段的时候，往往看来起来比较遥远；但当技术开始落地时，进展往往会超出预期。因此本报告主要对布局和计划应用CTC技术的公司及其相关的技术方案进行了进一步梳理。• 从目前的进展上看，特斯拉、Canoo和零跑处于量产/准量产阶段，而三者的技术方案有所差别：➢特斯拉的方案：取消模组设计，直接使用电芯进行集成，并取消座舱底板，取代以电池上盖；➢Canoo的方案：将模组布置在底盘中间由纵横梁构建的隔间内，通过支架的上盖和底板对模组进行密封；➢零跑的方案：采用了模组集成的方式，去掉电池包的上盖，将电池包的其他部分与整车底盘集成。• 除了特斯拉、Canoo和零跑之外，整车企业如比亚迪、大众、沃尔沃、福特，电池企业如宁德时代、LG，创业公司如悠跑科技等，均在CTC技术的研发与应用上有所布局。• 我们认为，随着越来越多的企业研发、布局、应用CTC技术，CTC技术有望加速实现大规模的量产应用。• 投资建议：建议关注在CTC技术方面深度布局，有望受益于该技术大规模量产应用的公司【特斯拉、比亚迪、宁德时代（电新组覆盖）】等；建议关注有望因CTC技术推广应用而受益的一体化压铸产业链相关标的【文灿股份、广东鸿图、力劲科技、立中集团】等；建议关注受益于特斯拉新技术的应用的特斯拉产业链核心标的【拓普集团、旭升股份、均胜电子、银轮股份、常熟汽饰、新泉股份、岱美股份、宁波华翔、三花智控（家电组覆盖）】等。• 风险提示：新技术推广应用不及预期、技术更新迭代风险、新能源汽车行业景气度下行风险。天风汽车团队摘要股票报告网3天风汽车团队1.1 特斯拉•电池既是能源设备，也是结构本身。在2020年9月的电池日上，特斯拉发布了全新的整包封装技术 CTC（Cell to Chassis），即取消Pack设计，直接将电芯或模组安装在车身上。应用CTC技术后的新架构是物理层面的创新，将电池组作为车身结构的一部分，连接前后两个车身大型铸件，取消原有座舱底板，取代以电池上盖，座椅直接安装在电池上盖上。•CTC技术有助于将车辆的结构平台进一步单元化，从而进一步降低制造成本。马斯克曾表示，采用了CTC技术后，配合一体化压铸技术，可以节省370个零部件，为车身减重10%，将每千瓦时的电池成本降低7%。•CTC技术并非仅适用4680电芯，同样适用其2170电芯，预计未来还会兼容其它尺寸电芯。根据柏林工厂开放日释放的信息，特斯拉柏林工厂将采用CTC技术生产Model Y。图：座椅直接安装在电池上盖上图：电池组作为车身结构一部分，前后链接大型铸件资料来源：特斯拉电池日、特斯拉柏林工厂开放日演讲、太平洋汽车网、天风证券研究所股票报告网4天风汽车团队1.2 特斯拉•特斯拉的4680 structure battery方案具有以下特点：➢4680 电芯正极朝上放置，从车身横向布置，电芯采用侧面冷却的方式；➢通过胶粘剂填充电芯上下以及电芯之间的距离，提高整个电池系统的强度、刚度和抗扭、抗剪切力，胶除了结构连接之外，对导热也起到一定阻隔的效果；➢电池的上盖涵盖了密封电池和车身地板的两个功能，由多个结构加强结合在一起，前排座椅的承载结构所在箱盖有加强设计，座椅承载件横向布置，对整车横向碰撞起到加强作用；➢该方案属于承载式车身技术路线，是将电池框架与车身下车体集成，在装配时在上方整个车身完成装配（车身+前铸件+后铸件）后，再将structure battery 与车身完成连接。图：4680电芯正极朝上放置图：座椅承载结构的加强设计资料来源：高工锂电、天风证券研究所股票报告网5天风汽车团队2.1 Canoo•Canoo在2019年即推出了滑板式底盘，并提出将电池和底盘合二为一的方案。•Canoo采用的滑板式底盘结构中，并没有设计单独的动力电池包，而是将动力电池组与底盘融为一体，在减轻底盘重量的同时也可以降低一部分成本。•Canoo目前推出了三款车型，分别是Canoo Lifestyle Vehicle、Muti-Purpose Delivery Vehicle和Pickup Truck，均基于其滑板底盘式纯电平台开发。图：Canoo的滑板式底盘及应用的车型资料来源：爱卡汽车网、天风证券研究所股票报告网6天风汽车团队2.2 Canoo•不同于特斯拉将电芯直接集成到底盘的方案，Canoo的方案是将模组集成到底盘。•从公布的专利看，Canoo的方案主要是将模组布置在底盘中间，由纵横梁构建的隔间内，前后四个模组沿轴向、中间四个模组沿横向：➢两侧模组沿着轴向方向进行布置，这样可以作为底盘的纵向结构件，增强底盘的刚度，以抵抗在前后碰撞时造成的形变；同样，中间的模组横向进行布置，可以增强在侧碰时的刚度，抵御侧碰带来的形变。➢由于没有电池箱体，对模组的密封与防护由支架的上盖和底板来完成。Canoo将支架与模组密封起来。此外为了加强对底部冲击的防护，在底板的外面增加一层底部防护板。图：Canoo的模组集成方案图：Canoo通过上盖和底板密封和防护模组资料来源：FPO、Canoo公开专利说明书、天风证券研究所纵梁电池模组前横梁后横梁其他电池部件侧梁横梁底板上盖底板底板护板底板股票报告网7天风汽车团队3.1 零跑汽车•2022年3月，零跑汽车发布旗下第四款车型C01，定位纯电中大型轿车，或将成为首款搭载CTC电池技术的量产车型，预计4月首发，6月预售，8月上市。•CTC电池底盘一体化技术的量产，标志着零跑的动力电池技术经过VDA标准化模组（1.0时代）、 CTP大模组（2.0时代）后，进入了3.0全新时代。•根据零跑的发布，CTC 电池底盘一体化技术将电池与下车身、底盘进行集成设计，让零部件数量减少20％，结构件成本减低15％，整车刚度提高25％，简化了总装工艺，高度集成化和模块化。图：零跑的电池技术迭代过程资料来源：第一电动、天风证券研究所1.0时代：VDA标准化模组➢ 结构性强，模组通用性强，售后维修方便➢ 受限于模块化的电量和电压平台，无法随意进行电量和电压配组，零部件多，模组成本高2.0时代：CTP大模组➢ 电池组体积利用率提升15％-20％，零件数量减了40％，简化模组工艺，让生产效率提升50％➢ 由于CTP大模组电芯胶粘到电池包底盘，电芯损坏时返修难度大，售后维修性差3.0时代：CTC电池底盘一体化➢ 将电池与下车身、底盘进行集成设计，让零部件数量减少20％，结构件成本减低15％，整车刚度提高25％➢ 简化了总装工艺，高度集成化和模