最近，電動汽車科技可謂是驚喜不斷。
寧王剛剛宣佈，2023年將量產續航達到1000公里的電動汽車。緊接著，梅賽德斯宣佈他們的新電池組已經可以使電動汽車在真實世界中的行駛里程超過了1000公里，相當於每100公里消耗不到10千瓦時（度）的能量。注意，這是實際續航里程，不是理論續航。續駛里程是電動汽車重量、空氣動力學、駕駛模式和電池中儲存的總能量的函式表現形式，將方程式簡化後得出續航里程與電池組的能量密度呈線性關係，即電池組能量密度越高，續航里程越高。因此，提高電池組能量密度就能提升電動汽車的續航里程。除了電池組能量密度的提高，車輛重量的減輕也是提升續航里程的一個重要因素而最新的CTP技術就是寧王和梅賽德斯宣佈電動汽車的續航里程達到並超過1000公里的關鍵。
先來看看什麼是CTP技術。CTP是cell-to-pack的簡稱，意思是單電池到電池組，是一種電池組的整合技術，即透過最佳化電池的有效體積來提高電池組的能量密度。
CTP最近頻繁的出現在電動汽車行業中，是因為車企越來越青睞於這種技術。它具有將容量利用率提高約15%至 50%的潛力，具體取決於電池單元格式。此外，零件數量最多可減少40%。遵循這種設計理念，車企製造商還可以選擇利用電池組能量密度的優勢來使用更便宜、能量密度更低的電池，例如磷酸鐵鋰電池。因此，雖然磷酸鐵鋰電池的能量密度在單電池水平上確實落後於三元鋰電池，但應用 CTP 技術顯著縮小了包裝級別的差距，最先進的 LFP 電池的能量密度已經達到180 Wh/kg。受成本效益、高效能和安全電池的共同願景的啟發，大多數電動汽車製造商都傾向於採用由眾多電池模組組成的通用電池組配置。這些模組中的每一個都由一組單獨的電池單元組成。這些模組和電池通常是液體冷卻的，並由電池管理系統進行智慧監控和管理。然而，這種模組化設計並不理想。例如，模組的非活動區域——外殼、端子板、側板、內部聯結器、電池管理和冷卻系統，都會增加重量，佔用寶貴的體積並最終影響電池組的能量密度。
鑑於這些缺點，許多電動汽車和電池製造商正在完全淘汰模組，而是選擇用CTP技術將大尺寸電池直接整合到電池組中的。
比亞迪的刀片電池就是一個典型的例子，單節電池跨越電池組的整個寬度，提供電池到電池的連線。電池組的整合效率提高了50%以上。雖然標稱電壓保持在3。2伏，能量密度為166 Wh/kg，但 CTP 架構將體積能量密度提高到了448 Wh/L。然而，在 CTP 電池組中通常使用的是大容量電池，特定電池的充電/放電特性必然會存在很大差異，甚至會以不同的速率退化。這種不平衡不僅會影響效能，甚至會帶來安全風險。為確保電池組中的所有電池都發揮最佳效能，電池科學家研發了一種“自我修復”的系統，該系統利用一套軟體演算法和相應的硬體來識別並主動修復一個電池或一串電池，使其恢復到最佳化的效能水平。這確保了整個電池組始終具有均勻的電池效能。隨著對 CTP 技術的興趣日益濃厚，製造商正在尋找創新方法來進一步最佳化這些電池組。因此，雖然主動液體冷卻已成為電動汽車設計的標準，但冷卻系統需要泵、管道和冷卻劑，這會消耗能量並增加重量。
而梅賽德斯的CTP 技術比較新穎，他們的創新點在於使用了被動冷卻（空氣冷卻）的方法，用於散發電池組的熱量。
這種被動冷卻是透過整個電池組的智慧電池管理來實現的，結合底部的整合冷卻板，以及隨著溫度升高而開啟的通風口。這些能夠縮小電池的外形，並將巨大的能量內容裝入一個非常小的空間，因此他們的電池組重量減輕了30%，電池組的能量密度接近400 Wh/L。電池組能量密度提高，車輛重量減輕，這種創新的CTP技術使得電動汽車的實際續航超過了1000公里。
