電動車重量問題有解?結構式電池讓車更輕更強卻讓維修成新課題

結構式電池設計可能有助於改善電動車重量問題。圖/BMW

車重是電動車相較於燃油車最難以迴避的先天劣勢,電池組重量動輒增加數百公斤,不僅佔據車廂下方的寶貴空間,還需要額外的支撐結構與保護外殼才能確保安全。為了解決這項問題,愈來愈多車廠把腦筋動到電池與車體的整合上,讓電池組不再只是「裝在車底的一個零件」,而是成為車體結構的一部分,也就是所謂的結構式電池。

這類設計常見的形式包括Cell-to-Chassis (CTC) 與Cell-to-Body (CTB),透過減少電池與車體之間的分隔,甚至省去傳統的電池模組,直接將電芯整合進底板結構。只是,目前量產車所稱的結構式電池,多數並非由電芯本身獨立承擔結構材料的角色,而是電池組與周邊結構整合後共同運作的總成。

AI重點

文章重點整理:

  • 重點一:結構式電池將電池整合入底盤,藉此減重並提升空間利用效率。
  • 重點二:Tesla、BYD與BMW都在推動不同形式的電池車體一體化設計。
  • 重點三:整合愈深雖有安全與成本優勢,但維修更難且保險風險升高。

傳統電動車的電池組是獨立總成,由底盤承載,電池組自己則擁有保護外殼,用以抵禦撞擊與環境損傷。結構式電池改變了這個配置邏輯,工程師將電池整合進底盤或車身結構,讓電池總成同時分擔車體剛性與承載需求。車廠看重的首要誘因是減重,因為傳統電池組所需的外殼、固定支架與支撐結構都會增加車重,整合之後有機會省去部分零組件;車重降低,加速與維持車速所需的能量也隨之減少,在不增加電池容量的情況下,就有機會提升行駛里程。

此外,包裝效率提升後,車廠也能選擇塞入更大容量的電池,或是釋放更多車室空間,同時還可能帶來車體剛性提升、零件數量減少與生產流程簡化等好處,進而在規模化之後壓低製造成本。不過,這些效益都取決於個別設計,結構整合並不會自動讓每一輛電動車都變得更輕、更便宜或更有效率。

過去動力電池總成由數個電池模組構成,電池模組具有自己的獨立外殼,動力電池組總成還有高強度的保護外殼。圖/Audi
過去動力電池總成由數個電池模組構成,電池模組具有自己的獨立外殼,動力電池組總成還有高強度的保護外殼。圖/Audi

目前各大車廠的做法並不相同。Tesla以大尺寸4680圓柱電芯為基礎,將電池組與車頭、車尾結構段結合,並搭配大型鋁合金一體鑄造車身件,減少所需零件數量。BYD則發展Cell-to-Body技術,把電池整合進車身底板結構,Seal就是採用此技術的量產車款之一。BMW在Neue Klasse平台上也朝相同方向前進,第六代電池技術圍繞整合式結構底板設計,藉此提升空間配置與利用效率。三者的工程解法各異,但核心概念相近,電池除了儲存電力,也必須參與車輛整體結構的建構。

BMW從Gen6世代電動車架構開始導入圓柱狀電池芯。圖/BMW
BMW從Gen6世代電動車架構開始導入圓柱狀電池芯。圖/BMW

然而,整合程度愈高,安全與維修的課題就愈需要被正視。傳統電池外殼可以作為獨立的防護總成來設計,結構式電池則要求工程師同步考量電芯、外殼與周邊車體構件在事故中的整體反應,包含側面碰撞、車底受損、振動、變形與熱事件,而在快充與高負載駕駛條件下,電池冷卻也同樣關鍵。

維修層面的挑戰更為現實,當電池與底盤結合得更緊密,更換或修復受損零件的難度可能隨之提高,視設計而定,電池外殼受損甚至可能影響車體結構完整性,使部分維修成本高於傳統模組化電池組。Nature Reviews Clean Technology在2026年6月的技術分析中,也針對效率與製造成本,對比安全與可維修性之間的取捨做了討論。

電動車玩家對此看法分歧。在Reddit的討論區中,針對Kia與Hyundai研究結構式電池組的話題,有使用者指出整合式電池並非完全無法拆卸,只是電芯被黏合進結構後,個別更換的難度確實較高。

論壇上關於Model Y結構式電池組拆卸的討論,則提供了不同角度的觀察,有拆解案例顯示整個總成可以從車上卸下,挑戰了「結構整合必然導致電池難以更換」的既有認知。不過另一則討論也提到,過程仍可能需要拆除內裝件與底板總成,顯示作業複雜度不低。

結構式電池可能同時帶來維修困難的課題。圖/BMW
結構式電池可能同時帶來維修困難的課題。圖/BMW

結構式電池很可能會隨著車廠追求更輕、更有效率、更低成本的電動車而日益重要,電池與底盤整合能減少零件數量、改善空間配置,並簡化部分生產環節。但碰撞防護、電池更換、回收再利用與長期維修成本等課題仍待克服,車廠需要在整合程度與可維修性之間找到平衡,而不是一味追求零件的極簡化。

對於即將面對電動車保固期滿後維修與保險議題的台灣消費者而言,這項技術走向值得後續關注。電池的角色正在改變,它不再只是電動車載在車廂下方的負擔,而是逐漸成為構成整部車的一部分。

動力電池動輒上百公斤的重量,讓電動車一直飽受車重問題所苦。圖/Merceds-Benz
動力電池動輒上百公斤的重量,讓電動車一直飽受車重問題所苦。圖/Merceds-Benz

精華 FAQ

  • 結構式電池是把電池直接整合進底盤或車身結構,讓它不只是儲能零件,也分擔車體剛性與承載。傳統電池組則多為獨立總成,由底盤承載並有獨立外殼防護。

  • 主要原因是減重與提升包裝效率。少了部分外殼、支架與固定件後,車重可能下降,能耗與空間利用也更好;若設計得當,還可能增加里程、車體剛性與量產效率。

  • 最大爭議在安全與維修。電池與車體綁得更緊後,碰撞、變形、熱事件都必須一起考量,且受損後拆換更複雜,可能使維修成本、保險與回收再利用問題上升。

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