Ces dernières années, les chiffres officiels d’autonomie et de densité énergétique des batteries des véhicules électriques n’ont cessé d’être revus à la hausse. Pourtant, beaucoup ignorent que ces progrès ne sont pas entièrement dus à des percées dans les systèmes électrochimiques — les itérations sur les matériaux de cathode, d’anode et les électrolytes prennent souvent des années. Les changements les plus directs se sont produits au niveau structurel à l’intérieur des packs de batteries.
CTM, CTP, CTB et CTC représentent plusieurs voies technologiques où le niveau d’intégration des batteries ne cesse d’augmenter. Leur logique commune est simple : réduire les couches intermédiaires pour « tasser » davantage la batterie dans la carrosserie du véhicule. Mais les compromis entre utilisation de l’espace, coût de fabrication et réparabilité varient d’une génération à l’autre.
1. CTM (Cell to Module) : l’approche traditionnelle des « poupées gigognes »
Aux débuts du développement des véhicules électriques, l’assemblage des packs de batteries suivait une approche relativement conservatrice. Les cellules étaient d’abord assemblées en modules, les modules étaient ensuite disposés dans un pack de batteries, et enfin, le pack était fixé sous le plancher du véhicule. La séquence cellule → module → pack → carrosserie formait quatre couches indépendantes.
Les avantages et les inconvénients de cette solution étaient clairs. L’avantage était la facilité de réparation — un module défectueux pouvait être remplacé individuellement sans toucher à l’ensemble du pack. De plus, le boîtier du module offrait une protection supplémentaire aux cellules, ce qui garantissait une sécurité structurelle relativement mature. Mais le coût était tout aussi direct : les boîtiers de module, les connecteurs et les tuyaux de refroidissement occupaient un espace considérable, ce qui donnait un taux d’utilisation de l’espace d’environ 40 % seulement à l’intérieur du pack. Cela signifiait que, pour un même volume, la solution CTM pouvait contenir le moins de cellules, limitant ainsi son potentiel d’autonomie.
Pendant longtemps, le CTM a été le choix par défaut de l’industrie, car il s’alignait sur la division traditionnelle du travail dans la chaîne d’approvisionnement automobile : les fabricants de batteries fournissaient les modules, et les constructeurs automobiles se chargeaient de l’intégration. Mais cette division créait aussi un plafond structurel : le taux d’utilisation volumétrique du pack de batteries était difficile à dépasser.
2. CTP (Cell to Pack) : éliminer l’« intermédiaire »
La modification fondamentale du CTP consistait à supprimer la couche des modules, permettant aux cellules de constituer directement le pack de batteries ; le taux d’utilisation de l’espace est passé d’environ 40 % à plus de 70 %. Simultanément, en réduisant les boîtiers de module, les connecteurs et les fixations, le nombre de pièces de la batterie a diminué, ce qui a entraîné une baisse des coûts de fabrication.
Deux choix technologiques différents pour la mise en œuvre du CTP existaient dans l’industrie.
L’une était la solution totalement sans module, représentée par la batterie lame de BYD. En façonnant les cellules en longues bandes et en les disposant directement dans le pack batterie, soutenues par une structure en nid d’abeille, elle améliorait l’utilisation de l’espace tout en assurant également certaines fonctions structurelles. L’autre était la solution hautement intégrée, représentée par le CTP 3.0 de CATL (batterie Qilin). Elle combinait les cellules avec des intercalaires élastiques multifonctionnels en unités d’énergie intégrées et intégrait des composants tels que les traverses, les longerons, les plaques de refroidissement d’eau et les coussinets thermiques pour optimiser davantage l’agencement interne et la gestion thermique. La batterie Qilin a atteint un taux d’utilisation volumétrique de 72 % et une densité énergétique système de 255 Wh/kg.
Du point de vue de la pénétration du marché, le CTP a acquis une position dominante et grand public. Les principaux constructeurs de véhicules à énergie nouvelle (NEV) en Chine ont lancé des modèles de voitures produites en série équipés de solutions CTP, allant des marques indépendantes aux coentreprises, couvrant une large gamme de prix, des produits d’entrée de gamme aux produits haut de gamme. Pendant ce temps, la part de marché des solutions CTM traditionnelles continue de diminuer, ne subsistant plus que dans certains micro-véhicules ou modèles d’exportation spécifiques. Dans l’ensemble, le CTP est devenu la voie technologique d’intégration de batteries la plus répandue au stade actuel.
3. CTB et CTC : la batterie devient partie intégrante de la carrosserie
Le concept derrière le CTB (Cell to Body) consiste à fusionner le couvercle supérieur du pack batterie avec le plancher du véhicule. Les cellules sont installées directement sur le plancher du véhicule, éliminant le besoin d’un couvercle supérieur de pack batterie séparé. L’un des principaux avantages de cette solution est de libérer de l’espace vertical, permettant un habitacle plus spacieux ou créant des conditions pour abaisser la posture du véhicule. Simultanément, lorsque le pack batterie participe à supporter les charges du véhicule, la rigidité torsionnelle peut augmenter de plus de 70 %.
La série Seal de BYD et la série Pengcheng de Xiaomi sont des modèles représentatifs dotés de solutions CTB. BYD a officiellement annoncé que la rigidité torsionnelle de la carrosserie de la Seal atteignait 40 500 N·m/°. Xiaomi Auto a annoncé une efficacité volumétrique de batterie CTB de 77,8 %.
Le CTC (Cell to Chassis) va plus loin, en intégrant le système de batterie plus profondément au châssis ou au soubassement, estompant davantage la frontière structurelle du pack batterie en tant qu’ensemble indépendant. Dans certaines solutions, le système de batterie est également intégré de manière collaborative avec les modules de gestion thermique, d’entraînement électrique et de contrôle haute/basse tension. Des exemples représentatifs de cette approche incluent la Tesla Model Y (version usine du Texas) et la Leapmotor C10 équipée de la solution CTC 2.0 Plus.
Les objectifs techniques du CTB et du CTC sont alignés — améliorer l’utilisation de l’espace et la rigidité de la caisse par l’intégration structurelle. La différence entre les deux voies est plus apparente dans la mise en œuvre technique : le CTB simplifie l’architecture de caisse existante en conservant un cadre de châssis relativement indépendant ; le CTC considère dès le départ le châssis et la batterie comme un tout, ce qui exige une définition initiale plus poussée de la plateforme du véhicule.
Les données du marché indiquent que, bien que le CTB et le CTC en soient encore aux premiers stades de pénétration du haut de gamme vers le marché de masse, cette voie technologique commence à se diffuser vers des segments de prix inférieurs. La MG4 2026 a rendu la technologie CTB accessible dans la fourchette de prix de 60 000 à 100 000 yuans, montrant que les solutions d’intégration structurelle ne sont plus l’apanage des modèles haut de gamme.
Préoccupations concernant les solutions d’intégration structurelle
Le défi le plus direct auquel sont confrontées les solutions d’intégration structurelle CTB et CTC est la rentabilité des réparations.
Dans les solutions CTM traditionnelles, certaines pannes pouvaient être réparées en remplaçant le module. Après que le CTP a supprimé les modules, le pack batterie pouvait généralement encore être retiré en tant qu’ensemble indépendant, mais la plus petite unité réparable et la difficulté de réparation sur site dépendaient de la structure spécifique. En revanche, le CTB et le CTC augmentent encore le degré d’intégration entre la batterie et la carrosserie, ce qui peut accroître la difficulté de démontage, de détection et d’évaluation des dommages.
Selon les estimations du secteur, le coût de réparation par incident pour une solution CTB/CTC est de 3 à 5 fois supérieur à celui d’une solution CTP dans des conditions de dommages identiques. Cela pose de nouveaux défis pour les compagnies d’assurance, le système de réparation et la gestion de la valeur résiduelle des voitures d’occasion. Actuellement, certains constructeurs automobiles, lors de la promotion des solutions CTB, lancent simultanément des services complémentaires comme la « garantie batterie-carrosserie intégrée » ou le « blindage de châssis » pour apaiser les inquiétudes des consommateurs, mais cette question n’a pas encore abouti à une solution standardisée au niveau de l’industrie.
De plus, les solutions CTB et CTC exigent une précision de fabrication des véhicules et des équipements de diagnostic après-vente nettement plus élevés. Une fois la batterie intégrée à la carrosserie, le processus de dépose implique le démontage et le remontage de pièces structurelles de la carrosserie, ce qui peut nécessiter la mise à niveau des équipements de réparation et des compétences techniques des ateliers 4S traditionnels, entraînant des coûts de restructuration de l’ensemble du système après-vente.
Orientation de l’évolution
Du CTM au CTP, puis aux CTB et CTC, la direction de l’évolution de la technologie d’intégration des batteries est claire : moins de couches intermédiaires conduisent à une meilleure efficacité spatiale et une plus grande rigidité de carrosserie. C’est une voie dictée par l’efficacité spatiale et les coûts de fabrication.
Mais cette tendance n’est pas une accélération linéaire. Pour que les CTB et CTC soient adoptés à grande échelle, au-delà des percées techniques, des progrès simultanés sont nécessaires dans les systèmes de soutien tels que les normes de réparation, la tarification des assurances et l’évaluation des voitures d’occasion. D’après les données actuelles du secteur, le CTP continuera de dominer le marché, tandis que le taux de pénétration des CTB/CTC dépendra de deux variables : le degré de normalisation des solutions d’intégration structurelle et le rythme d’adaptation des coûts de réparation et des systèmes d’assurance.