券商一哥拆解特斯拉，拆出了哪些“秘密”？
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來源：本文主要內(nèi)容來自中信證券報(bào)告《從拆解Model3 看智能電動(dòng)汽車發(fā)展趨勢》，作者丁奇、許英博、袁健聰、尹欣馳、楊澤原、李景濤、滕冠興、王詩宸 ，謝謝
賣方研究再次“卷”出新高度，這一次 “券商一哥”中信證券也來了。
繼海通國際分析師拆了一輛比亞迪之后，中信證券分析師“不甘示弱”，拆了一臺(tái)特斯拉Model3，并發(fā)布了一篇名為《從拆解Model3看智能電動(dòng)汽車發(fā)展趨勢》的研究報(bào)告。
這份長達(dá)94頁的研究報(bào)告由中信證券五大行業(yè)的8位分析師聯(lián)合撰寫，對特斯拉的E/E架構(gòu)、三電、熱管理、車身等進(jìn)行了詳細(xì)深入的分析。
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編輯｜感知芯視界
在7月18日發(fā)布的研報(bào)中，中信證券稱：
希望通過對特斯拉Model3這一智能電動(dòng)的標(biāo)桿車型的分析，展現(xiàn)特斯拉作為一家全球頭部汽車企業(yè)對汽車智能電動(dòng)化的思考，以期厘清后續(xù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的可能方向，更好地支持相關(guān)決策。
此前，海通國際從外觀、操控、安全、性價(jià)比、續(xù)航情況等角度對2018款比亞迪元EV360智聯(lián)炫酷進(jìn)行評價(jià)，并呈現(xiàn)了這輛電動(dòng)車的每一個(gè)部件，包括車身結(jié)構(gòu)件、底盤、座椅、線束、多媒體系統(tǒng)、組合儀表、熱管理系統(tǒng)、電池系統(tǒng)、電驅(qū)系統(tǒng)等等。甚至連隔音材料、地毯等每個(gè)拆下來的零部件都進(jìn)行了圖片文字描述，包括尺寸重量、工作原理、生產(chǎn)信息以及經(jīng)銷商報(bào)價(jià)等信息。
而中信證券則通過拆解，對特斯拉的E/E架構(gòu)、三電、熱管理、車身等幾個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)深入地分析。具體如下：
域控制器架構(gòu)據(jù)中信證券，E/E架構(gòu)由分布式轉(zhuǎn)向域控制結(jié)構(gòu)，軟硬件實(shí)現(xiàn)解耦，是軟件定義汽車的關(guān)鍵，特斯拉的Model3是域控架構(gòu)的引領(lǐng)者。
1）車身域：前左右三個(gè)車身采用位置分區(qū)而非功能分區(qū)，意在降低布線難度，大量采用HSD替代繼電器；
前車身域控制器的位置在前艙，這個(gè)位置理論上來說遇到的碰撞概率要更高，因此采用鋁合金的保護(hù)外殼，而左右車身域控制器由于在乘用艙內(nèi)，遇到外界碰撞的概率較低，保護(hù)外殼均采用塑料結(jié)構(gòu)：
2）座艙域：將T-BOX集成到座艙域控制器，同時(shí)采用了Intel的A3950芯片，思路更接近游戲平臺(tái)而非手機(jī)；
座艙域是用戶體驗(yàn)的重要組成部分，特斯拉的座艙控制平臺(tái)也在不斷進(jìn)化中。中信證券本次拆解的特斯拉model3 2020款采用的是第二代座艙域控制器（MCU2）：
MCU2由兩塊電路板構(gòu)成，一塊是主板，另一塊是固定在主板上的一塊小型無線通信電路板（圖中粉色框所示）。這一塊通信電路板包含了LTE模組、以太網(wǎng)控制芯片、天線接口等，相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車中用于對外無線通信的T-box，此次將其集成在MCU中，能夠節(jié)約空間和成本。我們本次拆解的2020款model3采用了Telit的LTE模組，在2021款以后特斯拉將無線模組供應(yīng)商切換成移遠(yuǎn)通信。
MCU2的主板采用了雙面PCB板，正面主要布局各種網(wǎng)絡(luò)相關(guān)芯片，例如Intel和Marvell的以太網(wǎng)芯片，Telit的LTE模組，TI的視頻串行器等。正面的另一個(gè)重要作用是提供對外接口，如藍(lán)牙/WiFi/LTE的天線接口、攝像頭輸入輸出接口、音頻接口、USB接口、以太網(wǎng)接口等。
而MCU2的背面更為重要，其核心是一顆IntelAtomA3950芯片，搭配總計(jì)4GB的Micron內(nèi)存和同樣是Micron提供的64GBeMMC存儲(chǔ)芯片。此外還有LGInnotek提供的WiFi/藍(lán)牙模塊等。
3）駕駛域：雙FSD芯片，NPU在同等面積下相比Orin有更高的性價(jià)比，采用Linux操作系統(tǒng)更適配AI大模型；
特斯拉的另一個(gè)重要特色就是其智能駕駛，這部分功能是通過其自動(dòng)駕駛域控制器（AP）來執(zhí)行的。本部分的核心在于特斯拉自主開發(fā)的FSD芯片，其余配置則與當(dāng)前其他自動(dòng)駕駛控制器方案沒有本質(zhì)區(qū)別：
在model3所用的HW3.0版本的AP中，配備兩顆FSD芯片，每顆配置4個(gè)三星2GB內(nèi)存顆粒，單FSD總計(jì)8GB，同時(shí)每顆FSD配備一片東芝的32GB閃存以及一顆Spansion的64MBNORflash用于啟動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)方面，AP控制器內(nèi)部包含Marvell的以太網(wǎng)交換機(jī)和物理層收發(fā)器，此外還有TI的高速CAN收發(fā)器。對于自動(dòng)駕駛來說，定位也十分重要，因此配備了一個(gè)Ublox的GPS定位模塊。
為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，特斯拉提出了一整套以視覺為基礎(chǔ)，以FSD芯片為核心的解決方案：
其外圍傳感器主要包含12個(gè)超聲傳感器（Valeo）、8個(gè)攝像頭（風(fēng)擋玻璃頂3個(gè)前視，B柱2個(gè)拍攝側(cè)前方，前翼子板2個(gè)后視，車尾1個(gè)后視攝像頭，以及1個(gè)DMS攝像頭）、1個(gè)毫米波雷達(dá)（大陸）。
其最核心的前視三目攝像頭包含中間的主攝像頭以及兩側(cè)的長焦鏡頭和廣角鏡頭，形成不同視野范圍的搭配，三個(gè)攝像頭用的是相同的安森美圖像傳感器。
毫米波雷達(dá)放置于車頭處車標(biāo)附近，包含一塊電路板和一塊天線板。該毫米波雷達(dá)內(nèi)部采用的是一顆Freescale控制芯片以及一顆TI的穩(wěn)壓電源管理芯片。
4）電控域：Model3首創(chuàng)采用48顆SiC MOSFET替代了84顆IGBT，體積、功耗大幅減?。?/strong>
據(jù)中信證券，Model3為第一款采用全SiC功率模塊電機(jī)控制器的純電動(dòng)汽車，開創(chuàng)SiC應(yīng)用的先河：
Model3所用的SiC型號(hào)為意法半導(dǎo)體的ST GK026。在相同功率等級(jí)下，這款SiC模塊采用激光焊接將SiC MOSFET、輸入母排和輸出三相銅進(jìn)行連接，封裝尺寸也明顯小于硅模塊，并且開關(guān)損耗降低75%。采用SiC模塊替代IGBT模塊，其系統(tǒng)效率可以提高5%左右，芯片數(shù)量及總面積也均有所減少。如果仍采用Model X的IGBT，則需要54-60顆IGBT。
5）動(dòng)力域：BMS共管理2976節(jié)21700電池，強(qiáng)大的軟件能力實(shí)現(xiàn)每節(jié)電池充放電的一致性。
Model3作為電動(dòng)車，電能和電池的管理十分重要，而負(fù)責(zé)管理電池組的BMS是一個(gè)高難度產(chǎn)品:
主控板負(fù)責(zé)管理所有BMS相關(guān)芯片，共設(shè)置7組對外接口，包含了對充電控制器（CP）、能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（PCS）的控制信號(hào)，以及到采樣板（BMB）的信號(hào)，另外還包含專門的電流電壓采集信號(hào)。電路板上包含高壓隔離電源、采樣電路等電路模塊。元器件方面，有Freescale和TI的單片機(jī)，以及運(yùn)放、參考電壓源、隔離器、數(shù)據(jù)采樣芯片等。
在BMS的控制下，具體對電池組進(jìn)行監(jiān)測的是BMB電路板，對于特斯拉model3而言:
線束和連接器共有4個(gè)電池組，每一組配備一個(gè)BMB電路板，并且4個(gè)電路板的電路布局各不相同，彼此之間可以很容易地利用電路板上的編號(hào)進(jìn)行區(qū)別，并且按照順序用菊花鏈連接在一起，在1號(hào)板和4號(hào)板引出菊花鏈連接到主控板的P5和P6接口。
1）線束：中信證券測算線束單車價(jià)值量約2000元，高壓線束是新能源汽車的主要增量，Model3為了輕量化開始用鋁替代銅，低壓數(shù)據(jù)線在域控化進(jìn)程下將有所減少；
2）連接器：電動(dòng)化帶來高壓連接器增量，智能化帶來高速連接器需求，TE（泰科）是Model3的核心供應(yīng)商，國產(chǎn)廠商有望取得突破。
在動(dòng)力電池—電驅(qū)高壓線束的連接器上，Model3 采用的是TE的HC Stak 25：
電池：特斯拉代際技術(shù)領(lǐng)先，4680和CTC是后續(xù)發(fā)展方向其結(jié)構(gòu)和功能與HC Stak 35類似，不同點(diǎn)在于尺寸的大小，可以看到，HC Stak 25比HC Stak 35更小，因此HC Stak 25插座端的端子是20片DEFCON端子組成（HC Stak 35為35片），不同的型號(hào)共用相同的連接器端子。連接器端子通過數(shù)量堆疊的變化能夠快速完成不同型號(hào)的組裝，這體現(xiàn)了連接器模塊化生產(chǎn)帶來的成本管控優(yōu)勢。
1）電池設(shè)計(jì)核心理念在于提升比能量：由小模組到大模組再到無模組CTC，電芯尺寸由1865到2170再到4680，核心趨勢都是減少電池包中非能量的結(jié)構(gòu)件數(shù)量，降低成本減少重量，提升續(xù)航里程。
據(jù)中信證券，Model3電池包采用4塊大模組，與同期的iD.4 X，寶馬iX3的電池包相比，采用大模組技術(shù)，集成度更高，內(nèi)部布局更為整潔，電池包技術(shù)目前仍處于領(lǐng)先地位。
2）4680電池的價(jià)值及變化：4680通過全極耳、高鎳高硅、干電極、CTC的組合，實(shí)現(xiàn)了“能量密度高、倍率高、成本低”的不可能三角。隨著模組內(nèi)電池?cái)?shù)量增加、快充需求提升，對于電池包的冷卻、導(dǎo)熱阻燃要求提升，電池包內(nèi)冷卻管數(shù)量增加、冷管長度減少，增加灌封、防火泡棉，保障電池包熱穩(wěn)定性。
1）三合一提升集成度，雙電機(jī)實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)：Model 3/Y上驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器、變速箱三者合一，集成度相比Model S/X提高，同時(shí)“小三電”和電池包集成，結(jié)構(gòu)緊湊成本更低；單電機(jī)版本由感應(yīng)電機(jī)向永磁電機(jī)演變，雙電機(jī)版本向前感應(yīng)電機(jī)后永磁電機(jī)布置演進(jìn)，兩種電機(jī)在高速低速區(qū)優(yōu)勢互補(bǔ)。
2）熱管理全域打通，大大提升能量利用效率：熱管理上，通過四通閥、八通閥的應(yīng)用，由各部分獨(dú)立的回路，向空調(diào)、電池系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)打通的整車熱管理升級(jí)，整車熱源集成，提升系統(tǒng)的能量利用效率。特斯拉的三電與熱管理系統(tǒng)在高集成度方面保持領(lǐng)先，其示范作用將引領(lǐng)行業(yè)追趕升級(jí)與二次創(chuàng)新。
1）車身：輕量化以滿足節(jié)能及提高續(xù)航要求，以鋁代鋼是最佳選擇，并從Model Y開始進(jìn)行后車身的一體壓鑄；
2）車燈：Model3外飾搭配兼具科技感和美感，車燈選用矩陣式LED燈源；
3）汽車玻璃：Model3天幕引領(lǐng)行業(yè)趨勢，滲透率有望不斷提升；
4）底盤：采用線控底盤，是高級(jí)別自動(dòng)駕駛必由之路。
據(jù)中信證券，Model 3底盤逐步實(shí)現(xiàn)線控化：
經(jīng)過對Model 3底盤結(jié)構(gòu)的拆解，我們看到：懸架方面，特斯拉全車型均采用前輪雙叉臂式獨(dú)立懸架搭配后輪多連桿式獨(dú)立懸架的配置，未配置空氣懸架；制動(dòng)系統(tǒng)方面，特斯拉車系使用最前沿技術(shù)，即線控制動(dòng)系統(tǒng)Ibooster；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方面，Model3仍沿用傳統(tǒng)的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向。
線控底盤是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛SAEL3的“執(zhí)行”基石。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)共分為感知、決策、控制和執(zhí)行四個(gè)部分，其中底盤系統(tǒng)屬于自動(dòng)駕駛中的“執(zhí)行”機(jī)構(gòu)，是最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的核心功能模塊。L3及L3以上更高級(jí)別自動(dòng)駕駛的實(shí)現(xiàn)離不開底盤執(zhí)行機(jī)構(gòu)的快速響應(yīng)和精確執(zhí)行，以達(dá)到和上層的感知、決策和控制的高度協(xié)同。而底盤系統(tǒng)的升級(jí)也意味著其中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等功能模塊的升級(jí)。所以，線控底盤作為更高級(jí)別自動(dòng)駕駛的執(zhí)行基石，是發(fā)展自動(dòng)駕駛的具體抓手。
來源：感知芯視界
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