中信证券拆解特斯拉 Model 3 写 94 页研报，耗时两个月

来源：Chip

7月18日，继上月海通国际拆解了一款比亚迪元，并用一份87页的研究报告展示了这款新能源汽车内部零部件的详细结构后，近日“老大哥”券商中信证券也联合多家公司和机构拆解了一款特斯拉Model 3（），并撰写了一份长达94页的研究报告《新能源汽车行业特斯拉系列研究专题：从拆解Model 3看智能电动车发展趋势》，于今日正式发布。

据悉，TMT及汽车团队联合多家公司和机构，历时两个月，完成了对特斯拉Model 3标准续航版的完整拆解和分析，并制作了本研究报告。

不过，此前海通国际曾从外观、操控、安全、性价比、续航等多个角度对2018款比亚迪元EV360智联酷派进行了评测，并将这款电动车的每一个部件，包括车身结构、底盘、座椅、线束、多媒体系统、仪表盘、热管理系统、电池系统、电驱系统等都呈现出来，甚至连隔音材料、地毯等拆解件都图文并茂的介绍，包括尺寸重量、工作原理、生产信息、经销商报价等。

中信证券对特斯拉Model 3标准续航版进行了拆解，对其域控制器、线束及连接器、电池、电机及电控、热管理、车身等各个方面进行了深入细致的分析。

模型 3

最低售价：23.19万元

图片参数配置询价底价

汽车知识得分4.02 汽车知识测试空间、性能等汽车朋友圈31万车友热议二手车10万起售|1015辆车

详情如下：

1、域控制器：软件定义汽车，迭代决定智能

一个产业的进步与变革，往往由供给与需求共同驱动，当新航线带来的新市场遇上珍妮纺纱机，足以引发产业革命；当出行需求遇上热机，便诞生了各式各样的交通工具。

自从集成电路出现以来，人们对电子化、自动化、智能化的要求越来越高，根本原因是对低成本、美好生活的需求，这种需求加上IT技术供给的不断演进，催生了PC、智能手机、智能家居等诸多大产业，如今又开始带动汽车向智能化演进。

汽车智能化的大方向已经成为行业和市场的共识，但智能到底意味着什么，却没有一个明确的定义。我们认为，智能化的关键在于智能汽车的“可迭代、可进化”的软件。比如2008年 1.0刚发布时，用户体验比较一般，经过不断的数据收集、用户反馈和不断的迭代，交互和用户体验终于越来越好，逐渐接近我们理想中的“智能终端”。

不管大家心里对汽车智能的定义是怎样的，我们相信大家有一个共识，那就是这只是汽车智能的起点，距离终点还很远，中间的软件需要不断的升级迭代。

以往汽车的E/E架构（如下图所示）都是由多家厂商提供的ECU组成的电子电气架构，由于软硬件功能被分割成很多块，分布在不同厂商提供的ECU中，软件OTA难度非常大，导致很多车型从出厂到报废都没有软件功能升级迭代，怎么可能智能化呢？

显然，汽车如果要像手机一样，能够根据数据和用户反馈不断迭代软件，现有的E/E架构必然会发生重大改变。软件和硬件必须解耦，计算能力必须从分布式走向集中式。特斯拉率先从分布式架构转向基于域的集中式架构，这也是其智能化水平遥遥领先众多车厂的主要原因。接下来，我们将对特斯拉的车身域、座舱域、驾驶域进行详细解读。

1. 身体领域

车身域：按位置而非功能划分，彻底实现软件定义车身。车身也是域控制器，特斯拉的域控制器理念始终更先进。例如，作为传统汽车供应链中最核心的供应商之一，博世是最早提出域控制器概念的公司之一。

不过博世的思路还是受到传统模块化电子架构的影响，2016年其提出了基于功能分区的五域架构，将车辆的ECU整合为驾驶辅助、安全、车辆移动、娱乐信息、车身电子五个域，不同域之间通过域控制器、网关连接。在当时，这种方案能够大大减少ECU的数量。但从今天来看，每个域仍然需要相对复杂的线束连接，整车线束的复杂度还是比较高的。

反观博世，特斯拉Model 3发布于2016年，2017年投入量产，与博世的报告几乎是同一时期。不过，Model 3的域控制器架构核心直接从功能变成了位置，三个车身控制器体现了特斯拉新的造车思路。按照特斯拉的思路，每个控制器应该负责控制离它近的部件，而不是整车所有类似的部件，这样才能最大程度降低车身布线的复杂性，充分发挥如今芯片的通用性和高性能，降低汽车开发制造的成本。因此，特斯拉的三个车身域控制器分别分布在前车身、左前门和右前门，实现就近控制。

这样做的好处是可以降低布线的复杂度，但也要求三体域实现完全的软硬件解耦，大大增加了对厂商软件能力的要求。

下面分别介绍一下三个车身控制器的情况，车身域分为前车身域、左车身域、右车身域，它们在车身上的位置如下图所示：

前车身域控制器位于前舱内，理论上该位置遭遇碰撞的概率较大，因此采用铝合金防护壳；左右车身域控制器位于乘客舱内，遭遇外部碰撞的概率较小，防护壳均为塑料结构，如下图所示：

前部车身控制器：全车电子电气分配单元与核心安全ECU连接

前车身控制器位于前舱内，主要功能为控制前车身部件及主要电源分配。控制器靠近蓄电池，方便取电。主要负责三类电子电气设备的电源分配及控制：

1、安全相关：i-、ESP车身稳定系统、EPS动力转向、前向毫米波雷达；

2、热管理相关：如冷却液泵、五通阀、热交换器、制冷剂温度及压力传感器等；

3、车头其他功能：前大灯、油泵、雨刷等。

另外它还给左右车身控制器供电，这个很重要，因为左右车身控制器接下来会利用这两个接口的能量来驱动它们控制的车身部位。

我们分解一下就会发现，实现它的具体功能需要很多芯片和电子元器件，核心芯片主要完成控制、配电等任务。

先说控制部分，主要由意法半导体的MCU（图中红色框）实现。另外，由于涉及到冷却液泵、刹车油液压阀等各种电机控制，因此板上配备了安森美半导体的直流电机驱动芯片（图中橙色框M0、M1、M2）。这类芯片通常配备一定的大功率来驱动电机。

在电源分配方面，一方面需要实时监测各个组件中的电流，另一方面需要根据监测结果来控制电流的通断和电流大小。在电流监测方面，AMS的双ADC数据采集芯片和电流传感器配套芯片（黄色框内AMS的芯片）可以起到重要作用。而对电流的状态进行控制，一方面是通过开关，另一方面也可以通过HSD芯片（High Side，高端开关），可以控制电源正极流出的电流的通断。

这块控制器电路板一共使用了52颗安森美大功率、9颗电源整流芯片，以及ST、英飞凌共21颗HSD芯片。在前部车身控制器上我们可以看到特斯拉已经大量用半导体元件取代了传统的电气元件。

左车身域控制器：负责车身左侧电子电气调度

左车身控制器位于驾驶员小腿左侧前方，与车身成一线垂直放置，采用塑料外壳封装，可以在一定程度上节省成本。左车身控制器负责管理驾驶舱左侧及后部车身部分，充分体现了尽可能节省线束长度以控制成本的指导思想。

左侧车身控制器主要负责几类电子电器设备的配电及控制：1.左侧相关：包括仪表板、方向盘位置调节、脚灯等；2.座椅及车门：左前座、左后座、前车门、后车门、座椅、尾灯等。

左车身域控制的核心芯片也主要分为控制和配电两部分，核心控制功能采用两颗ST 32位MCU和一颗TI 32位单片机实现。左车身有很多灯和电机，对于灯的应用，特斯拉选择了一批HSD芯片进行控制，主要是英飞凌的BTS系列芯片。对于电机的应用，特斯拉选择了TI的电机控制芯片和安森美的大功率芯片。

右车身域控制器：负责车身右侧电子电气调度

右侧车身控制器与左侧车身基本对称，接口布局大致相同，但也存在一些差异。右侧车身域负责超声波雷达和空调，同时右侧车身拥有更多的后部控制功能，包括后高位刹车灯和后油泵等。

在具体电路实现方面，功能类似，电路配置与左车身类似。不同之处在于右车身信号较多，因此主控单片机由左车身的ST更换为瑞萨的高端单片机RH850系列。另外由于右车身需要更多的空调控制功能，因此增加了三颗英飞凌半桥驱动芯片。

特斯拉对车身领域的想法：完全软件定义的汽车，用芯片取代保险丝和继电器

车身域是特斯拉相较于传统汽车改变最大的地方。传统汽车采用大量ECU，而特斯拉通过三个域实现对整车的控制。虽然两者都在向域控制器迈进，但特斯拉并没有采用博世的功能域方式，而是完全按区域划分，将硬件尽可能标准化，充分体现通过软件定义汽车的思想。此外，特斯拉还尽可能将一些电气化部件芯片化。例如车身域大量采用HSD芯片来替代继电器、保险丝等，提高了可靠性，而且可以进行编程，可以更好地实现软件定义汽车。

特斯拉控制器未来方向：迈向更高集成度、优化布局、持续降低成本

从特斯拉车身控制器上能体现出的另一个发展趋势就是器件的不断集成和成本降低。早期版本的Model S、Model X并没有这种集中式的车身控制器架构，但较新的Model 3、Model Y已经呈现出了集成度不断提升的趋势。在左下图中我们可以看到，作为第三代车身域控制器产品，Model Y的车身控制器与第一代Model 3有所不同，直观的看，它的元器件密度有所提升。例如图中（黑色小方块）Model Y的间距明显小于Model 3，因此在同样的面积下，控制器可以容纳更多的元器件，集成更多的功能。此外，与现有的Model 3不同的是，Model Y的控制器还采用了背部布局，并增加了一定数量的元器件，进一步提升了控制器的集成度。集成度提升的结果就是车身电子电气架构进一步简化，汽车电子成本进一步降低。

此外，2020 款 Model Y 的 PCB 板也得到了进一步节省。由于第一代 PCB 板形状不规则，不可避免地浪费了部分 PCB 材料，推高了成本。第三代控制器的 PCB 形状可以紧密贴合，左右两个车身控制器可以组合成一个矩形，因此 PCB 材料的利用率得到有效提升，也在一定程度上可以降低成本。

车身控制器未来会如何发展？会走向统一控制器吗？至少目前来看，特斯拉用产品给出了否定的答案。我们可以看到，2021年交付的Model S格纹第四代车身控制器，依然采用左右两个独立的车身控制器。

而且在第四代车身控制器的设计中，前部车身控制器也分成了两块，一块负责能量管理和配电，另一块负责车身管理、热管理，以及少量的配电。整体来看，第四代控制器的元器件密度还是很高的，体现了综合成本下降的趋势。另外，第四代控制器的元器件连接采用Press-Fit技术替代了传统的焊接，进一步提高了良率，也有利于实现更高的元器件密度。

整体来看，虽然统一的中央电脑集成度较高，但不可避免地增加了控制器与受控设备之间的距离，从而增加了线束的长度，增加了成本。另外，元器件集成密度也是有限的，我们不可能在有限的空间里无限制地集成。所以集中化也是有上限的，也有最优解的，目前看来特斯拉正在逐步完善设计和技术，向这个最优解靠拢。

硬件的不断集成也为软件的集成开发创造了条件。传统汽车产业链中不同功能高度独立，每个功能的ECU来自不同的厂商，很难协同工作。但特斯拉集成了大量ECU之后，只需要在车身上保留负责每个功能的执行器，而主要的控制功能则统一在域控制器中，使用少量的MCU和更多的软件来完成功能控制。例如特斯拉model 3的左右车身域控制器各有3个MCU，大大减少了数量。不同的控制功能以软件的形式进行交互，可以有更大的协同创新空间。比如特斯拉可以协调整车的空调出风口来调节车内风场，或者对副驾驶座位上的乘客进行体重检测，判断是否是儿童，从而灵活调整安全气囊策略，而不再像传统车企那样只让儿童坐在后排。而且，特斯拉可以从软件控制中收集数据，不断改进控制功能和用户体验。

特斯拉不断推行的软硬件一体化方案在带来优势的同时，也对软件开发能力提出了更高的要求。只有对整体软硬件方案有全面视野、熟悉各部件特性的整车厂，才能开发出如此庞大复杂的软件系统。传统车企一直以来都扮演着集成商的角色，ECU软件开发更多依赖于供应商。其人才团队的构成、供应链的利益，使得他们很难在短时间内模仿特斯拉的做法。因此，特斯拉的车身控制软件也成为其独特的竞争优势。

2、驾驶领域：FSD芯片与算法构成主要壁垒，NPU芯片效率更高

特斯拉的另一大重要功能是其智能驾驶，这一功能由其自动驾驶域控制器（AP）完成，这部分的核心是特斯拉自主研发的FSD芯片，其余配置与目前其他自动驾驶控制器方案基本一致。

Model 3 所采用的 HW3.0 版 AP 搭载了两颗 FSD 芯片，每颗 FSD 都搭载了四颗三星 2GB 内存芯片，单个 FSD 总共 8GB，每个 FSD 都搭载了东芝 32GB 闪存以及 64MB NOR 闪存用于启动。网络方面，AP 控制器内含以太网交换机和物理层收发器，此外还有 TI 的高速 CAN 收发器。对于自动驾驶来说，定位也非常重要，因此配备了 Ublox GPS 定位模块。

外围接口方面，Model 3车辆所有摄像头均直接与AP控制器相连，这些摄像头也搭配了TI的视频串行器和解串器。此外，还有电源接口、以太网接口和CAN接口，以使AP控制器能够正常工作。作为车载控制器，特斯拉的自动驾驶域控制器还考虑到了紧急情况，因此配备了紧急呼叫音频接口，为此采用了TI的音频放大器和故障CAN收发器。

还有一点值得注意，为了保证行车安全，AP控制器必须时刻稳定运行，因此特斯拉在AP控制器上增加了相当数量的被动元件，正面有8颗安森美的智能功率模块，还有大量的电感、电容，背面更是明显，被动元件遍布整个电路板，没有太多的控制芯片，密度远高于其他控制器，也明显高于生活中各种常见的智能终端。从这个角度来看，随着智能汽车的发展，我国被动元件企业也有望受益。

为了实现自动驾驶，特斯拉提出了以FSD芯片为核心的整套视觉解决方案，其周边传感器主要包括12个超声波传感器（法雷奥）、8个摄像头（挡风玻璃上方3个前视摄像头、B柱2个前视摄像头、前翼子板2个后视摄像头、车尾1个后视摄像头、1个DMS摄像头）、1个毫米波雷达（大陆）。

其核心的前置三摄包括中间的主摄像头以及两侧的长焦镜头和广角镜头，形成不同视野的组合，三颗摄像头均采用同一款安森美半导体图像传感器。

毫米波雷达位于车标前方附近，包含电路板和天线板，毫米波雷达采用控制芯片和TI稳压电源管理芯片。

整个 AP 控制器的真正核心其实是 FSD 芯片，这也是 Tesla 实现更高 AI 性能和更低成本的关键点。与目前主流的 方案不同，Tesla FSD 芯片内部最大的面积并不是 CPU 和 GPU，而是 NPU。虽然这种设计完全针对神经网络算法进行优化，通用性和灵活性相对 的 GPU 方案逊色，但在目前 AI 算法没有发生根本性改变的情况下，NPU 的适用性不会受到威胁。

NPU单元可以有效加速常见视觉算法中的卷积运算和矩阵乘法运算，因此Tesla FSD芯片能够利用三星14nm工艺，在仅约260平方毫米的面积下获得AI算力。相较之下，采用台积电12nm工艺，仅以350平方毫米的芯片面积获得AI算力。这个差距也是特斯拉从HW2.5版本的 SoC换用HW3.0自研FSD芯片的原因。因此，在算法不发生根本改变的情况下，Tesla FSD能够实现成本和性能的双重优势，这也构成了特斯拉自动驾驶解决方案的竞争力。

在AI算法方面，根据特斯拉官网人工智能与自动驾驶页面的描述，一个神经网络的完整构建涉及48个网络，这些网络每天根据数百万辆汽车产生的数据进行训练，需要7万个GPU小时的训练。在基础代码层面，特斯拉拥有可OTA的引导程序、定制的Linux内核（带实时补丁）以及大量节省内存的低级代码。

未来自动驾驶领域的创新仍将集中在芯片端，此外LiDAR、4D毫米波雷达等传感器方面的创新也能极大程度上推动智能驾驶。在可预见的未来，专用AI芯片将能够成为与英伟达竞争的重要力量，而我国AI芯片企业也有望借助智能汽车获得更好的发展。

3.座舱领域：特斯拉把座舱看作是PC而非手机

座舱域是用户体验的重要组成部分，特斯拉的座舱控制平台也在不断发展，本次拆解的特斯拉Model 3 2020款就采用了第二代座舱域控制器（MCU2）。

MCU2由两块电路板组成，一块是主板，另一块是固定在主板上的一块小型无线通信电路板（图中粉色方框所示）。这块通信电路板里面包含了LTE模块、以太网控制芯片、天线接口等，相当于传统汽车对外无线通信用的T-box。这次集成在MCU里面，以节省空间和成本。我们此次拆解的2020款model 3，采用的是Telit的LTE模块。2021款之后，特斯拉将无线模块供应商换成了移远通信。

MCU2主板采用双面PCB板，正面主要布置了各类网络相关芯片，如Intel的以太网芯片、Telit的LTE模块、TI的视频串行器等。正面的另一个重要作用是提供对外接口，如蓝牙/WiFi/LTE的天线接口、摄像头输入输出接口、音频接口、USB接口、以太网接口等。

MCU2 的背面更是看点十足，其核心是英特尔 Atom A3950 芯片，共计 4GB 内存，同样是 64GB eMMC 存储芯片，此外还有 LG 提供的 WiFi/蓝牙模块。

在座舱平台上，特斯拉基于开源免费的Linux操作系统开发了自己的车载操作系统，由于Linux操作系统生态并不丰富，因此特斯拉需要自行开发或者适配一些主流软件。

座舱领域的重要作用是信息娱乐，而MCU2在这方面还是存在不足。A3950芯片的低价伴随其性能的有限，据车东西的测试，在MCU2上启动腾讯视频或者打开地图缩放都需要20多秒，地图放大缩小经常卡顿。造成卡顿的原因有很多，一方面是A3950本身的算力有限，集成显卡HD505的性能也比较弱，处理器评测网站对Intel HD 505的评价是，截至2016年，游戏即使在最低画质设置下也很少能流畅运行。另一方面，速度较慢、寿命较短的eMMC(卡)闪存也会拖累系统性能。相比机械硬盘，eMMC在速度、抗震性上有优势，但其擦写寿命可能只有几百次，随着使用次数的增加，坏块增多，eMMC的性能也会逐渐变差。这种劣势在使用寿命较长的车上可能会被进一步放大，导致读写速度慢、使用时卡顿。特斯拉在2021年初召回第一代MCU eMMC就可以证明这一点。整体来看，特斯拉的MCU2相比同时期使用高通820A的车机来说，还是比较弱的。

不过，作为一家重视车辆智能化水平的公司，特斯拉不会坐视落后局面持续下去。2021年发布的全新车型全系搭载AMD CPU（zen+架构）和独立显卡（RDNA2架构），GPU算力提升50多倍，存储也由eMMC改为SSD，读写性能和寿命都有了大幅提升。整体来看，相比MCU2，MCU3性能提升明显，而且提升幅度大于从第一代到第二代的跨度。

最新一代特斯拉的MCU配置已经接近目前一代主流游戏机，尤其是GPU算力方面，丝毫不逊色于索尼PS5、微软Xbox X。

升级的配置也大大改善了的测试，MCU3的加载时间缩短到9秒钟，浏览器的启动时间为4秒钟，尽管与手机相比比亚迪l3后座拆解图，MC的运行量还不够，但该地图也可以顺利进行。在2021年6月的新特斯拉模型中，特斯拉的工作人员在特斯拉的官方网站上展示了带有手柄和汽车计算机的Cyber​​punk 2077，在汽车的室内渲染中， 3可以在这两个情况下显示在这两个范围内。

从特斯拉的汽车机器和游戏的持续收敛性，我们可以看到未来驾驶舱域开发的第一个方向，即继续促进大型计算能力和目前的强大生态学，除了特斯拉（Tesla下一代8295。

此外，高计算能力使座舱控制器能够利用现有的软件生态系统。诸如车内申请商店之类的EL，并显着提高毛利率。

驾驶舱控制器的第二个开发方向是与自主驾驶控制器的可能集成在一起，目前的计算能力通常是过多的，其余的计算能力可以充分使用，以满足某些自动停车位的驾驶功能，尤其是自动驾驶员。坑式和自主驾驶控制器还可以带来某些资源，并可以使用主要的计算能力来确保在驾驶过程中确保自动驾驶功能，这可以降低一个范围的MCU3 ，Bosch和Denso等主流供应商在驾驶舱域控制器中综合了ADAS功能，预计将来这种趋势将在未来变得流行。

4。电控域：IGBT具有宏伟的视野，SIC显示了它的边缘

IGBT：汽车功率系统中的“ CPU”，从电动波中受益匪浅

IGBT等于电力电子领域的“ CPU”，是功率设备的最困难的轨道之一，也称为功率电子设备。 BTS。

申请方案的增量扩展使汽车领域成为IGBT申请领域最大，最快的IGBT应用程序，新的能量车辆（包括充电堆）是IGBT的主要应用领域，占IGBT的占主导地位，主要是在自动驾驶中使用的三个领域。 /dc），以及用于辅助应用的模块。

1）主要逆变器：主要逆变器是电动汽车中最大的IGBT应用程序方案。

2）板载充电器（OBC）和DC/DC转换器（DC/DC）：板载充电器与外部充电堆一起工作，以完成车辆电池的充电，因此，OBC中的电源设备需要完成AC-DC转换率。可以通过多媒体，空调和汽车灯使用。

3）辅助模块：汽车配备了大量的辅助模型（例如汽车空调，天窗驱动器，窗户升降机，油泵等），这也需要电源半导体来完成低功率DC/AC倒置。

以逆变器为例，Model S有两个动力总成，即大型驱动器（LDU）和小型驱动器（SDU）。 “双运动高性能四轮驱动版本”的驱动器。

The LDU is large in size and has a large power. The 84 IGBTs. The LDU has a prism , with each half- on each face of the prism. The PCB board () of each half- is at the top of the prism. The high- DC power from the is input from the top, and the high- AC power is from the .

模型S（单电动机版本）总共有96个IGBT，其中84个位于逆变器中，如果每个IGBT的价格为5美元，则84个IGBT的价格为IGBT。

SDU的尺寸较小，内部结构更紧凑。 IKE结构，同时使用内部空间，SDU内部的IGBT的引脚不需要弯曲，与LDU相比，SDU的出现降低了故障的可能性。

SIC：Model 3先驱应用程序，并且具有与IGBT的优势

与IGBT相似，SIC还具有高电压等级，高电流和低传导和切换损失的特征，使其非常适合SIC以高于10000的频率运行，并且可以承受高达20KV的电压，这些电压在1970年代就已经开始了，并在SIC中均已开发。

Model 3是第一个具有完整的SIC功率模块控制器的纯电动车，可用于SIC应用的先例。

模型3中使用的SIC模型是半导体半导体的ST GK026。

24个模块平行于每个半大桥，使用水冷却来加热盖子和密封。

在3型效果上，许多汽车制造商在2020年的“ han” ev型中依次遵循SIC的独家伙伴。小米，理想，捷豹，陆虎也逐渐部署了SIC。

与IGBT相比，SIC可以驱动多个性能，并且其优点是显着的。电池寿命增加了约10％。

但是，SIC的成本限制了未来的受欢迎程度，SIC和Si-igbt可能会同时发展，而SIC设备的普及仍然需要时间，而叠加的应用程序场景我们相信SIC会在渐进的过程中成长。

由于着陆较慢，整个SIC市场仍处于开发阶段，外国制造商占据了主要领导者，例如半导体，，Cree，Rohm和，主要在IDM模型中运作。亚洲技术和其他制造商专注于某个领域。

5。电源域：主和从架构BMS是行李箱，精细的电池管理是核心

作为电动电池的管理，电池的管理非常重要如果电压是水平轴并且温度作为垂直轴，则将被永久损坏。

BMS的第二个专业是，不同的锂电池必须同时在一个小型安全窗口中存在不一致之处，这使得管理电池的数量越困难。

为了解决锂电池操作的问题，必须监控可靠的BMS系统并设法监视和管理电池组，以使不同电池的充电速度和温度平衡。

在许多制造商的BMS中，特斯拉的BMS系统是最复杂和技术困难之一，这主要是由于特斯拉独特的大型小圆柱电池设计。

特斯拉为什么在特斯拉的早期选择了不可用的小圆柱，日本制造商在18650年的小型圆柱形电池中积累了丰富的体验，每年的发货量达到了数十亿个节日。

因为特斯拉一直使用大量的小圆柱电池来构建电池组，从而导致BMS系统的高复杂性。该系统还允许特斯拉在BMS场中积累很强的强度。

Tesla的BM会在未来的趋势中保持如此复杂，因为所采用的电池越来越大，需要管理BMS的电池数量越来越少，并且BMS的难度也减少了。更准确地控制，并可能进一步增强特斯拉的BMS性能。

尽管面对BMS技术最高的技术，但特斯拉仍然在该领域达到了出色的标准，并且具有相比之下的独特性。

Tesla在充电或用户使用方面的用户体验设计是其BMS系统的另一个独特功能。比传统的汽车公司。

以及如何实现如此出色的BMS功能？两者都用透明的三个防护涂料覆盖，以保护电路，从而在电路元素外部平滑而反射。

主要的控制板负责管理所有相关的芯片。

在BM的控制下，BMB电池组的电池组有4个电池组。我们拆除的单个电池组很短。

在BMB的范围内，我们使用的是第4号的范围，我们的第4个模式是一个示例，我们的样本数量不同BMB的电池版本需要在两侧设置。

其次，电路布局和组件的数量也大不相同。

BMS系统的另一个重要部分是为Tesla充电。

BMS还具有重要的功能，包括将高压直流电源转换为供应 - 车辆设备的电源，或将高压AC电力转换为高压直流电，用于充电的高压直流电。

从组件级别的角度来看，BMS系统的核心是AFE芯片和各种动力设备/被动组件。 ELS和产品稳定性逐渐改善，也有望获得开发空间。

从电路和系统级别的角度来看，根据汽车电子工程师朱隆（Zhu ）的说法，BMS的真正核心价值实际上是在电池测试，评估，建模和随后的算法中。

其次，电线梁和连接器：高压线束梁和连接器是最大增加，集中式E/E架构减少了线光束的量

1。接线捆：短的架构长度并缩短线梁的长度，轻量级是降低成本和改善汽车制造商的关键

汽车的结构变得越来越复杂，功能是多种多样的，这导致了连线束的长度和复杂性的改善。

降低电线梁的复杂性，并依靠电子电体的创新，并造成相应的ECU，并且该功能负责连接不同的ECU以实现信息相互作用。

Tesla的早期模型S和Model X根据功能域控制器进行改革，整体体系结构是分布式和域的集中式公式之间的。

The Model 3 re - the "" and is cross - on the basis of Model S and Model X. , RBCM): CCM is for the of the and the , , and , and the car, etc. The BCM LH is for , , , etc.; FBCM is for power , , etc.; The unit the ECU, the that needs to be the to major , the . , the of the line beam of the Model 3 to 1.5km.

占用线束的长度是提高产品电池寿命和制造效率的常见需求，需要手动生产95％的电线梁，并且线光束中低功能的生产模型限制了汽车制造商的进一步扩展。

除了调整线性光束长度外，拆卸还发现，在高压线中，模型3使用铝线代替传统的铜导体，以进一步达到轻量级（增加1.6倍）。

但是，使用铝线而不是铜线也将面临许多问题，因此，汽车制造商不容易尝试高压铝线，铝的电导率显着低于铜终端的差距。

从该行业的角度来看，布线行业的价值是相对稳定的。 DLE在2019年（车身的主要布线组合，不包括引擎相关的电线梁），发动机梁和其他电线梁为1587元/套装，199元/件，型号的单位价格通常在1,000元到3,000元之间。

诸如Model 3之类的新能量车辆的发展是在上升的，而且数量和价格将增加接线束行业的增长空间。

在盈利能力方面，成本冲击使该行业的毛利润差距很差。

从模式的角度来看，线路行业与车辆制造商的合作稳定，市场集中度很高。

就国内市场而言，大多数大型独立品牌制造商都有稳定的当地线路工厂，并且对外国资本和合资企业制造商的要求更高。

2。连接器：电气化已经产生了增量应用，设计创新继续优化

连接器通常用于两个源设备之间的连接中的两个部分。 ，引导销售，连接环等。配件包括螺丝，螺母，螺丝，弹簧圆等。以及高压连接器。

高压连接器是汽车电气化的上下文中的关键组件。

在高压快速充电连接器上，Model 3使用TE（Tyco）插头 - 高压连接器HC Stak 35，该连接器连接到汽车电池和充电线。

从设计的角度来看，HC Stak 35的终端通过铜板连接到35个刀具式终端（35毫米厚），因为35个套筒的端子是由不同端口的端口，可以构成不同的端口。端子的处理。

在电池的连接器上 - 电动驱动高压电缆梁，Model 3使用TE的HC Stak 25。对于35件），不同的型号共享相同的连接器端子。

在材料方面，Model 3连接器材料是尼龙塑料材料，但我们认为金属合金壳的应用将来会变得更加流行。

从竞争性模式的角度来看，汽车是连接器的最大应用程序。

In the , the and of new are to the for to to grow at a rapid trend, but the unit price may be . . In 2020, the new has . The has a of new such as and SAIC Group. Audi, JAC, , Well -off, Anto, Times, .

3. : The of , the of goods in the

The of the pack: is the model of the same . It is still in the of the Model 3 pack. with the ID.4 x of the same , the BMW Ix3 pack uses a large , which has a and more . The pack is still in the .

1. : Small → large group → -free CTC, the to , cost and

, non - parts, costs, and life. In the case of the , the life of the from 335 miles to 405 miles, an of 21%; in the CTC , the pack was fused with the pack with the of the pack to the to the , the cost was by 6%, and the life by 16%.

: with , types of , multi - , multi -

At , the Tesla pack , multi -, multi -, multi -type . At , the Tesla pack uses a multi - and multi - . The by North use 's . The by the use the of the Times and the of LGES. with .

The pack space is and with the multi - . the Model 3 , the three -yuan of the Model 3 the of not up the pack. The core fills all the pack space. the of the iron cell is lower than the cell, the band power is 55kWh, which can reach the same life as the three yuan of the Model 3.

2. : snake - → , the of the cold pipe, and more fully

In the early Model S/X of Tesla, the a snake - pipe, that is, the long pipe is the . Core.

from Model 3, Tesla uses . the of ; on the other hand, under the needs of fast , the for the cells is and more fully .

On the 2022 Model S, the line cools is to a U - line . ; the is to keep the with fewer tube. The 2022 Model S are in the inner of 11 U - pipes, and the of tube the of cells is to 144 tube.

横向对比来看，国内市场电动车方案以方形为主，方形电芯方案下，主流方案是在电池包下方铺设冷板，通过界面导热材料将电芯中的热量导至冷板，实现冷却。随着电池能量密度、充放电功率要求的提升，对于电池冷却的需求提升，宁德时代最新发布的麒麟电池中，将隔热垫、水冷板、横纵梁整合为一体，冷板从水平放置变为类似特斯拉冷却管的竖直、间隔放置，换热面积扩大4 倍，支持4C 快充，同时起到冷却与支撑作用。

3、导热阻燃设计：增加灌封胶与防火泡棉，导热阻燃升级

灌封胶加发泡泡棉，导热阻燃设计升级。早期Model S/X 中依靠液冷及热管理系统对电池包热失控进行软防控。随着电动车自燃事故的发生以及法规层面对热失控要求趋严， 特斯拉采用了灌封胶加发泡泡棉的阻燃方案。类似于电子元件中灌封的概念，特斯拉在动力电池包中采用灌封胶填充圆柱电池间的空隙，起到避免电芯间传热、提高对冲击的稳定性，提高电池包整体的热稳定性和机械稳定性。同时，特斯拉在上盖中加入隔热发泡泡棉， 将热量阻绝在客舱外。

市面上多种阻燃设计方案共存，尚未达成共识。当前防火阻燃方案众多，例如凯迪拉克Lyriq 和广汽埃安采用气凝胶薄片隔绝电芯之间传热，同时达到轻量化的效果；极狐在电池包上覆盖陶瓷纤维防火毯； 中采用金云母板覆盖在电池包上放；岚图的“琥珀” 和“云母”电池系统，分别对应在电池包内加入气凝胶和层状云母的方式达到隔热阻燃效果。

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4、电芯：从18650 到2170 再到4680，成本降低、续航里程提升

4680 电池，续航里程提升下的降本最优解。最早特斯拉采用直径18mm，高65mm 的1865 电池，后续采用直径21mm，高70mm 的2170 电池，相较于1865 电池能量密度提升，成本下降。2020 年特斯拉电池日上，特斯拉发布4680 电池，相较于此前采用的2170 电池，4680 电池的电芯容量是其5 倍，能够提高相应车型16%的续航里程，输出功率6 倍于2170 电池。其中电池直径为46mm 是做大电池后成本降低和续航里程提升同时达到最优得出。

4680 搭配全极耳，提升能量密度的同时，为功率密度提升打开空间。由于全极耳比单极耳多出两块集流盘，而小电池中集流盘占到电池体积比例更高，影响能量密度，因此大电池更适配全极耳。在产热方面，全极耳结构的电池由于电流在集流体上流过的电流路径更短，电阻减小而产热减小为单极耳结构的20%；散热方面，全极耳结构电池沿径向形成强导热路径，热管理难度与能耗降低。因此4680 电池扩大尺寸提升容量的同时，全极耳结构减小了电阻发热和电池冷却所带来的损耗，最终电池的有效能量及能量密度增加。另外，由于全极耳产热小、散热快，为4680 电池实现大功率快充创造了物理条件。

4680 电池通过新结构、新材料应用，实现“能量密度高、倍率高、成本低”的不可能三角。在实现高能量密度、高倍率的情况下，4680 的大电芯摊薄非活性物质成本，尽可能做高能量密度摊薄总体单Wh 成本，生产过程简化节省成本。

四、电机电控：集成度高，持续向高能效优化

1、总成：驱动单元集成度高，系统效率提升

Model 3/Y 搭载驱动电机、电机控制器、单挡变速箱三合一驱动系统，集成度高。电机方面，标准续航版后轮搭载永磁同步电机，四驱高性能版后轮搭载永磁同步电机，前轮搭载交流异步电机，采用定子+转自复合油冷系统，Model Y 还采用扁线电机，电机功率密度较大程度改善，成本亦有降低。电控方面，Model 3/Y 搭载SiC ，较Model X/S Si IGBT 方案逆变器功率密度显著提高。同时受益于驱动系统集成化提高、电机电控等关键零部件升级，Model 3/Y 驱动系统效率达89%，较Model S/X 提高了6pcts。

2、电机：向高功率、低能耗演进，性能和成本持续优化

Model S/X?Model 3：由感应电机转向永磁同步电机。2012 年特斯拉Model S 上市， 该车型定位高性能（197kW），彼时大功率车用永磁电机尚未成熟。而大功率感应电机相对成熟、成本低，且不受稀土资源制约，亦无高温下退磁的担忧。因此Model S 搭载的是感应电机而没有选择永磁电机。感应电机具备成本低、功率高等优势，但同时也存在体积大、效率低而影响续航等缺点。随着电动化推进，在2017 年推出的Model 3 中开始转向使用永磁同步电机。相比感应电机，永磁同步电机体积小更紧凑，效率高而有利于续航且更易控制，在Model Y 中，特斯拉继续亦采用永磁同步电机方案。

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Model S/X?Model 3/Y：双电机版本由前后均为感应电机向前感应后永磁电机转向。2015 年特斯拉推出双电机性能版车型Model S P85D，在前后轴同时使用交流异步电机。而到Model 3/Y 的四驱高性能版时，则采用了感应（前）+永磁（后）搭配的方案。主要系感应电机高效区在高速、永磁电机高效区在低速，二者搭配有互补效应。而若采用两档永磁电机或单一大功率电机，成本高、冷却难度增加，实现技术难度较大。

?Model Y：由圆线向扁线切换。目前电机多为圆线电机，绕组一般采用圆形细铜线。扁线电机相比圆线电机的优势在于：1）槽满率20%提升可使电机体积减小；2） 宽截面使其电阻/温升减小50%/10%左右，输出功率更高，峰值功率密度可达4.4KW/kg， 显著高于目前圆线电机的3.2-3.3kW/kg；3）在电机损耗中，铜耗占到65%，而在扁线电机中裸铜槽满率提高，有效绕组电阻降低，进而降低铜损耗。

Model Y 搭载扁线电机，电机体积和功率密度皆有所优化。目前特斯拉在国内共推出5 款电机，其中扁线永磁同步电机最大功率从202kW 提升至220kW，最大扭矩从404Nm 提升至440Nm。Model Y 后电机采用扁线方案，扁线漆包线重量约5.78kg，焊接一致性和饱满性较优，转子体积和重量也皆有降低。我们预计Model 3 亦会跟进，示范效应下扁线电机有望加速渗透，比亚迪、蔚来、理想、大众等车企皆开始切换扁线电机。

Model S→Model 3：由水冷向油冷切换。早期Model S 采用水冷系统进行电机热管理，但因是机壳液冷无法对绕组直接冷却，冷却效率较低。后特斯拉电机均以油路冷却方案为主，散热能力和电机功率密度明显提高。

Model 3：采用“定子冷却+转子冷却”复合方案。一方面定子铁芯表面开有162 个方形油道，与机壳过盈形成油路，两端安装塑料油环（圆周均布16 油孔）进行绕组两端喷油冷却。另一方面转子轴中空且开有甩油孔，转子主动冷却同时，能通过转子甩油实现定子绕组内圈冷却。Model 3 复合式油冷技术使得电机的功率密度和转矩密度明显提升， 相较普通的水冷电机，持续转矩能够提升40%-50%。

Model Y：整体延用了Model 3 的油冷方案，在定转子细节上进行优化。新定子铁芯取消了外表面的横纵油道设计，并采用激光焊接，外壳定子进油口和后油环结构发生调整。转子油孔位置和数量更具针对性，甩油效果提高。

3、小三电：和电池包集成，空间布局更为紧凑

“小三电”和电池包集成，结构紧凑成本更低。将车载充电机（OBC）和12V-DC/DC 变换器集成为电源转换系统（PCS），并与PDU、BMS 等和电池包集成在一起，高压三合一内壳体采用轻而薄的铝材，与电池包共用外壳体，减少动力电池与三合一之间的布线长度和电缆用量，重量可降低约5%。同时，零部件集成一起便于电子元器件的维修。Model Y 整体沿用了Model 3 的集成方案，上壳加入防拆卸设计和安全互锁，低压连接器需通过上底壳连接电路，提高防盗能力和安全性。同时将电路板为上下板，上板组装电气部件， 下板则与电池模组固定，便于流水线作业，提高电池系统组装速度。

“三合一”向“N 合一”演进，电驱动系统集成度提高。随着电驱动产品集成化的进一步提升，除电机、电机控制器、减速器驱动系统三合一集成之外，PDU、DC/DC、充电机OBC 等电源器件也可与其一起集成，形成功能更全的多合一动力总成系统，以提高驱动系统的功率密度并降低成本，如长安推出七合一超级电驱动系统，华为七合一系统，比亚迪e 平台3.0 搭载八合一电驱动系统。

4、快充：搭载V3 大电流超充技术，快充水平持续提高

采用第三代大电流快充技术，充电功率大幅提高。快充技术有两种实现途径，一是使用高电压提高功率，代表是保时捷的800V 方案，另一种是通过大电流实现快充， 代表是特斯拉超级快充，该种方案对热管理要求较高。Model 3 配套特斯拉第三代超级快充充电桩，采用水冷散热设计，充电过程中峰值电流为600A，最大充电功率可达250kW， 较V2 充电桩峰值功率提高了72.4%，在该功率环境中，Model 3 的5 分钟充电量可支持120km 续航，40 分钟SOC 即可由8%充至90%。第四代超充技术或将推出，峰值电流900A，峰值功率有望达到350kW，将与4680 兼容，或首先搭载Plaid 和中。

五、热管理：跨域集成，向系统性工程升级

1、拓扑结构：结构持续创新，系统集成逐渐深化

特斯拉热管理系统经历4代发展，在结构集成上不断创新。按照时间序列和匹配车型， 特斯拉电动汽车热管理系统技术可以分为4 代。特斯拉第一代车型传承于燃油车热管理的传统思路，各个热管理回路相对独立。第二代车型中引入四通换向阀，实现电机回路与电池回路的串并联，开始结构集成。第三代Model 3 开始进行统一的热源管理，引入电机堵转加热，取消水暖PTC，并采用集成式储液罐，集成冷却回路，简化热管理系统结构。第四代Model Y 在结构上采用高度集成的八通阀，对多个热管理系统部件进行集成，以实现热管理系统工作模式的切换。从特斯拉车型的演进来看，其热管理系统集成度不断提升。

1）第一代热管理系统相对独立，结构集成初步显现。

特斯拉第一代热管理系统不同回路相对独立。特斯拉第一代热管理系统应用于Tesla 车型，包含电机回路、电池回路、HVAC（空调暖通）回路和空调回路，各回路相对独立，与传统内燃机汽车架构类似。电机回路上布置驱动电机、电子控制单元、电子水泵、膨胀水箱等，对电机回路上电子部件进行散热。电池回路上布置动力电池、热交换器、膨胀水箱、高压PTC 等，实现高低温下电池性能的稳定。HVAC 回路布置散热器、高压PTC 等，调节乘员舱温度。空调系统布置压缩机、冷凝器、膨胀阀和热交换器等，通过压缩机进行制冷循环，并通过热交换器对系统回路和HVAC 回路进行制冷。

布置控制阀，结构上初步集成。电机回路和HVAC 回路上布置有3 个控制阀，实现电机回路余热为HVAC 回路加热的目的，在低温环境下，通过HVAC 回路的散热器对鼓风机吸入的低温空气进行预加热，节约高压PTC 消耗的电能。

2）二代热管理系统引入四通阀，电机电池回路实现交互。

第二代热管理系统引入四通阀，实现电池回路和电机回路的交互。在整车冷启动工况下，当电池系统有加热需求，可调节四通阀开启状态，实现电机回路和电池回路串联，使用电机系统预热为电池系统进行加热，减少高压PTC 为电池加热消耗电能。当电池有冷却需求时，如电机回路温度低于电池回路，则通过电机回路散热器为电池系统冷却。如整车工况、两系统工作状态不满足串联模式热管理时，则控制四通阀实现并联，进行独立控制。

取消HVAC 回路，新增三通阀短接低温散热器。第二代热管理系统在空调系统上引入乘员舱内蒸发器和冷媒-水热交换器（），取消HVAC 冷却回路，实现空调系统对乘员舱的直接制冷过程。当乘员舱有采暖需求时，采用高压风暖PTC 加热。除此之外，外置低温散热器上加设三通阀，实现其在不需要散热情况下的短接，实现部分余热回收。

第二代热管理系统相较第一代系统实现拓扑结构的升级，各热管理回路之间实现一定程度的交互。

3）三代热源统一管理，集成式储液罐加强系统集成。

第三代热管理系统结构设计凸显集成，统一热源管理加强系统联系。Model 3 在拓扑结构上相较第二代热管理系统没有本质差别，但在驱动电机和储液罐结构实现技术创新， 在结构设计上更加集成，实现三个管路的热量交换。在该系统下，取消电池回路的高压PTC， 利用电机电控设备废热进行加热，同时功率电子冷却系统与空调系统链接，节省系统成本。

驱动电机采用油冷电机，与电机回路通过热交换器实现热量传递。电机新增低效制热模式，通过电机控制器新的控制方式，可实现电机发热模式。通过四通阀控制，实现与电池回路的串联，采用电机低效制热模式用于电池回路的加热，相应的取消电池回路的高压PTC，减少成本。

引入冷却液储罐发挥整合优势，集成式储液罐设计进一步联系各系统。采用集成式储液罐（）设计，实现膨胀水箱与热管理系统的加热与冷却部件高度集成。 核心部件为冷却液储罐CR（ ），此外该集成模块包含四通阀、电机水泵、电池水泵、 热交换器、散热器和执行器等部件。1）冷却模式下， 冷却液在抽取至冷却液储存罐中时，分别在两条路径由和散热器冷却，实现对电池和对电机设备及电机的循环冷却。2）加热模式下，电池与功率电子管路切换成串联电路， 冷却液进入管理模块、驱动单元的油冷却热交换器吸收其工作中所产生的热量，经过集成阀流经为电池进行加热。

4）四代系统八通阀结构创新，热管理整车集成化。

第四代热管理系统使用八通阀集成冷却和制热回路，实现整车热管理集成化。Model Y 的热管理系统中使用了一个八通阀（），引入热泵空调系统、空调系统和鼓风机电机的低效制热模式，将整车热管理集成化，并通过车载计算机精确的控制各元器件的运转情况。冷却环节，沿用三代冷却剂回路方案。通过冷却液循环系统，冷却液在各系统之间流动。在制热环节，采用热泵空调系统通过热交换器和管路连接，与电池回路和电机回路进行耦合，实现整个热管理系统的热量交互。

八通阀设计下能量效率提升，系统集成降低成本。通过八通阀设计，打通了传统热泵空调、电池系统、动力系统，实现12 种制热模式和3 种制冷模式，使用了八通阀的Model Y 相比Model 3 能量利用效率提高了10%。动力系统电驱回路水冷冷凝器可以在冬天将三电系统废热回收利用到热泵系统，为乘客舱服务。以压缩机全功率工作等同PTC 进行制热，实现了R134a 制冷剂在零下10°C 以下无法实现热泵功能的代替方案，将压缩机一物多用节省零件成本。高度集成化零件缩短零件流道，降低能耗，方便装配，同时将OEM 的装配工序集中下放到Tier1 供应商，节省人工和产线成本。

技术持续创新，特斯拉热管理系统集成逐渐深化。综合来看，特斯拉热管理通过四通阀、集成式储液罐、热泵系统和八通阀等技术创新，实现结构集成，提升了系统的能量利用效率。以加热方式为例，特斯拉从仅利用电池电能产热（PTC），到利用电池产热+利用电机电控余热，再到电池产热+车内各可产热的部件+环境产热，通过整车热源集成及技术升级完善热能利用。

同行比较：高集成热管理为行业共识，传统车厂和新势力逐步追赶

1）大众ID.4：搭载二氧化碳热泵，集成度有待提升。

搭载二氧化碳热泵和水路热力阀，实现电池电机部分集成。大众汽车在ID 系列车型上搭载了二氧化碳热泵空调，其结构设计延用了普通热泵的结构，其架构主要采用直冷直热架构，制冷蒸发器与热泵冷凝器直接进入乘员舱，并采用电磁阀和双向电子膨胀阀的组合方式对制冷剂回路进行控制，配合舱内PTC 实乘员舱温度条件。制冷剂回路使用CO2 冷媒水路循环使用三通阀、水路热力阀连接电池和电机，利用电机余热加热电池，降低电池制热下水路高压PTC 需求，但制冷剂回路与冷却水路之间的交互较少，相对独立，未采用热泵加热电池的模式。

2）蔚来：热泵系统逐渐覆盖，整车热管理向集成发展

2022 款全新ES8 采用热泵系统。蔚来ES6 采用智能热泵系统。在制热模式下，系统从低温环境中吸取热量，并通过回路输送乘客舱，以达到高效制热效果。2022 年4 月19 日，蔚来汽车宣布2022 款全新蔚来ES8 正式开启交付，全新蔚来ES8 不再使用PTC 热敏电阻的空调加热方式，使用了跟蔚来ES6 一样的热泵制热方式。

利用电池、电机废热提供冬季空调系统，整车集成进一步提升。蔚来在其公布的专利中说明了一种采用四通阀链接空调回路、电池回路、电机回路的方法。其中，空调系统包含第一和第三通道，第二和第四通道分别串联至电池热管理系统和电机热管理系统，通过四通阀链接四个通道，实现电池和电机废热提供乘员舱，以降低冬季耗电。该方法实现彼此独立分系统的部分集成。

3）小鹏：储液罐一体化及四通阀实现整车热循环，热管理集成继续发展。

小鹏P7 储液罐一体化设计，四通阀集成实现整车热循环。小鹏P7 为小鹏汽车的第2款纯电车型，整车热管理系统采用一体化储液罐设计和单PTC 加热方案，利用一个四通阀实现整车系统级的热循环。在储液罐设计上，小鹏P7 采用电机、电池、乘客舱三者的膨胀罐一体化设计，变为膨胀罐总成，减少零部件数量。同时利用四通阀，将电机冷却水路与电池温控水路串接，使用电机余热加热电池，降低系统能量损失。

研发朝向系统进一步集成与能量利用。小鹏在其专利中公开了一种热管理集成单元， 包括流道板、泵组件、阀组件、水冷冷凝器、水水换热器和电池冷却器。阀组件连通动力电池的出口和电机水泵的进口，并且连通电池水泵的进口和电驱部件的出口，电池水泵和/或电机水泵将冷却液输送至电驱部件以吸收电驱部件的热量，被加热后的冷却液流经动力电池以对动力电池进行保温，实现低温工况下电驱部件热量对动力电池进行保温，对电驱部件的废热进行利用。

4）比亚迪：乘员舱加热取消PTC，热管理系统集成一体化不断完善。

一体化热管理不断完善。目前，比亚迪e 平台3.0 在热管理上采取了类似特斯拉集成化的阀岛方案，对冷媒回路进行了大规模集成。采用集成的热泵技术，将驾驶舱制暖预热交给热泵电动空调系统以及来自“8 合1”电驱电控系统的余热，取消对应PTC 模组，动力电池低温需求则由热泵电空调（包含风暖PTC）支持，冷媒直接换热，一体化程度提高。

国内车厂竞相追赶，热管理集成为行业共识。从设计逻辑横向对比来看，国内各车厂都不同程度地向类似特斯拉所采用的集成式热管理系统迭代，采取四通阀、热泵系统等方式管理车内热源或冷却剂，通过整车或部分系统集成提高热管理效率。目前，国内各车厂热管理所处阶段类似于特斯拉第二或第三代热管理系统，呈现追赶特斯拉的特点。

2、电子膨胀阀：热管理精细化管控重要部件，技术壁垒较高

电子膨胀阀为电动车热管理精细化管控的重要部件。电子膨胀阀由控制器、执行器和传感器3 部分构成。由于电子膨胀阀的感温部件为热电偶或热电阻，可以在低温下准确反映出温度的变化，提供更准确的流量调节，同时电子膨胀阀流量控制范围大、调节精细， 弥补了毛细管和热力膨胀阀不能调节的缺点，更适合电动车电子化与热管理精细化的管控。

车用电子膨胀阀技术难点在于稳定性、精度要求高，同时阀件工艺存在门槛。1）稳定性要求高：车用电子膨胀阀需安装在高速行驶、震动等相对动态场景，要求运行稳定、 耐震动、轻量化、宽温度范围适用、高可靠性和安全性，且空间紧凑，要求设计体积更小、 安装方便和可靠。2）精度要求高：车用的热管理系统比目前家用或商用空调系统更为复杂，特别是在电池的热管理上对电子膨胀阀有更高的精度要求。3）工艺要求高：一般来说，一只阀件由几十个精密细小的零部件构成，需30 余个工序制作，且在制造中需满足公差极限和测试要求比亚迪l3后座拆解图，工艺要求高。受限于电子膨胀阀本身技术壁垒，全球电子膨胀阀市场呈现寡头垄断局面，2021 年三花智控、不二工机和盾安环境电子膨胀阀份额合计约90%。

3、八通阀：热管理系统集成核心部件，回路转换提升效率

八通阀可调节各回路，实现热管理效率提升。八通阀可以改变9 个管路的链接方式， 从而实现不同循环回路，并进一步形成12 种制热模式和3 种制冷模式。举例来说，1）当电池系统温度高于循环中其他部件（DCDC、电机控制器、电机等）温度时，电池循环系统和电机循环系统并联。2）当电机循环系统温度高于电池系统时，两系统串联，实现余热管理。3）当电池与乘员舱有制热需求时，分别可通过电机堵转快速加热，热泵系统通过水箱散热器吸收环境热。

特斯拉热管理阀类向高度集成方向演进，以更复杂管理控制策略实现热量分配。汽车各回路热管理的集成需要通过各类阀门控制回路的串并联状态或流道。特斯拉在阀门上不断发展更为创新结构，通过依靠复杂的控制策略来实现热量的合理分配，向高集成方向发展。

1）Model S/Y 四通阀：特斯拉在第二代热管理系统上首次引入四通阀结构，实现了电机回路与电池回路的串并联切换。

2）：到了特斯拉第三代热管理系统，在结构上通过将四通阀、散热器、水泵等集成，实现电池与功率电子管路串并联、 电池与电机回路的交互，与第二代相比则集成更多分系统。

3）八通阀：第四代的八通阀可看作是2 个四通阀的集成，将空调系统和三电全部集成，可更有效地实现热管理系统功能的转换。特斯拉以最大限度发挥自身系统设计、集成和控制能力，将热管理系统向更复杂管理策略、高度集成方向演进。

六、汽车车身：一体压铸减重，线控底盘提效

从Model 3 的拆车情况来看，传统零部件维度，Model 3 及特斯拉其他车型在车身材料及工艺、车灯、玻璃和底盘上有许多新技术应用。我们在零部件端进行了进一步的拆解分析，具体如下。

1、车身材料及工艺：轻量化协同一体压铸，节能、提效最优解

Model 3 采用钢铝混合车身，制造工艺以冲压焊接为主。经过对Model 3 的拆解，我们发现Model 3 车身制造工艺采用冲压焊接技术，车身材料为钢铝混合，具体分为：铝材、 低碳钢、高强度钢、超高强度钢。铝材具有低密度特性，主要集中于Model 3 车身尾部及壳体，以平衡车体前后重量分布。车身其余部位根据设计强度要求，采用三种不同强度的钢铝合金，其中乘客舱骨架（车身纵梁、AB 柱、车顶纵梁、底板梁）采用强度最大的超高强度钢，用以保护乘客安全。铝材的使用令汽车在轻量化方向上迈出重要一步。

轻量化满足节能及提高续航诉求，“以铝代钢”是最佳选择。全铝车身是特斯拉家族主流，目前Model Y、Model S、Model X 均已采用。铝合金相较于钢铁密度更低，普通B 级车钢制白车身重量通常在300-400kg，采用铝合金可使车身重量降低30%-40%。除减重外，车身选用铝合金还可大幅降低能耗，提供更大的动力输出，据世界铝业协会报告， NEDC 工况下汽车自重每减少10%，能减少6%-8%的能耗。铝合金在新能源车轻量化的进程中优势明显，是车身材料的首选，但因其造价相对较高，目前全铝车身主要应用于中高档车型，低档车型及Model 3 等“以量取胜”车型只是部分采用铝材，随着铝合金加工工艺不断进步，其价格将逐渐降低，铝合金材料已成为车身轻量化发展的新趋势。

高压压铸是铝合金材料最高效的成型方法，特斯拉率先提出一体压铸。金属制品主要采用机床铣削、钣金成型焊接、铸造三种工艺生产。其中铸造主要生产内部结构复杂，难以用钣金成型或机床铣削不具有经济性的零件。压铸全称压力铸造，是一种将金属熔液压入钢制模具内施以高压并冷却成型的一种精密铸造法。压铸适合铸造结构复杂、薄壁、精度要求较高、熔点比钢低的金属零件（铝、锌、铜等）。特斯拉于2019 年率先提出一体压铸技术制造工艺，即通过大吨位压铸机将单独、零散的零部件高度集成后一次成型压铸成大型结构件，目前主要应用于车身结构件中。2020 年，一体铸造技术开始在Model Y 上应用，2021 年十月，Model Y 一体压铸前舱落地柏林工厂， 后地板亦将应用。

一体压铸降本增效明显，大势所趋。相较于传统的冲压焊接工艺，一体化压铸技术的主要优势在降本增效。冲压+焊接技术需要先冲压出零部件，再经焊装、涂装、总装后形成零件，一体压铸则是直接将零部件压铸成一个零件，效率明显提升。人工方面，压铸机替代了大部分焊装车间员工，相同产量下，一体压铸车间员工数量仅为传统车企焊装车间的10%左右，人工成本大幅下降的同时，人效显著提升。轻量化方面， 采用一体压铸技术可使整车减重约10%，续航里程提升约14%。一体化压铸在降本增效及轻量化方面的优势明显，继特斯拉之后，蔚来、理想、小鹏等造车新势力及大众、奔驰等全球主流车企纷纷跟进，一体压铸大势所趋。

2、车灯：消费升级、智能化升级两大属性驱动技术迭代

Model 3 外饰搭配兼具科技感与美感，车灯选用矩阵式LED 光源。Model 3 整车车长，宽度，轴距，典型的轿跑造型，前脸沿用特斯拉“家族式” 的封闭格栅设计，车门采用隐藏式门把手式设计，饰条选用铝材，车灯应用全LED 光源， 灯体内部为矩阵式构架，科技感及美感十足。

车灯既是功能件又是外观件，消费升级、智能化升级两大属性驱动技术迭代。车灯早期功能仅限于为行车提供照明，保障夜间行车的安全。近年来，需求端车主对智能和美观的诉求逐渐加大的同时，供给端也在不断挖掘车灯潜在的“噱头”，共同推动车灯技术的迭代和外观的进化，汽车车灯开始从静态被动的安全功能系统，变成了主动响应增进驾驶体验的智能配置，单车价值量不断提升。具体而言，一方面，光源端向更优质、节能、更小体积方向迭代；另一方面，智能车灯从LED 到ADB 再到DLP，功能从方便司机拓展到实现与其他车辆、行人的信息交互。目前，欧洲生产Model Y 已确定采用DLP 车灯。

光源迭代：汽车车灯光源变得更优质、节能，体积更小。早期车灯主要煤油头灯、乙炔头灯等明火大灯，照明效果差，且需要携带燃料，使用极为不便。20 世纪70 年代卤素车灯面世，其照明效果远优于明火大灯，且成本便宜，迅速成为汽车车灯的主要光源。随着车灯光源技术的进一步升级，氙气灯、LED 等照明效果更好、能耗更低的车灯光源逐渐应用于中高端车型，并开始向中低端车型渗透。2014 年，宝马旗舰电动超跑i8 首个搭载激光大灯，将汽车车灯光源技术又推高到一个新的台阶。回顾车灯光源的迭代历程，每一次光源技术的升级都伴随着光线强度、耐用度、照明效果等性能的提高以及能耗的减少。

智能化升级：从AFS 到ADB 再到DLP，智能化程度不断加深。汽车行驶过程中驾驶员需要应对的环境瞬息万变，静态的汽车车灯照明很难实时满足驾驶员的观察需求。在这一背景下，AFS（或AFLS， Front- ）和ADB（ Beam）等技术应运而生，近两年，DLP( ，数字投影灯光)技术也开始应用在一些车型上。

1）AFS 前灯：能够根据汽