7月18日消息，繼上個月海通國際拆解(jie)了(le)一(yi)臺(tai)比亞(ya)迪(di)“元”，用87頁研報(bao)展示這款新能源(yuan)汽(qi)(qi)車內部(bu)零(ling)部(bu)件的詳細(xi)細(xi)節后，近期券(quan)商“一(yi)哥”中信(xin)證券(quan)也聯合多家企業和機構拆解(jie)了(le)一(yi)臺(tai)特斯(si)拉(la)Model 3，寫了(le)一(yi)份長達(da)94頁的研報(bao)《新能源(yuan)汽(qi)(qi)車行業特斯(si)拉(la)系列研究專題：從拆解(jie)Model 3看智能電(dian)動(dong)汽(qi)(qi)車發展趨勢

　　據介紹(shao)，中(zhong)信證券研究部TMT和(he)(he)汽車團隊協同(tong)多(duo)家公(gong)司和(he)(he)機(ji)構耗時兩個月才完(wan)成(cheng)(cheng)了(le)對特斯拉Model 3標準(zhun)續航(hang)版的完(wan)整(zheng)拆解和(he)(he)分析，并形成(cheng)(cheng)了(le)這份研報。

　　不過(guo)，此前，海(hai)通國際(ji)從(cong)外觀、操控、安(an)全、性價(jia)比(bi)、續(xu)航情況等(deng)角度對2018款比(bi)亞迪元EV360智聯炫(xuan)酷進行評價(jia)，并呈現了這(zhe)輛電動車的每一個部(bu)件，包(bao)括車身結構件、底(di)盤、座椅(yi)、線束、多媒(mei)體系統、組合(he)儀表、熱管(guan)理系統、電池系統、電驅系統等(deng)等(deng)。甚(shen)至連隔音材料、地(di)毯等(deng)每個拆下(xia)來的零(ling)部(bu)件都進行了圖片文(wen)字(zi)描述，包(bao)括尺(chi)寸重量、工作原理、生產信息以及經銷商報(bao)價(jia)等(deng)信息。

　　而中信證(zheng)券則通過拆解(jie)特斯拉Model 3標準續航版，對其(qi)域控制(zhi)器、線束和(he)連(lian)接器、電池、電機電控、熱(re)管理(li)、車(che)身等多個方面(mian)進行(xing)了(le)深入細(xi)致地分析。

　　一個產(chan)業(ye)的(de)進步和(he)變革(ge)，往往是供給(gei)(gei)和(he)需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)兩方面(mian)因素共同驅(qu)動的(de)。當新航路帶來(lai)的(de) 新市場遇到珍(zhen)妮紡紗機，就(jiu)足夠引發一場工業(ye)革(ge)命；出(chu)行的(de)需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)遇上熱機，就(jiu)產(chan)生(sheng)了各類 交(jiao)通工具。集成(cheng)(cheng)電路出(chu)現以來(lai)，人們對電子化(hua)、自動化(hua)、智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)化(hua)的(de)需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)越來(lai)越高，其根源 還是對低(di)成(cheng)(cheng)本美好生(sheng)活的(de)需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)，這種需(xu)(xu)求(qiu)(qiu)與不斷發展的(de) IT 技術供給(gei)(gei)相結合，相繼誕生(sheng)了 PC、智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)手機、智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)家居等諸多(duo)大型產(chan)業(ye)，如(ru)今(jin)又(you)開始推(tui)動汽車往智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)化(hua)方向(xiang)演進。

　　汽車(che)的(de)(de)(de)智能(neng)化的(de)(de)(de)大方向已經成為了產業共識(shi)和市場(chang)共識(shi)，然而什么叫(jiao)智能(neng)化卻(que)沒有一 個明(ming)確的(de)(de)(de)定義(yi)。我們認(ren)為，智能(neng)化的(de)(de)(de)關(guan)鍵在于智能(neng)汽車(che)的(de)(de)(de)軟件“可(ke)迭代、可(ke)演進”。比如 說 2008 年安卓 1.0 發布之初，使用體驗是比較(jiao)一般的(de)(de)(de)，經過不斷的(de)(de)(de)數據(ju)收集(ji)、用戶(hu)反饋 和持續迭代，最終(zhong)交互(hu)和用戶(hu)體驗越來越好(hao)，逐步向我們理想中的(de)(de)(de)“智能(neng)終(zhong)端(duan)”逼近。

　　無論每個人(ren)如何去定義自己心目中(zhong)的汽車(che)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)化，但我們相(xiang)信會有(you)一個共(gong)識，那就(jiu)是 現在僅(jin)僅(jin)只是汽車(che)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)化的起點，離終局還非常(chang)遙遠(yuan)，這中(zhong)間軟(ruan)件(jian)需要不斷進行升(sheng)級(ji)迭(die)代(dai)。而汽車(che)過去的 E/E 架構(gou)（如下(xia)圖所(suo)示），是由多(duo)個廠商提供 ECU 組成的電子(zi)電氣架構(gou)，正 因為硬件(jian)和軟(ruan)件(jian)功(gong)能(neng)都被(bei)切割成很(hen)多(duo)塊分布(bu)在不同廠家提供的 ECU 里，使得軟(ruan)件(jian) OTA 的 難(nan)度非常(chang)大。這使得很(hen)多(duo)型號的汽車(che)從出廠到最(zui)終報廢(fei)，軟(ruan)件(jian)功(gong)能(neng)都沒(mei)有(you)升(sheng)級(ji)過，都沒(mei)有(you)迭(die)代(dai)，又何談智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)？

　　顯(xian)而易(yi)見，汽車(che)(che)如果要(yao)(yao)能像手(shou)機一樣持(chi)續根據數據和用戶反(fan)饋進行軟(ruan)件迭代，現有的(de) E/E 架(jia)構勢(shi)必(bi)然是(shi)要(yao)(yao)進行大的(de)變革的(de)。軟(ruan)件和硬件必(bi)須解耦，算力必(bi)須從(cong)分布走向集中(zhong)， 特斯拉的(de) Model3 率先(xian)由分布式(shi)(shi)架(jia)構轉向了分域(yu)的(de)集中(zhong)式(shi)(shi)架(jia)構，這是(shi)其智能化水平遙遙領(ling) 先(xian)于許多車(che)(che)廠的(de)主要(yao)(yao)原(yuan)因，我們(men)接下來就對特斯拉的(de)車(che)(che)身域(yu)、座艙域(yu)、駕駛域(yu)進行詳細的(de)解讀。

　　車身(shen)域(yu)：按位置而(er)(er)非功(gong)能(neng)進行(xing)分區，徹底實現軟件(jian)定義車身(shen) 同(tong)樣(yang)是域(yu)控(kong)制(zhi)(zhi)器，特斯拉的(de)(de)域(yu)控(kong)制(zhi)(zhi)器思路始終是更為領先的(de)(de)。舉例來(lai)說，作(zuo)為傳統汽(qi) 車供(gong)應(ying)鏈中最核心(xin)的(de)(de)供(gong)應(ying)商之一，博世(shi)(shi)是最早(zao)提(ti)出域(yu)控(kong)制(zhi)(zhi)器概念的(de)(de)企業之一。但博世(shi)(shi)的(de)(de)思 路仍然(ran)受到傳統的(de)(de)模塊化(hua)電(dian)子架(jia)(jia)構影響，其在 2016 年提(ti)出了按照功(gong)能(neng)分區的(de)(de)五域(yu)架(jia)(jia)構， 將(jiang)整車的(de)(de) ECU 整合為駕駛輔助、安(an)全、車輛(liang)運動、娛樂信息、車身(shen)電(dian)子 5 個(ge)域(yu)，不同(tong)域(yu) 之間通過域(yu)控(kong)制(zhi)(zhi)器和網關進行(xing)連(lian)接。在當時看來(lai)，這(zhe)一方案已經能(neng)夠大(da)大(da)減少(shao) ECU 數量， 然(ran)而(er)(er)用今天的(de)(de)眼光來(lai)看，每個(ge)域(yu)內部(bu)仍然(ran)需要較為復雜(za)的(de)(de)線束(shu)連(lian)接，整車線束(shu)復雜(za)度(du)仍然(ran)較高。

　　與(yu)博世(shi)形成對(dui)比，特斯拉 model 3 在 2016 年發(fa)布(bu)，2017 年量產上市，與(yu)博世(shi)的報告 幾乎(hu)處(chu)于同(tong)(tong)一時期(qi)。然而(er)，model 3 的域(yu)控(kong)(kong)制器(qi)(qi)架構核心(xin)直接從功能變成了位(wei)置，3 個(ge)車(che)(che) 身控(kong)(kong)制器(qi)(qi)就(jiu)集(ji)中(zhong)體現(xian)了特斯拉造車(che)(che)的新思路(lu)。按(an)照特斯拉的思路(lu)，每個(ge)控(kong)(kong)制器(qi)(qi)應(ying)該負(fu)責控(kong)(kong) 制其附近(jin)的元器(qi)(qi)件(jian)(jian)，而(er)非(fei)整車(che)(che)中(zhong)的所有同(tong)(tong)類元器(qi)(qi)件(jian)(jian)，這(zhe)樣(yang)才能最大化減少車(che)(che)身布(bu)線(xian)復(fu)雜度(du)， 充分發(fa)揮當今芯片(pian)的通用性(xing)和高(gao)性(xing)能，降低汽(qi)車(che)(che)開發(fa)和制造成本。所以(yi)(yi)特斯拉的三(san)個(ge)車(che)(che)身 域(yu)控(kong)(kong)制器(qi)(qi)分別分布(bu)在前(qian)(qian)車(che)(che)身、左前(qian)(qian)門(men)和右前(qian)(qian)門(men)前(qian)(qian)，實現(xian)就(jiu)近(jin)控(kong)(kong)制。這(zhe)樣(yang)的好處(chu)是(shi)可以(yi)(yi)降低 布(bu)線(xian)的復(fu)雜度(du)，但是(shi)也要(yao)求三(san)個(ge)車(che)(che)身域(yu)要(yao)實現(xian)徹底的軟硬件(jian)(jian)解(jie)耦，對(dui)廠商的軟件(jian)(jian)能力(li)的要(yao) 求大大提高(gao)。

　　以(yi)下分(fen)別(bie)介紹三(san)個車(che)(che)身(shen)控制器的情況，車(che)(che)身(shen)域(yu)(yu)分(fen)為(wei)前車(che)(che)身(shen)域(yu)(yu)、左車(che)(che)身(shen)域(yu)(yu)、右車(che)(che)身(shen)域(yu)(yu)， 其在 Model3 車(che)(che)身(shen)上的位置如(ru)下圖所示：

　　前車身域(yu)控(kong)制(zhi)器的位(wei)置在(zai)前艙，這(zhe)個位(wei)置理論(lun)上來說遇到的碰撞(zhuang)概率(lv)要更高，因此(ci)采 用(yong)鋁合金(jin)的保護(hu)外(wai)殼，而(er)左(zuo)右車身域(yu)控(kong)制(zhi)器由于在(zai)乘(cheng)用(yong)艙內，遇到外(wai)界碰撞(zhuang)的概率(lv)較低， 保護(hu)外(wai)殼均(jun)采用(yong)塑料結構，如下(xia)圖所示：

　　前車(che)(che)身(shen)(shen)(shen)控制(zhi)器位于(yu)前艙中，主(zhu)(zhu)(zhu)要負責(ze)的功能是前車(che)(che)體(ti)元件控制(zhi)以及主(zhu)(zhu)(zhu)要的配(pei)電工(gong)作。該控制(zhi)器離蓄電池比較(jiao)近，方(fang)便取電。其主(zhu)(zhu)(zhu)要負責(ze)三類(lei)電子電氣的配(pei)電和控制(zhi)：1、安全 相(xiang)關：i-booster、ESP 車(che)(che)身(shen)(shen)(shen)穩定(ding)系(xi)統、EPS 助力(li)轉向、前向毫米波(bo)雷達；2、熱管理(li)相(xiang)關：如冷卻液(ye)泵(beng)、五通(tong)閥(fa)、換熱器、冷媒溫(wen)度壓力(li)傳感器等(deng)；3、前車(che)(che)身(shen)(shen)(shen)其它功能：車(che)(che)頭燈、 機(ji)油(you)泵(beng)、雨(yu)刮等(deng)。除此之外(wai)，它還(huan)給左右車(che)(che)身(shen)(shen)(shen)控制(zhi)器供電，這一功能十分重要，因為(wei)左右 車(che)(che)身(shen)(shen)(shen)控制(zhi)器隨后(hou)還(huan)將用(yong)這兩個接(jie)口中的能量來(lai)驅動各自控制(zhi)的車(che)(che)身(shen)(shen)(shen)零部(bu)件。

　　將其拆開來(lai)看，具體(ti)功(gong)能實現方(fang)(fang)面(mian)，需要諸多芯片和(he)電子元件來(lai)配(pei)合完成。核心的(de)芯 片主要完成控制和(he)配(pei)電兩方(fang)(fang)面(mian)的(de)工作。

　　先說控制部分(fen)，主(zhu)要由一顆(ke)意法半導體的 MCU 來執(zhi)行（圖中紅框(kuang)）。此(ci)外，由于(yu)涉及 到冷卻液泵、制動(dong)(dong)液液壓(ya)閥等各類電機控制，所以板上搭載(zai)有(you)安森(sen)美的直(zhi)流(liu)電機驅(qu)(qu)動(dong)(dong)芯片(pian) （圖中橙色框(kuang) M0、M1、M2），這類芯片(pian)通(tong)常搭配一定數(shu)量的大功率 MOSFET 即可驅(qu)(qu)動(dong)(dong) 電機。

　　配(pei)電功能(neng)方(fang)(fang)(fang)面，一(yi)方(fang)(fang)(fang)面需要(yao)實時(shi)監(jian)測各(ge)部件中(zhong)電流(liu)(liu)的(de)(de)大(da)小，另一(yi)方(fang)(fang)(fang)面也需要(yao)根據監(jian)測 的(de)(de)結(jie)果對電流(liu)(liu)通(tong)斷和電流(liu)(liu)大(da)小進行控制(zhi)。電流(liu)(liu)監(jian)測方(fang)(fang)(fang)面，AMS 的(de)(de)雙(shuang) ADC 數據采集芯(xin)片(pian)和 電流(liu)(liu)傳感(gan)器(qi)配(pei)套芯(xin)片(pian)（黃色框 AMS 中(zhong)的(de)(de)芯(xin)片(pian)）可以(yi)(yi)起到重要(yao)作用。而要(yao)控制(zhi)電流(liu)(liu)的(de)(de)狀態， 一(yi)方(fang)(fang)(fang)面是通(tong)過 MOSFET 的(de)(de)開關(guan)，另一(yi)方(fang)(fang)(fang)面也可以(yi)(yi)通(tong)過 HSD 芯(xin)片(pian)（High Side Driver，高(gao) 邊開關(guan)），這種芯(xin)片(pian)可以(yi)(yi)控制(zhi)從電源正極流(liu)(liu)出的(de)(de)電流(liu)(liu)通(tong)斷。

　　這一塊控制(zhi)器(qi)電(dian)路(lu)板(ban)共(gong)使用了(le) 52個(ge)安(an)森美的(de)大功率(lv) MOSFET，9個(ge)功率(lv)整(zheng)流器(qi)芯片(pian)， 以及 ST 和英飛凌的(de)共(gong)計(ji) 21 個(ge) HSD 芯片(pian)。在前(qian)車(che)身控制(zhi)器(qi)上(shang)我們可以看到，特斯拉已經 在很大程度上(shang)用半導體(ti)元(yuan)件(jian)取代了(le)傳統電(dian)氣元(yuan)件(jian)。

　　左車身控制(zhi)器位于駕駛員(yuan)小腿左前方(fang)位置，貼合車體(ti)縱(zong)向放置，采用塑料殼(ke)體(ti)封裝， 可以在(zai)一定(ding)程度(du)上節約成(cheng)本(ben)。左車身控制(zhi)器負責管理駕駛艙(cang)及后部的(de)左側車身部件，充分 體(ti)現了盡可能節約線(xian)束長度(du)以控制(zhi)成(cheng)本(ben)的(de)指導思(si)想。

　　左(zuo)車(che)身控制器主要負責了幾類電子電氣的配(pei)電和控制：1、左(zuo)側相關：包括儀表板、 方向盤位置調節、照腳燈(deng)；2、座(zuo)椅(yi)和車(che)門：，左(zuo)前座(zuo)椅(yi)、左(zuo)后(hou)座(zuo)椅(yi)、前門、后(hou)排(pai)車(che)門、座(zuo) 椅(yi)、尾(wei)燈(deng)等。

　　左車(che)身(shen)域控制(zhi)的(de)(de)核心芯片主要也分為(wei)控制(zhi)和(he)配電(dian)。核心控制(zhi)功能(neng)使用(yong)(yong)兩顆 ST 的(de)(de) 32 位(wei) MCU 以及一顆 TI 的(de)(de) 32 位(wei)單片機來(lai)實現。左車(che)身(shen)的(de)(de)燈(deng)具(ju)和(he)電(dian)機比較(jiao)多，針(zhen)對(dui)燈(deng)具(ju)類(lei)應 用(yong)(yong)，特(te)(te)斯拉選(xuan)用(yong)(yong)了(le)一批 HSD 芯片來(lai)進行控制(zhi)，主要采(cai)用(yong)(yong)英(ying)飛凌的(de)(de) BTS 系列芯片。針(zhen)對(dui)電(dian) 機類(lei)應用(yong)(yong)，特(te)(te)斯拉則(ze)選(xuan)用(yong)(yong)了(le) TI 的(de)(de)電(dian)機控制(zhi)芯片和(he)安森美的(de)(de)大功率(lv) MOSFET。

　　右(you)車(che)身控制器與左車(che)身基本對稱(cheng)，接口的(de)布(bu)局大體相(xiang)同，也(ye)有一些不(bu)同點。右(you)車(che)身域 負責超聲波(bo)雷達以及空調，同時右(you)車(che)身承擔(dan)的(de)尾部(bu)控制功能更多一些，包括(kuo)后(hou)(hou)方的(de)高位剎 車(che)燈和后(hou)(hou)機(ji)油(you)泵(beng)都在此控制。

　　具體電(dian)路(lu)實現方(fang)面，由于(yu)功能(neng)較為相似，電(dian)路(lu)配置(zhi)也與左(zuo)車身(shen)較為相似。一個不同點(dian) 在(zai)于(yu)右(you)車身(shen)信號較多，所(suo)以(yi)(yi)將(jiang)主控單片(pian)機(ji)從左(zuo)車身(shen)的(de)(de) ST 換成了瑞薩(sa)的(de)(de)高端單片(pian)機(ji) RH850 系列。此外由于(yu)右(you)車身(shen)需要較多的(de)(de)空調(diao)控制功能(neng)，所(suo)以(yi)(yi)增加了三片(pian)英飛凌的(de)(de)半(ban)橋驅動器芯(xin)片(pian)。

　　車(che)(che)身(shen)域(yu)是(shi)特斯拉相比傳統汽(qi)車(che)(che)變化(hua)最大的地方(fang)(fang)，傳統汽(qi)車(che)(che)采(cai)(cai)用(yong)(yong)了(le)(le)大量 ECU，而(er)特斯拉 通過三個域(yu)實(shi)(shi)現了(le)(le)對(dui)整車(che)(che)的一個控制。雖然(ran)都是(shi)往域(yu)控制器(qi)方(fang)(fang)向走，但特斯拉沒有采(cai)(cai)用(yong)(yong)博 世(shi)的功能(neng)域(yu)做(zuo)法，而(er)是(shi)完全按區(qu)域(yu)來進行劃分，將硬(ying)件盡(jin)量標準化(hua)，通過軟件來定(ding)義汽(qi)車(che)(che) 的思路體現得淋漓盡(jin)致。除此之外，特斯拉還(huan)將一些電(dian)(dian)氣化(hua)的部件盡(jin)量芯片化(hua)，如(ru)車(che)(che)身(shen)域(yu) 中采(cai)(cai)用(yong)(yong)了(le)(le)大量 HSD 芯片替代了(le)(le)繼電(dian)(dian)器(qi)和保險絲，可靠性提(ti)高，而(er)且可以編程，能(neng)更好實(shi)(shi) 現軟件定(ding)義汽(qi)車(che)(che)。

　　從特(te)斯拉車身控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器能夠體現(xian)出的(de)另一(yi)(yi)個發展趨(qu)(qu)勢是器件的(de)持(chi)續集成(cheng)和持(chi)續降(jiang)本。早(zao) 期版本的(de) model S 和 model X 并無如(ru)此集中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)車身控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器架構(gou)，但(dan)如(ru)今較新(xin)的(de) model 3 和 model Y 已(yi)經體現(xian)出集成(cheng)度增(zeng)加的(de)趨(qu)(qu)勢。左下圖中(zhong)(zhong)(zhong)我們可以看到(dao)，作為(wei)第(di)三代車身域控(kong)(kong) 制(zhi)(zhi)(zhi)器產品，model Y 的(de)車身控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器已(yi)經與(yu)第(di)一(yi)(yi)代的(de) model 3 有所不(bu)同(tong)，直觀上(shang)就是其(qi)元(yuan)器 件密(mi)度有所增(zeng)加。比如(ru)圖中(zhong)(zhong)(zhong)的(de) MOSFET（黑色小方塊），model Y 的(de)間距明顯要比 model 3 更小。因此，在同(tong)樣的(de)面(mian)積下，控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器就能容納(na)更多(duo)元(yuan)件，融(rong)合(he)更多(duo)功(gong)能。另外，與(yu)現(xian)有 的(de) model 3 不(bu)同(tong)，model Y 控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器的(de)背(bei)面(mian)也被利用起(qi)來(lai)，增(zeng)加了(le)一(yi)(yi)定數量的(de)元(yuan)器件，這使 得控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器的(de)集成(cheng)度進(jin)(jin)一(yi)(yi)步提(ti)高。集成(cheng)度提(ti)高的(de)結(jie)果(guo)就是車身電(dian)子(zi)電(dian)氣架構(gou)的(de)進(jin)(jin)一(yi)(yi)步簡(jian)化， 汽(qi)車電(dian)子(zi)成(cheng)本的(de)進(jin)(jin)一(yi)(yi)步降(jiang)低。

　　另外(wai) 2020 款 model Y 的 PCB 板也(ye)得(de)到進一步(bu)節約。初代(dai) PCB 板由于(yu)形(xing)(xing)狀不規則(ze)， 必然有一部分 PCB 材料(liao)被浪費，推高(gao)了成本。而第三代(dai)控(kong)制(zhi)器(qi)的 PCB 形(xing)(xing)狀能(neng)(neng)夠緊密(mi)貼合， 兩個(ge)左右車(che)身控(kong)制(zhi)器(qi)可(ke)以合并成為一個(ge)矩(ju)形(xing)(xing)，因此 PCB 材料(liao)的利用率得(de)到有效(xiao)提升，也(ye)能(neng)(neng)夠在(zai)一定程度上降低(di)成本。

　　未來車身(shen)控制(zhi)器會如何發展，是否會走向一臺統一的控制(zhi)器？至(zhi)少目前來看，特(te)斯拉(la) 用產品(pin)對(dui)此做出了(le)(le)否定的回答。我們可以看到，2021 年(nian)交(jiao)付的 model S plaid，其第四代 車身(shen)控制(zhi)器仍舊使用了(le)(le)分離(li)的兩片左右(you)車身(shen)控制(zhi)器。

　　而(er)且在(zai)第四代車身控(kong)制器(qi)設計中，前車身控(kong)制器(qi)也分成了(le)兩片，一(yi)片負責能(neng)量管(guan)理和 配電，另一(yi)片負責車身管(guan)理、熱管(guan)理以及少量配電工作。整體來看，第四代控(kong)制器(qi)的(de)(de)元(yuan)(yuan)件(jian) 密度仍舊很高，體現出了(le)集成降本的(de)(de)趨勢。另外(wai)，第四代控(kong)制器(qi)的(de)(de)元(yuan)(yuan)件(jian)連接(jie)采用(yong) Press-Fit 技術(shu)取代了(le)傳統焊接(jie)，進一(yi)步提高了(le)良率(lv)，也有(you)利于實現更高的(de)(de)元(yuan)(yuan)器(qi)件(jian)密度。

　　整(zheng)體來(lai)看，統一的(de)中央(yang)計算機雖然集成度(du)高，但不可避免地帶來(lai)了控(kong)制(zhi)器和受控(kong)器件 的(de)距(ju)離增(zeng)加(jia)，從而增(zeng)加(jia)線(xian)束長度(du)，提(ti)高成本，而且(qie)元件集成密(mi)度(du)也有一定的(de)限制(zhi)，我(wo)們(men)無(wu) 法(fa)在有限的(de)空間內無(wu)限制(zhi)集成，因此集中化也是有上限和最(zui)優解的(de)，目(mu)前看來(lai)特斯拉(la)正逐(zhu) 漸改善設(she)計和工藝(yi)來(lai)逼近這個(ge)最(zui)優解。

　　硬(ying)件(jian)方面的(de)(de)持(chi)續集成(cheng)(cheng)也為軟件(jian)的(de)(de)集成(cheng)(cheng)和發展(zhan)創造(zao)了(le)條(tiao)件(jian)。傳統(tong)(tong)汽車(che)(che)產業鏈(lian)當(dang)中(zhong)不(bu)(bu)同(tong)(tong)功(gong) 能(neng)(neng)(neng)獨立性很高，各功(gong)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de) ECU 都(dou)來(lai)自不(bu)(bu)同(tong)(tong)廠(chang)商，難以協同(tong)(tong)工作。但特(te)斯(si)拉(la)將(jiang)大(da)(da)量 ECU 集 成(cheng)(cheng)后(hou)，車(che)(che)身上只需保留負責(ze)各個(ge)功(gong)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)執行(xing)(xing)器，而主(zhu)要(yao)的(de)(de)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)功(gong)能(neng)(neng)(neng)都(dou)統(tong)(tong)一在(zai)(zai)域控(kong)(kong)(kong)制(zhi)器中(zhong)， 采用(yong)(yong)少量的(de)(de) MCU，更(geng)多(duo)使用(yong)(yong)軟件(jian)來(lai)完成(cheng)(cheng)功(gong)能(neng)(neng)(neng)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)。比如特(te)斯(si)拉(la) model 3 的(de)(de)左右(you)車(che)(che)身域控(kong)(kong)(kong) 制(zhi)器中(zhong)各有 3 個(ge) MCU，數量大(da)(da)大(da)(da)減少，不(bu)(bu)同(tong)(tong)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)功(gong)能(neng)(neng)(neng)采用(yong)(yong)軟件(jian)的(de)(de)形(xing)式進(jin)行(xing)(xing)交互，能(neng)(neng)(neng)夠有 更(geng)大(da)(da)的(de)(de)協同(tong)(tong)創新空(kong)間。比如特(te)斯(si)拉(la)可以協同(tong)(tong)全(quan)車(che)(che)空(kong)調出風口來(lai)調節車(che)(che)內風場，或對副駕駛 座位(wei)上的(de)(de)乘(cheng)客(ke)進(jin)行(xing)(xing)體重檢(jian)測，判斷(duan)其是否屬于兒(er)童(tong)，從(cong)而靈(ling)活調整安全(quan)氣(qi)囊策(ce)略(lve)，而不(bu)(bu)是 像傳統(tong)(tong)車(che)(che)企一樣(yang)只能(neng)(neng)(neng)讓(rang)兒(er)童(tong)坐在(zai)(zai)后(hou)排。而且特(te)斯(si)拉(la)可以從(cong)軟件(jian)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)當(dang)中(zhong)收集數據，并持(chi)續 不(bu)(bu)斷(duan)改善控(kong)(kong)(kong)制(zhi)功(gong)能(neng)(neng)(neng)，改善用(yong)(yong)戶(hu)體驗。

　　特(te)斯(si)拉(la)(la)這種(zhong)軟(ruan)硬件(jian)持續集成(cheng)(cheng)的(de)(de)方(fang)案(an)在帶來優勢的(de)(de)同(tong)時(shi)(shi)也對(dui)軟(ruan)件(jian)開發能力提出了(le)更高 要求。只有統(tong)攬全局(ju)軟(ruan)硬件(jian)方(fang)案(an)、熟(shu)悉各個部件(jian)特(te)性的(de)(de)整車廠商(shang)才有能力開發如此龐大(da)復(fu) 雜的(de)(de)軟(ruan)件(jian)系統(tong)，傳統(tong)車企一直(zhi)以(yi)來扮(ban)演集成(cheng)(cheng)商(shang)的(de)(de)角色，ECU 軟(ruan)件(jian)開發更多依(yi)賴供應(ying)商(shang)，其人(ren)才隊(dui)伍構成(cheng)(cheng)和供應(ying)鏈方(fang)面的(de)(de)利(li)益(yi)關系導致其短時(shi)(shi)間內難以(yi)模仿(fang)特(te)斯(si)拉(la)(la)的(de)(de)方(fang)式，因而特(te)斯(si) 拉(la)(la)的(de)(de)車身控(kong)制軟(ruan)件(jian)也成(cheng)(cheng)為其獨特(te)的(de)(de)競爭力。

　　特(te)斯拉(la)的(de)(de)另(ling)一個重要特(te)色就是其(qi)(qi)智(zhi)能駕駛，這部分功能是通過(guo)其(qi)(qi)自(zi)動駕駛域(yu)控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi) （AP）來執行的(de)(de)。本部分的(de)(de)核(he)心(xin)在于特(te)斯拉(la)自(zi)主(zhu)開發的(de)(de) FSD 芯片(pian)，其(qi)(qi)余配置則與當前(qian)其(qi)(qi) 他自(zi)動駕駛控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)方案沒有本質區別(bie)。

　　在 model 3 所用(yong)的(de)(de)(de) HW3.0 版本的(de)(de)(de) AP 中(zhong)，配備兩顆(ke) FSD 芯片，每顆(ke)配置 4 個三(san)星 2GB 內(nei)存顆(ke)粒，單 FSD總(zong)計 8GB，同時每顆(ke) FSD配備一(yi)片東芝的(de)(de)(de) 32GB閃存以(yi)及(ji)一(yi)顆(ke) Spansion 的(de)(de)(de) 64MB NOR flash 用(yong)于(yu)啟動。網(wang)絡方(fang)面，AP 控制(zhi)器(qi)內(nei)部包含(han) Marvell 的(de)(de)(de)以(yi)太網(wang)交換機和物(wu)理層收(shou)發器(qi)，此外還有 TI 的(de)(de)(de)高速 CAN 收(shou)發器(qi)。對于(yu)自動駕駛來說，定(ding)位也十分重要， 因此配備了一(yi)個 Ublox 的(de)(de)(de) GPS 定(ding)位模塊。

　　外(wai)圍(wei)接(jie)(jie)口(kou)(kou)方(fang)面，model 3 整車的所有攝像頭都直接(jie)(jie)連接(jie)(jie)到(dao) AP 控(kong)(kong)制(zhi)器，與這些(xie)相機配 合的還(huan)有 TI 的視(shi)頻串(chuan)行器和解(jie)串(chuan)器。此外(wai)還(huan)有供電接(jie)(jie)口(kou)(kou)、以太網接(jie)(jie)口(kou)(kou)和 CAN 接(jie)(jie)口(kou)(kou)使得 AP 控(kong)(kong)制(zhi)器能(neng)夠正(zheng)常運作(zuo)。作(zuo)為一款車載控(kong)(kong)制(zhi)器，特斯拉的自動駕(jia)駛(shi)域控(kong)(kong)制(zhi)器還(huan)考慮(lv)到(dao)了緊急(ji)(ji) 情況(kuang)，因此配備了緊急(ji)(ji)呼叫音頻接(jie)(jie)口(kou)(kou)，為此搭配了 TI 的音頻放(fang)大器和故障 CAN 收發(fa)器。

　　另外(wai)一(yi)點(dian)(dian)值得注意的(de)(de)是，為(wei)了保障駕駛安全，AP 控(kong)(kong)制(zhi)器必須時刻(ke)穩定運行，因(yin)此(ci)特(te) 斯拉(la)在 AP 控(kong)(kong)制(zhi)器中加入(ru)了相當(dang)大量的(de)(de)被(bei)動元(yuan)件(jian)(jian)，正面有 8 顆(ke)安森美(mei)的(de)(de)智能功率模塊，并 搭配(pei)大量的(de)(de)電(dian)感和(he)電(dian)容。背面更為(wei)明顯，在幾乎沒有太(tai)多控(kong)(kong)制(zhi)芯片的(de)(de)情況(kuang)下將被(bei)動元(yuan)件(jian)(jian)鋪 滿整個電(dian)路板，密度之高(gao)遠(yuan)超其他控(kong)(kong)制(zhi)器，也明顯高(gao)于生活中各種常見的(de)(de)智能終端(duan)。從(cong)這 一(yi)點(dian)(dian)來看，隨著智能汽車的(de)(de)發展，我國被(bei)動元(yuan)器件(jian)(jian)企(qi)業也有望獲益。

　　為(wei)了(le)實(shi)現自動(dong)駕駛，特(te)斯拉提出了(le)一整套(tao)以(yi)視(shi)(shi)覺為(wei)基礎，以(yi) FSD 芯(xin)片為(wei)核心的解決 方(fang)案，其外(wai)圍傳感(gan)器(qi)主要包含 12 個(ge)(ge)(ge)(ge)超聲傳感(gan)器(qi)（Valeo）、8 個(ge)(ge)(ge)(ge)攝像(xiang)(xiang)頭（風擋玻璃(li)頂 3 個(ge)(ge)(ge)(ge)前 視(shi)(shi)，B 柱 2 個(ge)(ge)(ge)(ge)拍攝側前方(fang)，前翼子(zi)板 2 個(ge)(ge)(ge)(ge)后(hou)視(shi)(shi)，車尾 1 個(ge)(ge)(ge)(ge)后(hou)視(shi)(shi)攝像(xiang)(xiang)頭，以(yi)及 1 個(ge)(ge)(ge)(ge) DMS 攝 像(xiang)(xiang)頭）、1 個(ge)(ge)(ge)(ge)毫米波雷達（大陸）。

　　其最(zui)核心(xin)的前視三目攝像(xiang)頭(tou)(tou)(tou)包含(han)中(zhong)間的主(zhu)攝像(xiang)頭(tou)(tou)(tou)以及兩側的長(chang)焦(jiao)鏡(jing)頭(tou)(tou)(tou)和(he)廣角鏡(jing)頭(tou)(tou)(tou)，形 成不同視野范圍(wei)的搭(da)配，三個攝像(xiang)頭(tou)(tou)(tou)用的是相同的安(an)森美圖像(xiang)傳感器。

　　毫(hao)米(mi)(mi)波雷達(da)放置于車頭處(chu)車標附(fu)近，包含一塊電路板和一塊天(tian)線板。該(gai)毫(hao)米(mi)(mi)波雷達(da)內(nei) 部采用的是一顆(ke) Freescale 控制芯片以及一顆(ke) TI 的穩壓電源管(guan)理芯片。

　　而整(zheng)個 AP 控制器(qi)的(de)(de)(de)(de)真正核心其實就是(shi) FSD 芯片，這也是(shi)特斯拉(la)實現(xian)更高(gao) AI 性(xing)能和(he) 更低成(cheng)本的(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)一個重點(dian)。與當前(qian)較為主流的(de)(de)(de)(de)英偉達方案不同，特斯拉(la) FSD 芯片內部占據 最大面積的(de)(de)(de)(de)并(bing)非(fei)CPU和(he)GPU，而是(shi)NPU。雖(sui)然此類設計完全是(shi)為神經網絡算(suan)法進行優化， 通(tong)用性(xing)和(he)靈活(huo)性(xing)相(xiang)對(dui)不如英偉達的(de)(de)(de)(de) GPU 方案，但在當前(qian) AI 算(suan)法尚(shang)未(wei)出現(xian)根本性(xing)變化的(de)(de)(de)(de)情 況下，NPU 的(de)(de)(de)(de)適用性(xing)并(bing)不會受到(dao)威脅。

　　NPU 單元能(neng)夠(gou)對常見視(shi)覺算法中的(de)(de)卷積(ji)運算和矩(ju)陣乘法運算進行有效加速(su)，因此特(te)(te)(te)斯(si) 拉(la)(la) FSD 芯片能(neng)夠(gou)使(shi)用(yong)三星 14nm 工(gong)藝(yi)，達到 144TOPS 的(de)(de) AI 算力，而面積(ji)只(zhi)有約 260 平 方毫米(mi)。相比而言，英偉(wei)(wei)達 Xavier 使(shi)用(yong)臺積(ji)電(dian) 12nm 工(gong)藝(yi)，使(shi)用(yong) 350 平方毫米(mi)的(de)(de)芯片面 積(ji)卻只(zhi)得到 30TOPS 的(de)(de) AI 算力。這樣的(de)(de)差(cha)距也是特(te)(te)(te)斯(si)拉(la)(la)從(cong) HW2.5 版本的(de)(de)英偉(wei)(wei)達 Parker SoC 切換到 HW3.0 的(de)(de)自研(yan) FSD 芯片的(de)(de)原(yuan)因。因此，在算法不發生(sheng)根(gen)本性變革的(de)(de)情況下(xia)， 特(te)(te)(te)斯(si)拉(la)(la) FSD 能(neng)取得成本和性能(neng)的(de)(de)雙重優勢，這也構成了特(te)(te)(te)斯(si)拉(la)(la)自動(dong)駕駛方案的(de)(de)競爭(zheng)力。

　　AI 算法(fa)方面，根據(ju)特(te)斯拉官網(wang)人工智(zhi)能與自(zi)動(dong)駕駛頁面的(de)(de)描述，AutoPilot 神(shen)經網(wang)絡的(de)(de) 完整(zheng)構建涉及(ji) 48 個網(wang)絡，每天依(yi)據(ju)其上百(bai)萬(wan)輛車產生的(de)(de)數據(ju)進行訓(xun)練，需要訓(xun)練 70000 GPU 小時。基(ji)礎代碼(ma)層(ceng)面，特(te)斯拉具(ju)備可以 OTA 的(de)(de)引導(dao)程序，還有(you)(you)自(zi)定義的(de)(de) Linux 內核 （具(ju)有(you)(you)實時性補丁(ding)），也有(you)(you)大量內存高效(xiao)的(de)(de)低層(ceng)級代碼(ma)。 、

　　未(wei)來自動駕駛(shi)(shi)域的(de)創(chuang)新仍然會(hui)集中(zhong)在芯片(pian)端，另外傳感器的(de)創(chuang)新如激光雷達、4D 毫 米波雷達等也能(neng)夠很大程度上推動智(zhi)能(neng)駕駛(shi)(shi)。在可(ke)見(jian)的(de)未(wei)來，專用 AI 芯片(pian)將能(neng)夠成為與英(ying) 偉(wei)達競爭的(de)重(zhong)要(yao)力量(liang)，我國(guo) AI 芯片(pian)企業有望(wang)借(jie)助智(zhi)能(neng)汽(qi)車的(de)東風獲得(de)更好發展。

　　座艙域是用戶體(ti)驗(yan)的(de)重要組(zu)成部分，特斯拉的(de)座艙控制(zhi)平臺也在不斷(duan)進化中(zhong)。本次拆 解(jie)的(de)特斯拉 model 3 2020 款(kuan)采用的(de)是第二(er)代座艙域控制(zhi)器(qi)（MCU2）。

　　MCU2 由(you)兩塊電(dian)(dian)路板(ban)(ban)構成(cheng)(cheng)，一塊是主板(ban)(ban)，另一塊是固定在主板(ban)(ban)上的(de)(de)(de)一塊小(xiao)型無線(xian)通信(xin) 電(dian)(dian)路板(ban)(ban)（圖中(zhong)粉色(se)框所示）。這一塊通信(xin)電(dian)(dian)路板(ban)(ban)包含了(le) LTE 模(mo)組(zu)、以太網控制芯片、天線(xian) 接口等，相當于傳統汽車中(zhong)用于對(dui)外無線(xian)通信(xin)的(de)(de)(de) T-box，此次將其(qi)集成(cheng)(cheng)在 MCU 中(zhong)，能夠 節(jie)約(yue)空間和成(cheng)(cheng)本(ben)。我們(men)本(ben)次拆解(jie)的(de)(de)(de) 2020 款 model 3 采用了(le) Telit 的(de)(de)(de) LTE 模(mo)組(zu)，在 2021 款 以后特(te)斯拉將無線(xian)模(mo)組(zu)供應商切換成(cheng)(cheng)移遠通信(xin)。

　　MCU2 的(de)(de)主板采用(yong)了雙面(mian) PCB 板，正面(mian)主要布局各種網絡相關(guan)芯片，例如 Intel 和 Marvell 的(de)(de)以(yi)(yi)太(tai)網芯片，Telit 的(de)(de) LTE 模(mo)組，TI 的(de)(de)視(shi)頻(pin)串行(xing)器(qi)等。正面(mian)的(de)(de)另一個重要作用(yong)是 提供(gong)對(dui)外接(jie)口(kou)(kou)，如藍牙/WiFi/LTE 的(de)(de)天線接(jie)口(kou)(kou)、攝像頭輸入輸出接(jie)口(kou)(kou)、音頻(pin)接(jie)口(kou)(kou)、USB 接(jie) 口(kou)(kou)、以(yi)(yi)太(tai)網接(jie)口(kou)(kou)等。

　　在座艙(cang)平臺上，特斯(si)拉(la)基于(yu)開(kai)源(yuan)免費的 Linux 操作系統開(kai)發了其自(zi)有的車機操作系統， 由于(yu) Linux 操作系統生態不(bu)如(ru) Android 生態豐富，特斯(si)拉(la)需要(yao)自(zi)己(ji)進行一部分主流軟件的 開(kai)發或適配。

　　座艙(cang)域的(de)(de)重(zhong)要作用(yong)就是(shi)信息(xi)娛樂，MCU2 在這(zhe)一(yi)方面表現尚(shang)顯不足。伴隨 A3950 芯 片(pian)低(di)價(jia)的(de)(de)是(shi)其性(xing)(xing)能(neng)有(you)限(xian)，據(ju)車(che)東西測試(shi)稱，在 MCU2 上啟動騰(teng)訊視(shi)頻或 bilibili 的(de)(de)時(shi)間都超(chao) 過了 20 秒，且(qie)地圖放大(da)縮小經常(chang)卡(ka)頓。卡(ka)頓的(de)(de)原(yuan)因是(shi)多方面的(de)(de)，一(yi)方面 A3950 本(ben)身算力(li) 有(you)限(xian)，集成顯卡(ka) HD505 性(xing)(xing)能(neng)也比(bi)較(jiao)弱，處理器測評網(wang)站(zhan) NotebookCheck 對英(ying)特爾 HD 505 的(de)(de)評價(jia)是(shi)，截(jie)至(zhi) 2016 年的(de)(de)游戲(xi)，即使(shi)是(shi)在最(zui)低(di)畫質(zhi)設置下，也很少(shao)能(neng)流暢運行。另(ling)一(yi)方 面，速度(du)較(jiao)慢、壽(shou)命較(jiao)短的(de)(de) eMMC（embedded MultiMedia Card）閃存也會(hui)拖累系統性(xing)(xing) 能(neng)。eMMC 相(xiang)對機(ji)械硬盤(pan)具(ju)備速度(du)和抗(kang)震(zhen)優勢，但擦寫壽(shou)命可能(neng)只有(you)數(shu)百(bai)次，隨著(zhu)使(shi)用(yong)次 數(shu)增(zeng)多，壞塊數(shu)量(liang)增(zeng)加，eMMC 的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)將逐(zhu)漸惡化，在使(shi)用(yong)周期(qi)較(jiao)長(chang)的(de)(de)汽車(che)上這(zhe)一(yi)弊端可 能(neng)會(hui)得(de)到進一(yi)步放大(da)，導致讀寫速度(du)慢，使(shi)用(yong)卡(ka)頓，2021 年年初，特斯(si)(si)拉召回(hui)初代(dai) MCU eMMC 可以佐證這(zhe)一(yi)點。綜(zong)合(he)來看(kan)，特斯(si)(si)拉 MCU2 相(xiang)比(bi)同時(shi)期(qi)采用(yong)高通 820A 的(de)(de)車(che)機(ji)，屬于(yu)偏弱的(de)(de)水平。

　　但特(te)斯拉作為(wei)一家重(zhong)視車輛智能(neng)水平的(de)企(qi)業，并不會坐視落后的(de)局面一直保持下(xia)去(qu)。2021 年發布的(de)所有新款車型都(dou)換(huan)裝(zhuang) AMD CPU（zen+架構(gou)）和獨(du)立顯(xian)卡（RDNA2 架構(gou)）， GPU 算力(li)提(ti)(ti)升(sheng)超(chao)過 50 倍，存儲也從 eMMC 換(huan)成了 SSD，讀寫性能(neng)和壽(shou)命(ming)都(dou)得(de)到(dao)大幅改 善(shan)。整體來(lai)看，相比 MCU2，MCU3 性能(neng)獲得(de)明顯(xian)提(ti)(ti)升(sheng)，提(ti)(ti)升(sheng)幅度比第(di)一代到(dao)第(di)二代的(de)跨度更大。

　　最新一(yi)代的(de)特斯拉 MCU 配置已經(jing)與(yu)當前最新一(yi)代的(de)主流(liu)游戲主機較為接(jie)近，尤其是 GPU 算(suan)力(li)方面(mian)不輸索尼 PS5 和微軟 Xbox Series X。

　　提(ti)升的(de)(de)(de)(de)配(pei)置也(ye)讓(rang)使(shi)用體(ti)驗得到大幅提(ti)升。根據(ju)車(che)東西的(de)(de)(de)(de)測試，MCU3 加載 bilibili 的(de)(de)(de)(de)時 間縮(suo)短到 9 秒，瀏覽器啟動時間為 4 秒，地圖(tu)也(ye)能夠(gou)流暢(chang)操作(zuo)，雖然(ran)相比手機(ji)(ji)加載速度仍 然(ran)不夠(gou)，但已(yi)經(jing)有(you)明顯改善。另(ling)外 MCU3 的(de)(de)(de)(de)龐大算力讓(rang)其能夠(gou)運行大型游(you)戲(xi)(xi)，比如 2021 年(nian) 6 月新款特(te)斯(si)拉 model S 交付儀式(shi)上(shang)，特(te)斯(si)拉工(gong)作(zuo)人員就現場展示了用手柄和車(che)機(ji)(ji)玩賽(sai)博(bo)朋克 2077。而且特(te)斯(si)拉官網上(shang)，汽(qi)車(che)內部渲染圖(tu)中(zhong)，車(che)機(ji)(ji)屏幕上(shang)顯示的(de)(de)(de)(de)是巫師 3。這兩 個案例已(yi)經(jing)說明，MCU3 能夠(gou)充(chong)分支持(chi) 3A 游(you)戲(xi)(xi)，使(shi)用體(ti)驗一定程度上(shang)已(yi)經(jing)可(ke)以與 PC 或(huo)游(you)戲(xi)(xi)主機(ji)(ji)相比較。

　　從特(te)斯拉車機與游戲的(de)(de)不斷靠攏(long)我們可以(yi)(yi)看到(dao)未來座(zuo)艙(cang)域的(de)(de)發展(zhan)第一個方向(xiang)，即繼續 推進大算(suan)力(li)與強(qiang)生態。目前除特(te)斯拉采用(yong) x86 座(zuo)艙(cang)芯(xin)片外(wai)，其(qi)他(ta)車企采用(yong) ARM 體系較(jiao)多， 但同樣呈現出算(suan)力(li)快速增長的(de)(de)趨(qu)勢，這(zhe)一點從主流的(de)(de)高通 820A 到(dao) 8155，乃(nai)至下(xia)一代的(de)(de) 8295 都能(neng)夠得(de)到(dao)明(ming)顯體現。高通下(xia)一代座(zuo)艙(cang)芯(xin)片 8295 性能(neng)基本與筆記本電(dian)腦所用(yong)的(de)(de) 8cx 相同。可以(yi)(yi)看到(dao)無(wu)論是(shi)特(te)斯拉用(yong)的(de)(de) AMD 芯(xin)片還是(shi)其(qi)他(ta)車企用(yong)的(de)(de)高通芯(xin)片，目前趨(qu)勢都是(shi) 從嵌入式的(de)(de)算(suan)力(li)水平向(xiang) PC 的(de)(de)算(suan)力(li)水平靠攏(long)，未來也有可能(neng)進一步超越 PC 算(suan)力(li)。

　　而(er)且(qie)高算力讓座(zuo)艙(cang)控制(zhi)器能(neng)夠利(li)用(yong)現(xian)有的(de)軟件生態(tai)。特斯(si)拉選用(yong) x86，基于(yu) Linux 開 發操作系統，利(li)用(yong)現(xian)有的(de)PC游戲平臺，其他廠商(shang)更多利(li)用(yong)現(xian)有的(de)ARM-Android移(yi)動(dong)生態(tai)。這一方(fang)向(xiang)發展到一定階(jie)段后，可能(neng)會給車企帶來商(shang)業模式的(de)改變，汽(qi)車將成為流量入口， 車企可以憑借車載的(de)應用(yong)商(shang)店等渠道獲得(de)大(da)量軟件收入，并且(qie)大(da)幅提高毛利(li)率。

　　座艙(cang)域(yu)控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)的(de)第二個發展方向則(ze)是(shi)可(ke)能(neng)(neng)與(yu)自(zi)(zi)動(dong)駕(jia)駛控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)的(de)融(rong)合。首先，當前(qian)座艙(cang) 控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)的(de)算(suan)力普遍出現了過剩，剩余的(de)算(suan)力完全可(ke)以(yi)(yi)用(yong)于(yu)滿足一(yi)(yi)些駕(jia)駛類的(de)應用(yong)，例如(ru)自(zi)(zi) 動(dong)泊(bo)車輔助等。其次，一(yi)(yi)些自(zi)(zi)動(dong)駕(jia)駛功(gong)(gong)能(neng)(neng)尤其是(shi)泊(bo)車相(xiang)關(guan)功(gong)(gong)能(neng)(neng)需(xu)要(yao)較多人機交互，這(zhe)正是(shi) 座艙(cang)控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)的(de)強項。而(er)且，座艙(cang)控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)與(yu)自(zi)(zi)動(dong)駕(jia)駛控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)的(de)融(rong)合還(huan)能(neng)(neng)夠(gou)帶來一(yi)(yi)定的(de)資(zi)源復 用(yong)和成本節約，停車期(qi)間可(ke)以(yi)(yi)將主(zhu)要(yao)算(suan)力用(yong)于(yu)進行(xing)游(you)戲娛樂，行(xing)駛期(qi)間則(ze)將算(suan)力用(yong)于(yu)保障自(zi)(zi)動(dong)駕(jia)駛功(gong)(gong)能(neng)(neng)，而(er)且這(zhe)種(zhong)資(zi)源節約能(neng)(neng)夠(gou)讓汽車少一(yi)(yi)個域(yu)控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)，按(an)照(zhao) MCU3 的(de)價格(ge)，或許 能(neng)(neng)夠(gou)為每臺車節約上(shang)百美元的(de)成本。目前(qian)已經出現了相(xiang)當多二者融(rong)合的(de)跡象，比如(ru)博世、 電裝等主(zhu)流(liu)供應商紛紛在(zai)座艙(cang)域(yu)控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)中集(ji)成 ADAS 功(gong)(gong)能(neng)(neng)，未來這(zhe)一(yi)(yi)趨勢有望(wang)普及。

　　IGBT 相當于電(dian)(dian)(dian)力電(dian)(dian)(dian)子(zi)領域(yu)的“CPU”，屬(shu)于功(gong)(gong)率(lv)(lv)器(qi)件(jian)門檻最高(gao)的賽道之一。功(gong)(gong)率(lv)(lv)半導(dao) 體又稱(cheng)為電(dian)(dian)(dian)力電(dian)(dian)(dian)子(zi)器(qi)件(jian)，是電(dian)(dian)(dian)力電(dian)(dian)(dian)子(zi)裝(zhuang)置實(shi)現電(dian)(dian)(dian)能轉換(huan)、電(dian)(dian)(dian)路控制的核心器(qi)件(jian)，按(an)集成度 可分為功(gong)(gong)率(lv)(lv) IC、功(gong)(gong)率(lv)(lv)模(mo)塊和功(gong)(gong)率(lv)(lv)分立器(qi)件(jian)三大類，其中功(gong)(gong)率(lv)(lv)器(qi)件(jian)又包括(kuo)二極管、晶(jing)閘管、 MOSFET 和 IGBT 等。

　　應用(yong)(yong)場景(jing)的(de)(de)(de)增量擴張使得汽車(che)領(ling)域(yu)成為(wei)市場規模最大，增長速度最快(kuai)的(de)(de)(de) IGBT 應用(yong)(yong)領(ling) 域(yu)。根據集邦咨(zi)詢數據，新能源汽車(che)（含充電樁）是(shi) IGBT 最主要的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)領(ling)域(yu)，其占比達 31%。IGBT 在汽車(che)中主要用(yong)(yong)于三(san)個領(ling)域(yu)，分別是(shi)電機驅(qu)動的(de)(de)(de)主逆變器(qi)、充電相關(guan)的(de)(de)(de)車(che)載 充電器(qi)（OBC）與直流(liu)電壓轉換器(qi)（DC/DC）、完成輔助應用(yong)(yong)的(de)(de)(de)模塊。

　　1）主(zhu)(zhu)(zhu)逆(ni)(ni)變(bian)器：主(zhu)(zhu)(zhu)逆(ni)(ni)變(bian)器是(shi)(shi)電(dian)(dian)動車上(shang)最大的(de)(de) IGBT 應(ying)用場景(jing)，其功能(neng)(neng)是(shi)(shi)將電(dian)(dian)池輸出的(de)(de)大 功率(lv)直(zhi)流(liu)電(dian)(dian)流(liu)轉換成交流(liu)電(dian)(dian)流(liu)，從而驅動電(dian)(dian)機的(de)(de)運行。除 IGBT 外，SiC MOSFET 也(ye)能(neng)(neng)完 成主(zhu)(zhu)(zhu)逆(ni)(ni)變(bian)器中的(de)(de)轉換需求。

　　2）車載充(chong)電(dian)(dian)器(qi)（OBC）與直(zhi)流電(dian)(dian)壓轉換(huan)器(qi)（DC/DC）：車載充(chong)電(dian)(dian)器(qi)搭配外界的充(chong)電(dian)(dian) 樁，共同完成車輛電(dian)(dian)池(chi)(chi)的充(chong)電(dian)(dian)工(gong)作，因此 OBC 內(nei)的功率器(qi)件需要完成交-直(zhi)流轉換(huan)和(he)高低 壓變換(huan)工(gong)作。DC/DC 轉換(huan)器(qi)則是(shi)將電(dian)(dian)池(chi)(chi)輸出的高壓電(dian)(dian)（400-500V）轉換(huan)成多媒(mei)體、空(kong)調、 車燈能夠使用(yong)的低壓電(dian)(dian)（12-48V），常用(yong)到的功率半導(dao)體為 IGBT 與 MOSFET。

　　3）輔助模(mo)(mo)塊(kuai)：汽車(che)配備(bei)大量的(de)輔助模(mo)(mo)塊(kuai)（如(ru)：車(che)載空調、天窗(chuang)驅動、車(che)窗(chuang)升(sheng)降、油 泵等(deng)），其同樣需(xu)要功率(lv)半導體(ti)完成小功率(lv)的(de)直流/交(jiao)流逆變。這(zhe)些模(mo)(mo)塊(kuai)工(gong)作(zuo)電壓不高，單價也相對較低，主要用到的(de)功率(lv)半導體(ti)為 IGBT 與 IPM。

　　以逆變器為例，Model S 的(de)動力總成(cheng)有兩種，分(fen)別為 Large Drive Unit（LDU）和(he) Small Drive Unit（SDU），前者裝配(pei)在“單電(dian)(dian)機后(hou)驅版(ban)本(ben)”中(zhong)的(de)后(hou)驅、“雙電(dian)(dian)機高(gao)(gao)性(xing)能四驅版(ban)本(ben)” 中(zhong)的(de)后(hou)驅，后(hou)者裝配(pei)在“雙電(dian)(dian)機四驅版(ban)本(ben)”中(zhong)的(de)前后(hou)驅、“雙電(dian)(dian)機高(gao)(gao)性(xing)能四驅版(ban)本(ben)”中(zhong)的(de)前驅。

　　LDU 尺(chi)寸(cun)較大，輸出功率也較大，內部(bu)的(de)(de)逆變器包含 84 個(ge) IGBT。LDU 的(de)(de)逆變器呈(cheng) 現三(san)棱(leng)鏡構造(zao)，每個(ge)半(ban)橋位于三(san)棱(leng)鏡的(de)(de)每個(ge)面上，每個(ge)半(ban)橋的(de)(de) PCB 驅動板（三(san)角形）位 于三(san)棱(leng)鏡的(de)(de)頂(ding)部(bu)，電(dian)池流出的(de)(de)高壓直流電(dian)由頂(ding)部(bu)輸入，逆變后的(de)(de)高壓交流電(dian)由底部(bu)輸出。

　　而 SDU 的(de)(de)形態更(geng)(geng)小，內(nei)部結(jie)構也(ye)更(geng)(geng)為(wei)(wei)緊湊(cou)，內(nei)部逆變器(qi)含(han) 36 個 IGBT。根據 01芯聞拆解，SDU 中的(de)(de) IGBT 為(wei)(wei)單(dan)管(guan) IGBT，型(xing)號為(wei)(wei)英(ying)飛凌的(de)(de) AUIRGPS4067D1，總用量為(wei)(wei) 36 片。IGBT 單(dan)管(guan)的(de)(de)布(bu)局(ju)也(ye)有較大變化，IGBT 單(dan)管(guan)背靠背固定(ding)在(zai)散熱(re)器(qi)中，組(zu)成(cheng)類(lei)似三明治的(de)(de)結(jie)構，充分(fen)利(li)用內(nei)部空間(jian)。同時，SDU 內(nei)部 IGBT 的(de)(de)管(guan)腳也(ye)無(wu)需折彎(wan)，降(jiang)低失效(xiao)概率(lv)。相比 LDU，SDU 的(de)(de)出現體現出特斯拉對 IGBT 更(geng)(geng)高的(de)(de)關注度與(yu)要求，其機械(xie)、電學(xue)、成(cheng) 本(ben)、空間(jian)等指標均有明顯提升(sheng)。

　　與 IGBT 類似(si)，SiC 同樣具有(you)高電(dian)壓(ya)(ya)額定值、高電(dian)流額定值以(yi)及低(di)導通和開關損耗等(deng) 特(te)點，因此(ci)非(fei)常適合大功(gong)率應用(yong)。SiC 的工作頻率可達 100kHz 以(yi)上(shang)，耐壓(ya)(ya)可達 20kV，這(zhe) 些性(xing)能都(dou)優于傳統的硅器件。其于上(shang)世紀(ji) 70 年代開始(shi)研發，2010 年 SiC MOSFET 開始(shi) 商用(yong)，但目前并未(wei)大規模推廣。

　　Model 3 為第一款采用全(quan) SiC 功率模塊(kuai)(kuai)電機控制器的(de)(de)(de)純電動(dong)汽(qi)(qi)車(che)，開創 SiC 應用的(de)(de)(de)先 河。基(ji)于 IGBT 的(de)(de)(de)諸(zhu)多優勢(shi)，在 Model 3 問世(shi)之前，世(shi)面上的(de)(de)(de)新(xin)能源車(che)均采用 IGBT 方案。而 Model 3 利用 SiC 模塊(kuai)(kuai)替換(huan) IGBT 模塊(kuai)(kuai)，這一里(li)程碑式的(de)(de)(de)創新(xin)大(da)大(da)加速了(le) SiC 等寬禁帶 半導體在汽(qi)(qi)車(che)領域的(de)(de)(de)推廣與應用。根據 SystemPlus consulting 拆解報(bao)告，Model 3 的(de)(de)(de)主逆 變器上共有 24 個 SiC 模塊(kuai)(kuai)，每個模塊(kuai)(kuai)包含 2 顆 SiC 裸晶（Die），共 48 顆 SiC MOSFET。

　　Model 3 所(suo)用的 SiC 型號為意法(fa)半導(dao)體的 ST GK026。在相(xiang)同功(gong)率等級下，這款 SiC 模(mo)(mo)塊(kuai)采(cai)(cai)用激光焊接將(jiang) SiC MOSFET、輸(shu)入母排(pai)和輸(shu)出三(san)相(xiang)銅進行連接，封裝尺寸也(ye)(ye)明顯小 于硅(gui)模(mo)(mo)塊(kuai)，并且開關損耗降低 75%。采(cai)(cai)用 SiC 模(mo)(mo)塊(kuai)替代 IGBT 模(mo)(mo)塊(kuai)，其系統(tong)效(xiao)率可(ke)以提高 5%左右，芯片數量及總面積(ji)也(ye)(ye)均有所(suo)減少。如果仍采(cai)(cai)用 Model X 的 IGBT，則需(xu)要(yao) 54-60 顆 IGBT。

　　24 個(ge)模(mo)(mo)(mo)組(zu)每個(ge)半橋并聯四(si)個(ge)，利用(yong)水冷(leng)(leng)進行散熱(re)(re)。24 個(ge)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)排列緊(jin)密(mi)，每相 8 個(ge)， 單個(ge)開關并聯 4 個(ge)。模(mo)(mo)(mo)組(zu)下方(fang)緊(jin)貼水冷(leng)(leng)散熱(re)(re)器，并利用(yong)其(qi)進行散熱(re)(re)。可以看到，模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)所在(zai) 位置的(de)背面有多根棒狀排列的(de)散熱(re)(re)器（擾流柱散熱(re)(re)器），利用(yong)冷(leng)(leng)卻(que)水進行水冷(leng)(leng)。水通道由 稍大的(de)蓋(gai)板覆蓋(gai)和密(mi)封(feng)。

　　Model 3 形(xing)成“示范效(xiao)應(ying)”后，多家(jia)車(che)廠(chang)陸續(xu)(xu)跟(gen)進 SiC 方(fang)(fang)案。在(zai) Model 3 成功量產并(bing) 使用(yong)后，其他(ta)廠(chang)商開(kai)始逐漸認(ren)識到(dao) SiC 在(zai)性能上的(de)優越性，并(bing)積極跟(gen)進相關方(fang)(fang)案的(de)落地。2019 年 9 月，科(ke)銳(rui)與德爾福科(ke)技宣布開(kai)展有關車(che)用(yong) SiC 器件的(de)合作，科(ke)銳(rui)于 2020 年 12 月成為(wei)大眾 FAST 項目(mu) SiC 獨家(jia)合作伙伴(ban)；2020 年，比亞迪(di)(di)“漢”EV 車(che)型下線，該車(che)搭 載(zai)了比亞迪(di)(di)自主研發的(de)的(de) SiC MOSFET 模(mo)塊，加(jia)速性能與續(xu)(xu)航顯著(zhu)提(ti)升；2021 年，比亞 迪(di)(di)在(zai)其“唐(tang)”EV 車(che)型中加(jia)入(ru) SiC 電(dian)控系(xi)統；2021 年 4 月，蔚來推出的(de)轎(jiao)車(che) ET7 搭載(zai)具 備 SiC 功率模(mo)塊的(de)第二代(dai)高效(xiao)電(dian)驅平臺；小鵬、理想、捷(jie)豹、路虎(hu)也在(zai)逐漸布局 SiC。

　　相(xiang)(xiang)比(bi) IGBT，SiC 能夠帶動多個(ge)性(xing)能全面提(ti)升，優勢(shi)顯(xian)著。由于 Si-IGBT 和(he)(he) Si-FRD 組成的 IGBT 模塊在(zai)追求低(di)損耗(hao)(hao)的道(dao)路上走到極致，意(yi)法半導體(ti)、英(ying)飛(fei)凌等功率器(qi)件(jian)廠商(shang) 紛紛開(kai)始研發 SiC 技術。與 Si 基材(cai)料相(xiang)(xiang)比(bi)，SiC 器(qi)件(jian)的優勢(shi)集(ji)中體(ti)現(xian)在(zai)：1）SiC 帶隙寬(kuan)， 工作結溫在(zai) 200℃以(yi)上，耐壓可(ke)達 20kV；2）SiC 器(qi)件(jian)體(ti)積(ji)可(ke)以(yi)減少至 IGBT 的 1/3~1/5， 重量減少至 40%~60%；3）功耗(hao)(hao)降低(di) 60%~80%，效率提(ti)升 1%~3%，續航提(ti)升約 10%。在(zai)多項工況測試下，SiC MOSFET 相(xiang)(xiang)比(bi) Si-IGBT 在(zai)功耗(hao)(hao)和(he)(he)效率上優勢(shi)顯(xian)著。

　　但 SiC 的(de)(de)高(gao)(gao)成(cheng)本制約(yue)普(pu)及(ji)節(jie)奏，未來 SiC 與 Si-IGBT 可(ke)能同(tong)(tong)步發展，相互補充。與 IGBT 相比，SiC 材料同(tong)(tong)樣存在(zai)亟待提升之處。1）目前 SiC 成(cheng)品(pin)率(lv)低、成(cheng)本高(gao)(gao)，是 IGBT 的(de)(de) 4~8 倍；2）SiC 和 SiO2 界面缺陷多，柵氧(yang)可(ke)靠性存在(zai)問題。受限于高(gao)(gao)成(cheng)本，SiC 器件 普(pu)及(ji)仍需(xu)時日，疊加部分(fen)應用(yong)場景更加看(kan)重穩定(ding)性，我們認為 SiC 在(zai)逐步滲透的(de)(de)過程中將 與 Si-IGBT 一同(tong)(tong)成(cheng)長，未來兩者均(jun)有廣闊的(de)(de)應用(yong)場景與增長空(kong)間。

　　由于(yu)應用(yong)落地較(jiao)慢(man)，目前(qian)整個 SiC 市(shi)場(chang)仍(reng)處于(yu)發展階段，國外(wai)廠商(shang)占據主要份(fen)(fen)額。根 據 Cree（現公司名為(wei) Wolfspeed）數據，2018 年全球 SiC 器件銷售額為(wei) 4.2 億美(mei)元(yuan)，預(yu) 計 2024 年銷售額將達 50 億美(mei)元(yuan)。SiC 產(chan)業分鏈可分為(wei)襯底、外(wai)延、模(mo)組&器件、應用(yong)四(si) 大環節，意法(fa)半導體、英飛凌、Cree、Rohm 以(yi)及安森美(mei)等國外(wai)龍(long)(long)頭(tou)主要以(yi) IDM 模(mo)式經營(ying)， 覆蓋產(chan)業鏈所有(you)環節，五家龍(long)(long)頭(tou)占據的市(shi)場(chang)份(fen)(fen)額分別為(wei) 40%、22%、14%、10%、7%。國內三安光電(dian)、中車時代電(dian)氣、揚杰科(ke)技、華潤(run)微等廠商(shang)以(yi) IDM 模(mo)式經營(ying)，而(er)天岳先進、 露笑(xiao)科(ke)技、華天科(ke)技等廠商(shang)則專(zhuan)注于(yu)某一細分環節。

　　Model 3 作為電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)車，電(dian)(dian)(dian)(dian)能和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)管理十分(fen)重(zhong)要，而(er)負(fu)(fu)(fu)責管理電(dian)(dian)(dian)(dian)池組的(de)(de)(de)(de) BMS 是一(yi)(yi) 個高(gao)難度(du)產品。BMS 最大的(de)(de)(de)(de)難點(dian)之(zhi)一(yi)(yi)在于，鋰(li)(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)池安全(quan)高(gao)效(xiao)運行的(de)(de)(de)(de)條件(jian)是十分(fen)苛刻(ke)的(de)(de)(de)(de)。當今的(de)(de)(de)(de)鋰(li)(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)池，無(wu)論正(zheng)(zheng)負(fu)(fu)(fu)極(ji)(ji)還是電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)液(ye)都十分(fen)脆弱。正(zheng)(zheng)負(fu)(fu)(fu)極(ji)(ji)均為多(duo)孔材(cai)料(liao)，充放電(dian)(dian)(dian)(dian)時(shi)鋰(li)(li)離(li)(li)子就(jiu)(jiu)(jiu)在正(zheng)(zheng)極(ji)(ji)和(he)負(fu)(fu)(fu)極(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)孔隙中移動(dong)，導致(zhi)正(zheng)(zheng)負(fu)(fu)(fu)極(ji)(ji)材(cai)料(liao)膨脹(zhang)或收縮(suo)，當鋰(li)(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)池電(dian)(dian)(dian)(dian)壓過(guo)高(gao)或過(guo)低(di)， 就(jiu)(jiu)(jiu)意味著(zhu)鋰(li)(li)離(li)(li)子過(guo)度(du)集中在正(zheng)(zheng)負(fu)(fu)(fu)極(ji)(ji)其(qi)中之(zhi)一(yi)(yi)，導致(zhi)這一(yi)(yi)邊的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)過(guo)度(du)膨脹(zhang)而(er)破碎，還容(rong)易 產生鋰(li)(li)枝(zhi)晶刺破電(dian)(dian)(dian)(dian)池結構(gou)，而(er)另一(yi)(yi)邊的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)由于缺乏鋰(li)(li)離(li)(li)子支撐，會發生結構(gou)坍塌，如(ru)(ru)此 正(zheng)(zheng)負(fu)(fu)(fu)極(ji)(ji)都會受到永久性損害。電(dian)(dian)(dian)(dian)解(jie)液(ye)和(he)三(san)元正(zheng)(zheng)極(ji)(ji)材(cai)料(liao)都對溫(wen)度(du)比(bi)較敏感，溫(wen)度(du)過(guo)高(gao)則(ze)容(rong)易 發生分(fen)解(jie)和(he)反應，乃至燃燒、爆(bao)炸(zha)。因此，使用(yong)鋰(li)(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)前(qian)提就(jiu)(jiu)(jiu)是確(que)保其(qi)能工(gong)作在合適的(de)(de)(de)(de) 溫(wen)度(du)和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓窗口下。如(ru)(ru)果(guo)以電(dian)(dian)(dian)(dian)壓為橫(heng)軸，溫(wen)度(du)為縱軸繪(hui)制一(yi)(yi)張圖(tu)，這就(jiu)(jiu)(jiu)意味著(zhu)鋰(li)(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)池必須(xu) 運行在圖(tu)中一(yi)(yi)個較小(xiao)的(de)(de)(de)(de)區域(yu)內。

　　BMS 的(de)(de)第(di)二大難(nan)點在(zai)于(yu)，不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)鋰電(dian)池(chi)(chi)之(zhi)間必(bi)然(ran)(ran)存在(zai)不(bu)(bu)一(yi)致性(xing)。這種不(bu)(bu)一(yi)致性(xing)就導 致同(tong)(tong)一(yi)時間，在(zai)同(tong)(tong)一(yi)電(dian)池(chi)(chi)組內，不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)電(dian)池(chi)(chi)仍然(ran)(ran)工作在(zai)不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)溫度、電(dian)壓、電(dian)流下(xia)。如果(guo)繼(ji)續用一(yi)張圖來描述，就代表著(zhu)不(bu)(bu)同(tong)(tong)電(dian)池(chi)(chi)處在(zai)圖上的(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)(tong)位置。而要保證電(dian)池(chi)(chi)組的(de)(de)安全(quan)高 效運行，就意味(wei)著(zhu)諸多(duo)電(dian)池(chi)(chi)所(suo)在(zai)的(de)(de)點位必(bi)須同(tong)(tong)時處于(yu)狹小(xiao)的(de)(de)安全(quan)窗口(kou)內，這就導致電(dian)池(chi)(chi)數 量(liang)越多(duo)，管理就越困(kun)難(nan)。

　　為了解決鋰電(dian)池(chi)運行的這一難(nan)題，就必(bi)須有(you)可靠的 BMS 系統來對電(dian)池(chi)組進行監控(kong)和管理(li)，讓不(bu)同電(dian)池(chi)的充放電(dian)速度和溫度趨(qu)于均衡。

　　在諸多廠家(jia)的 BMS 中，特(te)斯拉的 BMS 系統是(shi)(shi)復雜度和技術難度最高的之一(yi)，這主要是(shi)(shi)由(you)于特(te)斯拉獨特(te)的大(da)量小圓柱電(dian)池成組設(she)計。

　　為什么特斯(si)拉(la)選(xuan)用難以控(kong)制的小圓(yuan)柱(zhu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)？早在特斯(si)拉(la)成立的早期，日本廠商(shang)在 18650 小圓(yuan)柱(zhu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)上(shang)積累(lei)了(le)豐富的經驗(yan)，一年(nian)出(chu)貨量達(da)到(dao)幾十(shi)億節，因而這類(lei)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)一致性較好，有利于(yu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)管理。因此(ci)特斯(si)拉(la)在 model S 上(shang)選(xuan)用了(le)小圓(yuan)柱(zhu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)。出(chu)于(yu)技術積累(lei)等 方面的原因，特斯(si)拉(la)在 model 3 上(shang)使(shi)用了(le)僅(jin)比 18650 略大的 2170 電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)，并且(qie)至今(jin)還在使(shi) 用圓(yuan)柱(zhu)形(xing)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)。

　　由于(yu)特(te)(te)斯(si)拉(la)一(yi)直采(cai)用數(shu)量龐大(da)的(de)(de)(de)(de)小圓柱電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)來構造電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)組(zu)，導致其 BMS 系統的(de)(de)(de)(de)復雜 度(du)較高。在(zai) model S 時代，特(te)(te)斯(si)拉(la)全車(che)使(shi)用了(le) 7104 節(jie)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)，BMS 對(dui)其進行控制是需要一(yi) 定軟(ruan)件水平(ping)的(de)(de)(de)(de)。根據(ju)汽車(che)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子工程師葉(xie)磊的(de)(de)(de)(de)表(biao)述，在(zai) model S 當中，采(cai)用每(mei) 74 節(jie)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)并 聯檢測一(yi)次電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)，每(mei) 444 節(jie)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)設(she)置 2 個(ge)(ge)溫度(du)探測點。從(cong)汽車(che)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子工程師朱玉龍(long)發布的(de)(de)(de)(de) model S 診(zhen)斷界面圖也(ye)可以(yi)看出，整個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)組(zu)共(gong)有 16*6=96 個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)采(cai)樣點，以(yi)及 32 個(ge)(ge)溫 度(du)采(cai)樣點。可以(yi)看到采(cai)樣的(de)(de)(de)(de)數(shu)據(ju)是很多的(de)(de)(de)(de)，需要管理的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)數(shu)量也(ye)為其增加了(le)難度(du)，最終 BMS 將依據(ju)這(zhe)些數(shu)據(ju)設(she)置合(he)理的(de)(de)(de)(de)控制策略。高復雜度(du)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)組(zu)也(ye)讓特(te)(te)斯(si)拉(la)在(zai) BMS 領域積 累(lei)了(le)相當強的(de)(de)(de)(de)實力。與之相對(dui)，其他(ta)廠商的(de)(de)(de)(de) BMS 復雜度(du)就(jiu)遠不(bu)如(ru)特(te)(te)斯(si)拉(la)高，例如(ru)大(da)眾(zhong) MEB 平(ping)臺的(de)(de)(de)(de)首款電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動車(che) ID.3 采(cai)用最多 12 個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)組(zu)模塊，其電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)管理算法相對(dui)會比較簡(jian)單。

　　未來特(te)斯拉的(de)(de) BMS 是(shi)(shi)否會維持(chi)這樣(yang)的(de)(de)復雜度？從(cong)目前(qian)趨(qu)勢來看(kan)，隨(sui)著采用的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池越(yue) 來越(yue)大(da)，BMS 需要管理的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池數(shu)(shu)量(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)越(yue)來越(yue)少的(de)(de)，BMS 的(de)(de)難度也有所降(jiang)低。比如從(cong) model S 到(dao) model 3，由(you)于改用 2170 電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)芯(xin)數(shu)(shu)量(liang)(liang)(liang)出(chu)現(xian)了較明(ming)顯的(de)(de)下(xia)降(jiang)，長續(xu)航(hang)版電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)芯(xin)數(shu)(shu)量(liang)(liang)(liang)縮 減到(dao) 4416 顆(ke)，中續(xu)航(hang)版 3648 顆(ke)，標準續(xu)航(hang)版 2976 顆(ke)。本次拆解的(de)(de)標準續(xu)航(hang)版配置(zhi) 96 個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓采樣(yang)點，數(shu)(shu)量(liang)(liang)(liang)與 model S 相(xiang)同，平均(jun)每 31 節電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池并聯(lian)測(ce)量(liang)(liang)(liang)一個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓值(zhi)。整車 4 個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池組(zu)，每個都由(you) 24 串 31 并的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池組(zu)組(zu)成，對電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)均(jun)衡(heng)等方面(mian)提出(chu)了較高的(de)(de)要求。未來， 隨(sui)著 4680 大(da)圓柱電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)應用，單(dan)車電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)芯(xin)數(shu)(shu)量(liang)(liang)(liang)將進一步減少，有利于 BMS 更精確地進行 控制，或許(xu)能夠進一步強化特(te)斯拉的(de)(de) BMS 表(biao)現(xian)。

　　盡(jin)管面(mian)(mian)臨著(zhu)最高的(de)(de)(de) BMS 技(ji)術(shu)難度(du)(du)，但(dan)特(te)(te)斯(si)拉仍舊在這(zhe)一領域做到(dao)(dao)優秀(xiu)水準(zhun)，而(er)且還 有超越其他公司的(de)(de)(de)獨到(dao)(dao)之處(chu)。比(bi)如特(te)(te)斯(si)拉在電池(chi)管理(li)(li)的(de)(de)(de)思路方(fang)面(mian)(mian)顯(xian)得更加大膽，熱(re)管理(li)(li)方(fang) 面(mian)(mian)是(shi)一個典型體現(xian)。特(te)(te)斯(si)拉會在充(chong)電期(qi)間啟(qi)動熱(re)管理(li)(li)系統將(jiang)電池(chi)加熱(re)到(dao)(dao) 55 度(du)(du)的(de)(de)(de)理(li)(li)論(lun)最佳 溫度(du)(du)，并在此(ci)溫度(du)(du)下進行持續(xu)充(chong)電，相(xiang)比(bi)而(er)言，其他廠商往(wang)往(wang)更在意電池(chi)是(shi)否會過熱(re)，不 會采用此(ci)類策略，這(zhe)更加顯(xian)現(xian)出特(te)(te)斯(si)拉在 BMS 方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)實力(li)。

　　特(te)(te)斯拉(la)在(zai)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)或(huo)電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)利用方面的(de)用戶體驗設(she)計(ji)是其(qi) BMS 系統(tong)的(de)另一(yi)(yi)個獨到(dao)(dao)之(zhi)處。比(bi) 如(ru)特(te)(te)斯拉(la)會(hui)用車(che)(che)身電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)來(lai)使其(qi)他重要控制(zhi)器實(shi)現(xian)“永不下電(dian)(dian)(dian)(dian)”，提(ti)高(gao)(gao)啟動速(su)度(du)，改善(shan)用戶 體驗。充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)時(shi)，特(te)(te)斯拉(la)采(cai)取的(de)策(ce)略也更(geng)加靈活(huo)，會(hui)在(zai)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)剛開始時(shi)將電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)提(ti)高(gao)(gao)到(dao)(dao)極大的(de)程(cheng) 度(du)，迅(xun)速(su)提(ti)升電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)(dian)(dian)量，隨后再逐漸減(jian)小充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)到(dao)(dao)一(yi)(yi)個可以長(chang)期持(chi)續(xu)的(de)水(shui)平(ping)，比(bi)如(ru) model Y 可以在(zai) 40 秒(miao)內(nei)達到(dao)(dao) 600A 的(de)超(chao)大電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)（如(ru)圖(tu)中黃綠(lv)色線(xian)所示）。相比(bi)而言，一(yi)(yi)般的(de) 車(che)(che)企(qi)甚至(zhi)消費電(dian)(dian)(dian)(dian)子廠商(shang)通常會(hui)用一(yi)(yi)個可以長(chang)期持(chi)續(xu)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)進行(xing)恒流(liu)充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)。考慮到(dao)(dao)車(che)(che)主有(you)時(shi) 需要在(zai)幾分鐘內(nei)迅(xun)速(su)補充(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)(dian)(dian)量，特(te)(te)斯拉(la)的(de)這(zhe)種策(ce)略無疑是更(geng)有(you)優勢的(de)，這(zhe)也體現(xian)出特(te)(te) 斯拉(la)比(bi)傳統(tong)車(che)(che)企(qi)思路更(geng)靈活(huo)，更(geng)能(neng)產生創新(xin)。

　　而具體如何實(shi)現這樣優秀的 BMS 功(gong)能？前文所(suo)說的種種 BMS 管理策略依賴(lai)于(yu)軟件， 軟件的基(ji)礎在于(yu)特斯拉的 BMS硬(ying)件設計(ji)。特斯拉 model 3 的硬(ying)件設計(ji)包(bao)括了核心主(zhu)控(kong)板(ban)(ban)、 采樣板(ban)(ban)、能量轉換系統（PCS，由(you) OBC 和 DCDC 兩部分組成）以及位于(yu)充(chong)電口的充(chong)電控(kong) 制單元。BMS 部分所(suo)有(you)電路(lu)(lu)均覆蓋有(you)透明三(san)防漆以保護電路(lu)(lu)，導致(zhi)電路(lu)(lu)元件外觀光滑且反(fan)光。

　　主控(kong)(kong)板(ban)負責管理(li)所有(you) BMS 相關芯片(pian)，共設置(zhi) 7 組對(dui)外接口(kou)，包含(han)了(le)對(dui)充電(dian)(dian)控(kong)(kong)制器（CP）、 能(neng)量轉換系統(tong)（PCS）的控(kong)(kong)制信(xin)號(hao)(hao)，以及到采(cai)(cai)樣(yang)板(ban)（BMB）的信(xin)號(hao)(hao)，另外還(huan)包含(han)專(zhuan)門(men)的電(dian)(dian) 流(liu)電(dian)(dian)壓(ya)采(cai)(cai)集信(xin)號(hao)(hao)。電(dian)(dian)路板(ban)上包含(han)高壓(ya)隔離電(dian)(dian)源(yuan)、采(cai)(cai)樣(yang)電(dian)(dian)路等(deng)(deng)電(dian)(dian)路模(mo)塊。元器件方面(mian)，有(you) Freescale 和 TI 的單片(pian)機，以及運放、參(can)考電(dian)(dian)壓(ya)源(yuan)、隔離器、數據(ju)采(cai)(cai)樣(yang)芯片(pian)等(deng)(deng)。

　　在(zai) BMS 的(de)控制下，具(ju)體(ti)對(dui)電(dian)池(chi)(chi)(chi)組(zu)進(jin)行(xing)(xing)監測的(de)是 BMB 電(dian)路(lu)(lu)板(ban)，對(dui)于特(te)斯拉(la) model 3而言(yan)，共有 4 個電(dian)池(chi)(chi)(chi)組(zu)，每一(yi)組(zu)配備(bei)一(yi)個 BMB 電(dian)路(lu)(lu)板(ban)，并且 4 個電(dian)路(lu)(lu)板(ban)的(de)電(dian)路(lu)(lu)布(bu)局各不 相同，彼(bi)此之間可以很容易地利用(yong)電(dian)路(lu)(lu)板(ban)上的(de)編號(hao)進(jin)行(xing)(xing)區別，并且按照順序用(yong)菊(ju)花鏈連接(jie)(jie) 在(zai)一(yi)起，在(zai) 1 號(hao)板(ban)和(he)(he) 4 號(hao)板(ban)引(yin)出菊(ju)花鏈連接(jie)(jie)到主控板(ban)的(de) P5 和(he)(he) P6 接(jie)(jie)口。我們(men)本次拆(chai)解的(de) model 3 單電(dian)機標(biao)準續(xu)航版(ban)(ban)電(dian)池(chi)(chi)(chi)組(zu)較短，沿著每個電(dian)池(chi)(chi)(chi)組(zu)都(dou)布(bu)置(zhi)了一(yi)條(tiao) FPC（柔性電(dian)路(lu)(lu)板(ban)）， 并且在(zai)其(qi)沿線設(she)置(zhi)了對(dui)電(dian)池(chi)(chi)(chi)進(jin)行(xing)(xing)采樣的(de)采樣點，每個采樣點都(dou)用(yong)藍色(se)聚氨(an)酯進(jin)行(xing)(xing)覆蓋保護(hu)， 最后在(zai) FPC 上方覆蓋淡黃色(se)膠帶進(jin)行(xing)(xing)保護(hu)。需要注(zhu)意的(de)是，標(biao)準續(xu)航版(ban)(ban)盡(jin)管(guan)每個電(dian)池(chi)(chi)(chi)組(zu) 仍有兩條(tiao)淡黃色(se)膠帶，但(dan)只有其(qi)中一(yi)條(tiao)下面有 FPC，另(ling)一(yi)條(tiao)僅起到對(dui)下方電(dian)池(chi)(chi)(chi)觸點的(de)保護(hu) 作用(yong)。而對(dui)于長(chang)續(xu)航版(ban)(ban)本，由(you)于電(dian)池(chi)(chi)(chi)較多(duo)，每個電(dian)池(chi)(chi)(chi)組(zu)都(dou)需要分成兩條(tiao) FPC 進(jin)行(xing)(xing)采樣。

　　具體到 BMB 電(dian)路方(fang)面(mian)，標(biao)準(zhun)(zhun)續(xu)航(hang)(hang)版(ban)和(he)長(chang)(chang)續(xu)航(hang)(hang)版(ban)也(ye)有(you)所(suo)不同(tong)，我(wo)們以元器件較多的 4 號采樣板為例(li)進(jin)行說(shuo)明。首先(xian)，在(zai)采樣點數量(liang)方(fang)面(mian)就(jiu)有(you)所(suo)不同(tong)，標(biao)準(zhun)(zhun)續(xu)航(hang)(hang)版(ban)共(gong)設(she)(she)(she)置(zhi) 24 個(ge) 采樣點，因(yin)此 FPC 上(shang)有(you) 24 個(ge)觸點與 BMB 進(jin)行對應。長(chang)(chang)續(xu)航(hang)(hang)版(ban)的電(dian)池(chi)組(zu)頂格設(she)(she)(she)置(zhi)，4 個(ge) 電(dian)池(chi)組(zu)當中，中間兩組(zu)較長(chang)(chang)，左(zuo)右各(ge)設(she)(she)(she)置(zhi) 25 個(ge)采樣點，共(gong) 50 個(ge)，兩邊的電(dian)池(chi)組(zu)略短一(yi)些， 共(gong)設(she)(she)(she)置(zhi) 47 個(ge)采樣點，一(yi)側(ce) 24 個(ge)，另一(yi)側(ce) 23 個(ge)，因(yin)此長(chang)(chang)續(xu)航(hang)(hang)版(ban)的 BMB 需(xu)要(yao)在(zai)兩側(ce)都設(she)(she)(she) 置(zhi)觸點。

　　其次(ci)，電(dian)路(lu)布置(zhi)和元器(qi)件(jian)數量也有(you)較(jiao)(jiao)大(da)不同(tong)(tong)。經(jing)過觸點傳(chuan)來的信(xin)號(hao)需(xu)要由 AFE（模擬 前端）芯(xin)(xin)片(pian)進行處理，這是整個(ge) BMB 電(dian)路(lu)的核(he)心。標準續(xu)航版每(mei)個(ge) BMB 有(you)兩(liang)顆(ke)定制的 AFE 芯(xin)(xin)片(pian)，其配(pei)(pei)置(zhi)有(you)些類似 Linear Technology（ADI）的 LTC6813 芯(xin)(xin)片(pian)但不完全(quan)相同(tong)(tong)， 同(tong)(tong)時(shi)配(pei)(pei)置(zhi)了(le) 3 顆(ke) XFMRS 的 BMS LAN 芯(xin)(xin)片(pian)用(yong)于(yu)與(yu)其他(ta)電(dian)路(lu)板的信(xin)號(hao)傳(chuan)輸。長續(xu)航版 BMB 由于(yu)兩(liang)側均(jun)有(you)觸點，信(xin)號(hao)數量較(jiao)(jiao)多(duo)，因此(ci)為每(mei)個(ge) AFE 另外配(pei)(pei)置(zhi)了(le)兩(liang)顆(ke)簡化版的 AFE 芯(xin)(xin)片(pian) （圖(tu)中橙色長方形），用(yong)來輔(fu)助(zhu)信(xin)號(hao)處理。同(tong)(tong)時(shi) BMS LAN 芯(xin)(xin)片(pian)的數量也增加了(le) 1 顆(ke)。

　　BMS 體系的另一個重要組(zu)成部(bu)分是充(chong)電(dian)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)，特斯(si)拉為(wei)此開發了(le)充(chong)電(dian)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器，位(wei)于(yu)左 后翼子(zi)板充(chong)電(dian)口附近(jin)。該(gai)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)器有三個對(dui)外(wai)接口，負(fu)責控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)充(chong)電(dian)口蓋、充(chong)電(dian)槍(qiang)連接狀態(tai)與(yu) 鎖定、充(chong)電(dian)信號燈(deng)、快慢充(chong)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)及過(guo)熱(re)檢測等。電(dian)路(lu)方面則包(bao)括(kuo)了(le) Freescale 的 MCU 和 ST 的 HSD 芯片等。

　　BMS 還有(you)一(yi)(yi)個重要(yao)(yao)功能(neng)(neng)就是(shi)電(dian)能(neng)(neng)轉換，包括將(jiang)(jiang)高壓(ya)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)轉化成低壓(ya)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)來供給車(che) 內設備，或者將(jiang)(jiang)高壓(ya)交(jiao)流(liu)(liu)電(dian)轉化為高壓(ya)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)用于充電(dian)等，這一(yi)(yi)部分(fen)(fen)(fen)是(shi)通過能(neng)(neng)量轉換系統 （PCS，也稱高壓(ya)配電(dian)盒）完(wan)成的(de)(de)。PCS 包括兩個主(zhu)要(yao)(yao)部分(fen)(fen)(fen)，分(fen)(fen)(fen)別是(shi)將(jiang)(jiang)交(jiao)流(liu)(liu)電(dian)轉化成直(zhi)流(liu)(liu) 電(dian)的(de)(de) OBC（車(che)載充電(dian)器，On Board Charger）和進行(xing)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)壓(ya)變(bian)換的(de)(de) DCDC。這部分(fen)(fen)(fen)電(dian) 路中(zhong)主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)各種大電(dian)容(rong)和大電(dian)感，也包含了整車(che)中(zhong)十(shi)分(fen)(fen)(fen)罕(han)見的(de)(de)保險絲(si)。

　　從元器件(jian)(jian)(jian)層面來看(kan)BMS系統，最(zui)核心的主(zhu)要(yao)就是(shi)AFE芯(xin)片(pian)和各(ge)類功(gong)率器件(jian)(jian)(jian)/被(bei)動(dong)元件(jian)(jian)(jian)。其中(zhong) AFE 芯(xin)片(pian)領域，國內最(zui)主(zhu)流的是(shi)三(san)家(jia)(jia)美國公司產(chan)品，Linear Technology（被(bei) ADI 收(shou) 購(gou)）、Maxim（被(bei) ADI 收(shou)購(gou)）、TI，所以(yi)其實還(huan)是(shi)歸結于全球最(zui)大的兩家(jia)(jia)模擬(ni)芯(xin)片(pian)公司。此 外 NXP/Freescale、Intersil 等(deng)大型廠(chang)商(shang)也(ye)有(you)一(yi)(yi)定(ding)份額。隨著國內產(chan)業發展，國產(chan) AFE 芯(xin) 片(pian)通道數和產(chan)品穩(wen)定(ding)性逐漸提高，也(ye)有(you)望獲(huo)得發展空(kong)間。功(gong)率器件(jian)(jian)(jian)方面，我國產(chan)業已經有(you) 一(yi)(yi)定(ding)市場地(di)位，在汽(qi)車領域仍可以(yi)進一(yi)(yi)步突破。

　　從電路和(he)系統層面來看，依(yi)據(ju)汽(qi)(qi)(qi)車電子工程師朱玉龍(long)的(de)(de)說法(fa)，BMS 真正的(de)(de)核心價(jia)值(zhi)， 其實是在(zai)電池(chi)的(de)(de)測試，評(ping)價(jia)，建(jian)模(mo)和(he)后續的(de)(de)算法(fa)。整個 EE 的(de)(de)軟硬件架構，已經基本是紅(hong) 海，未來產業(ye)不(bu)需要大(da)量的(de)(de) BMS 公(gong)司，長久來看還是電池(chi)廠(chang)商和(he)車廠(chang)能夠在(zai) BMS 領域獲 得(de)較高的(de)(de)地位。隨(sui)著(zhu)汽(qi)(qi)(qi)車產業(ye)崛起，未來我(wo)國電動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車廠(chang)商在(zai) BMS 領域也有望獲得(de)更深厚的(de)(de)積累。

　　二(er)、線(xian)(xian)(xian)束(shu)和連(lian)接器(qi)：高壓線(xian)(xian)(xian)束(shu)和連(lian)接器(qi)是最大增量(liang)，集中式(shi) E/E 架構(gou)減少線(xian)(xian)(xian)、線(xian)(xian)(xian)束(shu)：架構(gou)革新縮(suo)短線(xian)(xian)(xian)束(shu)長(chang)度(du)，輕量(liang)化為車廠降本提效關(guan)鍵

　　車(che)結構日(ri)益復(fu)雜(za)，功能日(ri)益多樣，導致線(xian)(xian)束(shu)長(chang)度與(yu)復(fu)雜(za)度提升。線(xian)(xian)束(shu)是(shi)汽車(che)電(dian)路的(de)(de)網 絡(luo)主體，其連接車(che)上的(de)(de)各個(ge)組件(jian)，負責(ze)相(xiang)關(guan)電(dian)力(li)與(yu)電(dian)信號的(de)(de)傳輸，被譽為“汽車(che)神經(jing)”。汽車(che)智(zhi)能化與(yu)電(dian)氣化程(cheng)度的(de)(de)提升，依(yi)賴(lai)于(yu)汽車(che)傳感器、ECU（電(dian)子(zi)控制單元）數(shu)(shu)(shu)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)增(zeng)加， 90 年代一輛(liang)車(che)的(de)(de) ECU 數(shu)(shu)(shu)量(liang)(liang)(liang)大(da)約為十幾個(ge)，而目(mu)前單車(che) ECU 數(shu)(shu)(shu)量(liang)(liang)(liang)已增(zeng)至上百個(ge)。控制單 元的(de)(de)數(shu)(shu)(shu)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)增(zeng)加使得(de)網線(xian)(xian)結構日(ri)益復(fu)雜(za)，大(da)大(da)增(zeng)加了車(che)輛(liang)中的(de)(de)線(xian)(xian)束(shu)長(chang)度。

　　降低線束(shu)復雜程(cheng)度，依賴電子(zi)電氣架(jia)構(gou)(gou)(gou)(gou)的(de)革新。根據博世的(de)電子(zi)電氣架(jia)構(gou)(gou)(gou)(gou)戰(zhan)略(lve)圖，汽 車(che)的(de)電子(zi)電氣架(jia)構(gou)(gou)(gou)(gou)主要(yao)分(fen)(fen)為(wei)三大類：分(fen)(fen)布(bu)式(shi)(shi)電子(zi)電氣架(jia)構(gou)(gou)(gou)(gou)、域集中式(shi)(shi)電子(zi)電氣架(jia)構(gou)(gou)(gou)(gou)與車(che)輛 集中式(shi)(shi)電子(zi)電氣架(jia)構(gou)(gou)(gou)(gou)。傳統汽車(che)主要(yao)采(cai)用分(fen)(fen)布(bu)式(shi)(shi)架(jia)構(gou)(gou)(gou)(gou)，該架(jia)構(gou)(gou)(gou)(gou)由多個相對(dui)獨(du)立的(de) ECU 組(zu) 成，各個 ECU 與功(gong)能一(yi)一(yi)對(dui)應。而線束(shu)則負責將(jiang)不同的(de) ECU 進行連接，以實(shi)現信息的(de)交 互。因此在(zai)傳統的(de)分(fen)(fen)布(bu)式(shi)(shi)架(jia)構(gou)(gou)(gou)(gou)下，ECU 模塊數量的(de)增多與分(fen)(fen)散化的(de)布(bu)局，不可避免地會導(dao) 致線束(shu)長度的(de)增加，提高制造成本。目(mu)前傳統分(fen)(fen)布(bu)式(shi)(shi)架(jia)構(gou)(gou)(gou)(gou)汽車(che)的(de)線km。

　　特斯拉(la)早期的 Model S 與 Model X 對架構進行改革，根據功(gong)能劃分域(yu)控(kong)制器，整體 架構介于分布式(shi)和域(yu)集中(zhong)式(shi)之(zhi)間(jian)。Model S 與 Model X 車內僅(jin)由駕駛域(yu)、動(dong)力域(yu)、底(di)盤(pan)域(yu)、座艙(cang)域(yu)、車身(shen)域(yu)等(deng)域(yu)控(kong)制器構成(cheng)，因此極大減少(shao) ECU 的數量(liang)并同步(bu)縮短了 CAN 總線(xian)的長 度，Model S 線(xian)km。

　　而(er) Model 3 對“域”進(jin)行重新劃分，在 Model S 與(yu) Model X 的基(ji)礎上進(jin)行跨域融(rong)合。各個 ECU 不(bu)再按功(gong)能(neng)進(jin)行劃分，而(er)是以物理(li)位(wei)置直接分為 CCM（中央(yang)處理(li)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)）、BCM LH （左(zuo)車身(shen)控制(zhi)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)，LBCM）、FBCM（前車身(shen)控制(zhi)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)）、BCM RH（右車身(shen)控制(zhi)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)， RBCM）四(si)大(da)(da)部分。CCM 負(fu)(fu)責(ze)原本駕駛(shi)域與(yu)座艙域的功(gong)能(neng)需(xu)求(qiu)，包括自動(dong)駕駛(shi)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)、信(xin) 息娛樂模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)、車內外通信(xin)連接等；BCM LH 負(fu)(fu)責(ze)左(zuo)側車身(shen)轉向、制(zhi)動(dong)、穩定控制(zhi)等；FBCM 負(fu)(fu)責(ze)電源(yuan)分配、邏輯控制(zhi)等；BCM RH 負(fu)(fu)責(ze)動(dong)力系統、熱管理(li)等。利用少(shao)量的高性能(neng)計算 單(dan)元替代分散的 ECU，把(ba)需(xu)要實(shi)現的功(gong)能(neng)通過軟件(jian)遷(qian)移到幾大(da)(da)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)中，從(cong)而(er)進(jin)一步提升集 成度，因此(ci)，Model 3 的線km。

　　縮短線(xian)(xian)(xian)束(shu)(shu)長(chang)度是(shi)提升(sheng)產品續航(hang)與(yu)制造效(xiao)率的(de)(de)(de)(de)(de)共同需(xu)求。傳統汽(qi)車(che)線(xian)(xian)(xian)束(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)重量約占(zhan)整車(che) 的(de)(de)(de)(de)(de) 5%，長(chang)度的(de)(de)(de)(de)(de)縮短能夠為(wei)汽(qi)車(che)設計讓出更(geng)多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)物理空間(jian)，并(bing)能減(jian)輕汽(qi)車(che)總重從而減(jian)少油 耗提升(sheng)續航(hang)。同時，線(xian)(xian)(xian)束(shu)(shu)種類(lei)多(duo)(duo)樣、布局復雜且質(zhi)地較軟，因此(ci)線(xian)(xian)(xian)束(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產與(yu)安裝都主(zhu)要(yao) 依賴(lai)于人(ren)工(gong)(gong)。根據佐思汽(qi)研數據，95%的(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)(xian)(xian)束(shu)(shu)需(xu)要(yao)人(ren)工(gong)(gong)生(sheng)(sheng)產，線(xian)(xian)(xian)束(shu)(shu)低自動化的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產模(mo)式限 制了(le)車(che)廠進一步擴大產能。針對(dui)這一問題(ti)，Model 3 通過革(ge)新架構縮短線(xian)(xian)(xian)束(shu)(shu)長(chang)度，減(jian)少其(qi) 對(dui)產能提升(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)阻滯。

　　除了架構調整縮短(duan)線(xian)束長度，拆解發現，Model 3 在高壓線(xian)束中采用鋁(lv)(lv)導(dao)線(xian)代(dai)替傳統 的銅(tong)導(dao)線(xian)，進一(yi)步(bu)實(shi)現輕量化(hua)。鋁(lv)(lv)與銅(tong)的密度分別為 2.7kg/m3、8.9 kg/m3，且(qie)鋁(lv)(lv)料的成本(ben) 較銅(tong)便宜一(yi)半以上。即使考慮鋁(lv)(lv)在導(dao)電性能上的劣勢，增大線(xian) 倍） 依舊可以進一(yi)步(bu)減少車身重量（約 21%），降低制造成本(ben)。

　　但(dan)使(shi)(shi)用(yong)(yong)鋁(lv)(lv)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)(xian)代替銅導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)(xian)也(ye)會(hui)面臨諸多問(wen)題，使(shi)(shi)得(de)此(ci)前車(che)廠(chang)不敢輕(qing)易(yi)嘗試高(gao)(gao)壓鋁(lv)(lv)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)(xian)。首(shou)先(xian)，鋁(lv)(lv)的(de)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)電率明顯低于銅如若要(yao)達到相同的(de)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)電性能(neng)，需要(yao)進一步加大導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)(xian)線(xian)(xian)(xian)徑；鋁(lv)(lv) 的(de)抗拉強度更低，影響機(ji)械性能(neng)；鋁(lv)(lv)和銅在(zai)膨脹系數的(de)差異，也(ye)會(hui)使(shi)(shi)得(de)鋁(lv)(lv)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)(xian)與銅端子在(zai) 結合界面產生(sheng)空隙，導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)致阻抗的(de)增(zeng)加；鋁(lv)(lv)極易(yi)氧化(hua)，且絕(jue)緣的(de)氧化(hua)鋁(lv)(lv)可能(neng)影響接觸性能(neng)。雖然鋁(lv)(lv)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)(xian)在(zai)汽車(che)領(ling)域中應用(yong)(yong)廣泛，但(dan)基本(ben)(ben)都在(zai)低壓領(ling)域，Model 3 在(zai)高(gao)(gao)壓導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)(xian)領(ling)域使(shi)(shi)用(yong)(yong) 鋁(lv)(lv)導(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)線(xian)(xian)(xian)，是其(qi)利用(yong)(yong)自身技術稟賦實現(xian)成本(ben)(ben)管理(li)與技術提升的(de)重要(yao)表現(xian)。

　　從行(xing)業(ye)看(kan)，線束行(xing)業(ye)的(de)(de)(de)單(dan)車(che)(che)價(jia)(jia)值(zhi)量相對穩定(ding)，單(dan)價(jia)(jia)主要(yao)受(shou)車(che)(che)型(xing)的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)(tong)(tong)、項目定(ding)價(jia)(jia)的(de)(de)(de)差 異(yi)及結構影響。在新車(che)(che)型(xing)和改款車(che)(che)型(xing)上市的(de)(de)(de)初期，由于(yu)車(che)(che)輛的(de)(de)(de)售價(jia)(jia)較高(gao)(gao)，相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)零(ling)部件定(ding) 價(jia)(jia)也相應(ying)(ying)較高(gao)(gao)。而(er)隨著推出(chu)時(shi)間的(de)(de)(de)增長及新車(che)(che)型(xing)的(de)(de)(de)推出(chu)，整車(che)(che)廠會對原有車(che)(che)型(xing)進行(xing)降(jiang)價(jia)(jia)， 同(tong)(tong)(tong)時(shi)也要(yao)求汽車(che)(che)零(ling)部件生產(chan)商(shang)降(jiang)價(jia)(jia)，從而(er)降(jiang)低公(gong)司(si)(si)(si)產(chan)品的(de)(de)(de)銷售價(jia)(jia)格。根據滬光(guang)股(gu)份招股(gu)說 明書，2019 年(nian)公(gong)司(si)(si)(si)成(cheng)套線束（構成(cheng)車(che)(che)身的(de)(de)(de)主要(yao)線束組合，不(bu)包(bao)括(kuo)發動機(ji)相關的(de)(de)(de)線束）、發 動機(ji)線 元/件。相同(tong)(tong)(tong)車(che)(che)型(xing)的(de)(de)(de)線束單(dan)價(jia)(jia) 相對穩定(ding)，單(dan)價(jia)(jia)差異(yi)主要(yao)取決于(yu)車(che)(che)型(xing)的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)(tong)(tong)，2019 年(nian)，公(gong)司(si)(si)(si)不(bu)同(tong)(tong)(tong)車(che)(che)型(xing)成(cheng)套線 元之間。

　　Model 3 等新能(neng)源(yuan)車(che)發(fa)展方(fang)興未(wei)艾，量(liang)價提升打(da)開(kai)線(xian)(xian)束行(xing)業成(cheng)長空間。目(mu)前線(xian)(xian)束行(xing)業 為存(cun)量(liang)市(shi)場，市(shi)場規模依賴(lai)下游汽(qi)車(che)的銷售情況，汽(qi)車(che)“新四化(hua)”趨(qu)勢下 2021 年(nian)(nian)我國汽(qi) 車(che)產銷量(liang)分別為 2608.2 萬(wan)輛(liang)與 2627.5 萬(wan)輛(liang)，結束了 2018 年(nian)(nian)以(yi)來連續三年(nian)(nian)的下降局面。同時(shi)，高壓(ya)線(xian)(xian)束的增量(liang)需求與輕(qing)量(liang)化(hua)趨(qu)勢提升單車(che)價值(zhi)量(liang)，行(xing)業空間進(jin)一步打(da)開(kai)。根據華 經(jing)產業研究院數據，傳統低(di)、中、高端汽(qi)車(che)的線(xian)(xian) 元， 而新能(neng)源(yuan)車(che)線(xian)(xian)束單車(che)價值(zhi)平均提升至(zhi) 5000 元左右(you)。若以(yi) 3000 元的單車(che)價值(zhi)量(liang)計算，2021 年(nian)(nian)線(xian)(xian) 億元。

　　而從格(ge)局上看(kan)，線(xian)(xian)(xian)束(shu)行(xing)業(ye)與整車(che)(che)廠(chang)商(shang)合(he)作穩定，市(shi)場(chang)(chang)集中(zhong)度較高。汽車(che)(che)線(xian)(xian)(xian)束(shu)行(xing)業(ye)發展 高度依賴(lai)汽車(che)(che)行(xing)業(ye)，大部分品(pin)牌(pai)車(che)(che)廠(chang)擁有較成熟穩定的(de)汽車(che)(che)配套體系。長期以來，對(dui)零部 件(jian)的(de)高標(biao)準要(yao)求(qiu)使(shi)得(de)線(xian)(xian)(xian)束(shu)供應商(shang)與汽車(che)(che)企業(ye)的(de)合(he)作相對(dui)穩定。目前(qian)(qian)，全(quan)球(qiu)汽車(che)(che)線(xian)(xian)(xian)束(shu)市(shi)場(chang)(chang)主(zhu) 要(yao)由日本的(de)矢崎(qi)、住友電氣、藤倉，韓(han)國(guo)的(de)欲羅、京(jing)信(xin)以及歐(ou)美的(de)萊尼、安波福、科侖伯 格(ge)舒(shu)伯特公司(si)、德克斯米(mi)爾(er)、李爾(er)等(deng)線(xian)(xian)(xian)束(shu)廠(chang)商(shang)主(zhu)導。根據前(qian)(qian)瞻(zhan)產業(ye)研究院，2018 年前(qian)(qian)五(wu) 大廠(chang)商(shang)矢崎(qi)、住友電氣、德爾(er)福、萊尼、李爾(er)分別(bie)占比 29.81%、24.38%、16.71%、6.05%、 4.70%，CR5 為 81.65%。

　　就國內市(shi)場(chang)而言，大型自主品牌車廠(chang)(chang)大多(duo)擁有(you)穩(wen)定配套生產的(de)(de)本土線束(shu)(shu)廠(chang)(chang)，而外資(zi)以(yi)及(ji)合資(zi)整車廠(chang)(chang)，對線束(shu)(shu)的(de)(de)要求(qiu)較高(gao)，選擇的(de)(de)線束(shu)(shu)廠(chang)(chang)家大多(duo)為(wei)國際零(ling)部(bu)件(jian)(jian)廠(chang)(chang)商(shang)(shang)在國內的(de)(de)獨資(zi) 或者合資(zi)廠(chang)(chang)商(shang)(shang)，例(li)如住潤電(dian)裝主要為(wei)廣州本田、東(dong)風本田配套。近年來，由于國際汽(qi)車廠(chang)(chang) 商(shang)(shang)越發重視成本控(kong)制，汽(qi)車零(ling)部(bu)件(jian)(jian)的(de)(de)本土化(hua)采購日益加強，國內廠(chang)(chang)商(shang)(shang)正逐步(bu)進入國際汽(qi)車 廠(chang)(chang)商(shang)(shang)的(de)(de)供應鏈。

　　連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)器(qi)(qi)常在導線的(de)兩段，同(tong)樣用(yong)(yong)于兩個(ge)有源器(qi)(qi)件(jian)(jian)(jian)之間的(de)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)，其(qi)形(xing)式和(he)結構多樣，但 通常由接(jie)(jie)(jie)觸(chu)件(jian)(jian)(jian)、絕(jue)緣件(jian)(jian)(jian)、殼(ke)體(ti)、附(fu)件(jian)(jian)(jian)組成。接(jie)(jie)(jie)觸(chu)件(jian)(jian)(jian)是連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)器(qi)(qi)完(wan)成功(gong)能(neng)的(de)核心零件(jian)(jian)(jian)，其(qi)通過(guo) 陰(yin)、陽兩個(ge)接(jie)(jie)(jie)觸(chu)件(jian)(jian)(jian)的(de)插合完(wan)成電連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)；殼(ke)體(ti)是汽車連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)器(qi)(qi)的(de)外(wai)罩，提供機械保護與固定連(lian)(lian) 接(jie)(jie)(jie)器(qi)(qi)的(de)作(zuo)用(yong)(yong)；絕(jue)緣體(ti)的(de)作(zuo)用(yong)(yong)是使接(jie)(jie)(jie)觸(chu)件(jian)(jian)(jian)按規定的(de)位(wei)置和(he)間距排列，并提供絕(jue)緣保護；附(fu)件(jian)(jian)(jian) 可進一步分為結構附(fu)件(jian)(jian)(jian)和(he)安(an)裝附(fu)件(jian)(jian)(jian)，結構附(fu)件(jian)(jian)(jian)包括卡圈、定位(wei)鍵、定位(wei)銷(xiao)、導向銷(xiao)、聯接(jie)(jie)(jie) 環等(deng)(deng)，安(an)裝附(fu)件(jian)(jian)(jian)包括螺(luo)(luo)釘、螺(luo)(luo)母、螺(luo)(luo)桿、彈簧圈等(deng)(deng)。按照性能(neng)及應用(yong)(yong)場景(jing)的(de)不同(tong)，車用(yong)(yong)連(lian)(lian) 接(jie)(jie)(jie)器(qi)(qi)可以分為高速連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)器(qi)(qi)、低壓連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)器(qi)(qi)和(he)高壓連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)器(qi)(qi)。

　　高壓(ya)連(lian)接器是汽車(che)電(dian)氣化背景下(xia)的(de)關(guan)鍵組件。根據線束(shu)世(shi)界資料(liao)，一臺(tai)現代車(che)輛(liang)包含(han) 的(de)連(lian)接器數量多(duo)達 700 個。而在汽車(che)電(dian)氣化趨勢下(xia)，車(che)內 60V 電(dian)壓(ya)以(yi)上的(de)場(chang)景迅速增加(jia)。車(che)輛(liang)的(de)驅動離不開高電(dian)壓(ya)大電(dian)流(liu)電(dian)路的(de)驅動，這(zhe)為高壓(ya)連(lian)接器提供(gong)巨大的(de)增量需求。拆(chai)解發現，Model 3 中的(de)高壓(ya)連(lian)接器數量也(ye)線性增加(jia)，功能與形態也(ye)有相(xiang)應的(de)變化。

　　在(zai)高壓快(kuai)充(chong)連接器上，Model 3 使用(yong)(yong)的是(shi)由 TE（泰科）定制的插片式高壓連接器 HC Stak 35，其(qi)作(zuo)用(yong)(yong)是(shi)連接汽(qi)車電池(chi)與充(chong)電線束。插片結構是(shi)特斯拉一貫的選擇(ze)，其(qi)能(neng)夠增 加鋁導(dao)線的焊接選擇(ze)，與同等(deng)的圓柱式端子相比，其(qi)尺寸更(geng)小(xiao)，載流更(geng)好（提(ti)升約 20%）， 能(neng)為電氣系(xi)統布局盡可能(neng)地節約空(kong)間。

　　從設(she)計上(shang)看(kan)，HC Stak 35 的(de)端(duan)(duan)子通(tong)過(guo)銅(tong)板(ban)（35mm 厚）與 35 片刀叉型端(duan)(duan)子連接(jie)，由(you) 于插(cha)座端(duan)(duan)的(de)端(duan)(duan)子是(shi)由(you) 35 片 DEFCON 端(duan)(duan)子疊(die)(die)加(jia)形(xing)成，所以其能類(lei)似積(ji)木一(yi)(yi)樣，根據(ju)不同(tong)(tong)端(duan)(duan) 口的(de)需求不同(tong)(tong)，通(tong)過(guo)改變疊(die)(die)片數量來(lai)構(gou)成不同(tong)(tong)型號的(de)連接(jie)器，這(zhe)一(yi)(yi)模塊化設(she)計方式能夠(gou)進 一(yi)(yi)步降低(di)端(duan)(duan)子加(jia)工成本。HC Stak 35 搭配(pei) 95 mm2的(de)高壓線束，能夠(gou)支持(chi) Model 3 充電 15 分鐘增加(jia) 279 公里的(de)快(kuai)速充電與長效續航。但插(cha)片式連接(jie)器同(tong)(tong)樣有(you)其缺點，其不耐拔插(cha)， 插(cha)片容易(yi)變形(xing)導致(zhi)正負極插(cha)片無法保持(chi)在同(tong)(tong)一(yi)(yi)水(shui)平面(mian)上(shang)。

　　在動力電池—電驅高(gao)壓線(xian)束的(de)(de)連接(jie)器(qi)上(shang)，Model 3 采(cai)用(yong)(yong)的(de)(de)是 TE 的(de)(de) HC Stak 25。其 結構和功能與 HC Stak 35類似，不(bu)同點在于尺寸(cun)的(de)(de)大小，可以看(kan)到(dao)，HC Stak 25比 HC Stak 35 更小，因此 HC Stak 25 插座端(duan)的(de)(de)端(duan)子(zi)是 20 片(pian) DEFCON 端(duan)子(zi)組成（HC Stak 35 為 35 片(pian)），不(bu)同的(de)(de)型號共用(yong)(yong)相同的(de)(de)連接(jie)器(qi)端(duan)子(zi)。連接(jie)器(qi)端(duan)子(zi)通過數(shu)量堆疊的(de)(de)變化(hua)能夠快速(su)完成 不(bu)同型號的(de)(de)組裝，這體現了連接(jie)器(qi)模(mo)塊化(hua)生產帶(dai)來的(de)(de)成本(ben)管控優(you)勢(shi)。

　　材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)方面，Model 3 連接(jie)(jie)器材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)為尼龍塑(su)料(liao)(liao)(liao)(liao)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)，但(dan)我們認為金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)合金(jin)(jin)外(wai)殼的(de)應用未 來會愈加(jia)普(pu)及。雖然金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)連接(jie)(jie)器相比尼龍材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)成本更高，但(dan)其強度更高，不會出現 插(cha)件(jian)受(shou)力處開裂(lie)或沖擊后斷裂(lie)的(de)情況(kuang)；同時快充功能(neng)要(yao)求連接(jie)(jie)器短時間內能(neng)夠耐(nai)受(shou)更高的(de) 電流，金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)良導熱(re)性(xing)有利于更好地進行升溫(wen)控制，因(yin)此我們認為，金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)外(wai)殼在(zai)未來 的(de)應用中會愈加(jia)普(pu)及。可能(neng)也(ye)正是基(ji)于以(yi)上考慮，特(te)斯拉(la)的(de) Model Y 已將其高壓連接(jie)(jie)器外(wai) 殼由(you)塑(su)料(liao)(liao)(liao)(liao)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)替(ti)換(huan)成金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)。

　　從競(jing)爭格局來(lai)看(kan)，汽(qi)(qi)車(che)是連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)器(qi)最(zui)大應(ying)(ying)用場景，行業(ye)競(jing)爭充(chong)分，海外龍(long)頭(tou)積淀深厚。2020 年，汽(qi)(qi)車(che)領域連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)器(qi)規(gui)模占連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)器(qi)總規(gui)模的 22%，是最(zui)大的連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)器(qi)細分市場，電(dian)氣 化(hua)與智能化(hua)趨勢有望(wang)進(jin)一步提高汽(qi)(qi)車(che)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)器(qi)市場空間。同(tong)時，行業(ye)內廠商(shang)頭(tou)部化(hua)趨勢愈加 明顯，1980 年全球(qiu)前(qian) 10 大連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)器(qi)供應(ying)(ying)商(shang)的市場份額(e)為 38.0%，而在 2019 年前(qian)十大供應(ying)(ying) 商(shang)的份額(e)提升(sheng)至 60.2%。2019 年全球(qiu)前(qian)十大連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)器(qi)廠商(shang)分別為泰科、安費諾、莫仕、安 波福、鴻海精密、立(li)訊精密、矢崎、JAE、JST、羅森伯格。

　　未來，新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)車(che)(che)(che)的進(jin)一(yi)(yi)步(bu)(bu)發展與放量有望推動連(lian)(lian)接器需(xu)求數量延(yan)續高速增長(chang)態(tai)勢，但 單價可能(neng)(neng)呈(cheng)下降(jiang)趨勢。以國(guo)內(nei)連(lian)(lian)接器龍頭瑞可達為(wei)例，2019 年(nian)其新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)連(lian)(lian)接器營收同比 下降(jiang) 17.62%，主要為(wei)產品售(shou)(shou)價降(jiang)低導致，當年(nian)國(guo)家新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)補(bu)貼標準(zhun)平均退(tui)坡(po) 50%， 沖擊新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)市場(chang)需(xu)求。2020 年(nian)度，新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)市場(chang)逐步(bu)(bu)回暖，公(gong)(gong)司成(cheng)為(wei)蔚(yu)來汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)、 美國(guo) T 公(gong)(gong)司及上(shang)汽(qi)(qi)集團等新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)車(che)(che)(che)企的供應商，銷量同比增加 37.18%，銷售(shou)(shou)額同比 增加 3，737.02 萬元。2021 年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)“新(xin)(xin)四化(hua)”進(jin)一(yi)(yi)步(bu)(bu)落地(di)，公(gong)(gong)司成(cheng)功進(jin)入國(guo)內(nei)外優質客(ke) 戶供應鏈，包括美國(guo) T 公(gong)(gong)司、蔚(yu)來汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)、上(shang)汽(qi)(qi)集團、長(chang)安汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)、比亞迪、江淮汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)、金龍 汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)、小康(kang)股份、安波(bo)福、寧德(de)時代、鵬輝(hui)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)等。但伴隨行業規模效應、生產工(gong)藝(yi)的成(cheng) 熟(shu)與競爭加劇(ju)影響，連(lian)(lian)接器價格平穩下降(jiang)。

　　電池(chi)(chi)包外(wai)觀對比：集成(cheng)度(du)(du)領先(xian)(xian)同(tong)時期車(che)型，目前仍(reng)然處于領先(xian)(xian)地位(wei) Model 3 電池(chi)(chi)包采用(yong) 4 塊大模(mo)組，與同(tong)期的(de) iD.4 X，寶馬(ma) iX3 的(de)電池(chi)(chi)包相比，采用(yong)大 模(mo)組技術，集成(cheng)度(du)(du)更高，內部布(bu)局更為整潔，電池(chi)(chi)包技術目前仍(reng)處于領先(xian)(xian)地位(wei)。1、集成(cheng)方式：小模(mo)組→大模(mo)組→無(wu)模(mo)組 CTC，集成(cheng)度(du)(du)不斷(duan)提提升，降本(ben)增效

　　集成(cheng)度提升，減少(shao)(shao)非(fei)必要零件，降低成(cheng)本(ben)，提高續航里(li)(li)程。在舊款的(de) Model S 中(zhong)，電(dian) 池(chi)(chi)包(bao)采(cai)用(yong) 16 個(ge)小(xiao)電(dian)池(chi)(chi)模(mo)組(zu)，分(fen)模(mo)組(zu)進行電(dian)池(chi)(chi)管(guan)理；在 2022 款 Model S 中(zhong)，電(dian)池(chi)(chi)包(bao)采(cai)用(yong) 5 塊大(da)模(mo)組(zu)方式集成(cheng)，電(dian)池(chi)(chi)包(bao)中(zhong)結構件數量(liang)(liang)(liang)減少(shao)(shao)，重量(liang)(liang)(liang)減輕，系統(tong)能量(liang)(liang)(liang)密(mi)度提升，在同樣采(cai) 用(yong) 100kWh 的(de) 1865 電(dian)池(chi)(chi)的(de)情況下(xia)，整車(che)續航里(li)(li)程從 335 英里(li)(li)增加至 405 英里(li)(li)，提升 21%；在最新的(de) CTC 技術中(zhong)，直接由電(dian)芯作為車(che)身的(de)一部分(fen)，電(dian)池(chi)(chi)包(bao)上蓋與車(che)身地板(ban)融合(he)，取 消模(mo)組(zu)設計(ji)，進一步(bu)提高系統(tong)集成(cheng)效率，成(cheng)本(ben)降低 6%，續航里(li)(li)程提高 16%。

　　當(dang)前(qian)(qian)特斯拉(la)電(dian)(dian)池(chi)包系(xi)(xi)統(tong)，多(duo)材料(liao)、多(duo)供(gong)應商(shang)、多(duo)類(lei)型(xing)電(dian)(dian)池(chi)共存(cun)(cun)。目(mu)前(qian)(qian)特斯拉(la)電(dian)(dian)池(chi)包采(cai) 用(yong)(yong)(yong)多(duo)材料(liao)體(ti)系(xi)(xi)、多(duo)供(gong)應商(shang)方(fang)案。當(dang)前(qian)(qian)，特斯拉(la)的(de)(de)(de)標續版車(che)型(xing)中(zhong)采(cai)用(yong)(yong)(yong)磷酸鐵鋰(li)(li)電(dian)(dian)池(chi)材料(liao)體(ti)系(xi)(xi)， 長續航(hang)和高性(xing)能車(che)型(xing)中(zhong)采(cai)用(yong)(yong)(yong)三元(yuan)鋰(li)(li)電(dian)(dian)池(chi)材料(liao)體(ti)系(xi)(xi)，形成了多(duo)種材料(liao)體(ti)系(xi)(xi)并存(cun)(cun)的(de)(de)(de)格局。供(gong)應商(shang)方(fang)面，北美工(gong)廠生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)車(che)型(xing)采(cai)用(yong)(yong)(yong)松下(xia)的(de)(de)(de)圓柱電(dian)(dian)池(chi)，上海工(gong)廠生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)車(che)型(xing)采(cai)用(yong)(yong)(yong)寧德時代的(de)(de)(de) 方(fang)形電(dian)(dian)池(chi)以及 LGES 的(de)(de)(de)圓柱形電(dian)(dian)池(chi)，多(duo)供(gong)應商(shang)下(xia)多(duo)種電(dian)(dian)池(chi)類(lei)型(xing)共存(cun)(cun)。

　　電池(chi)(chi)包(bao)(bao)空間(jian)靈活排布，兼容多材(cai)料體(ti)系(xi)。鐵(tie)鋰版標續(xu)(xu) Model 3 出現之前，三元(yuan)版標續(xu)(xu) Model 3 采(cai)用不(bu)占滿(man)電池(chi)(chi)包(bao)(bao)的方式，保留(liu)長續(xu)(xu)版 188L 的電池(chi)(chi)包(bao)(bao)體(ti)積(ji)，僅(jin)占用約 3/4 的電池(chi)(chi) 包(bao)(bao)空間(jian)，放入 53kWh 電池(chi)(chi)；切換到鐵(tie)鋰版標續(xu)(xu) Model 3 后，用磷(lin)酸(suan)鐵(tie)鋰電芯將電池(chi)(chi)包(bao)(bao)空 間(jian)全(quan)部填滿(man)，由于磷(lin)酸(suan)鐵(tie)鋰電芯的能量密(mi)度低于三元(yuan)電芯，對應帶電量 55kWh，達到與此 前三元(yuan)版標續(xu)(xu) Model 3 相同的續(xu)(xu)航能力。

　　Model 3 開(kai)始(shi)，特斯拉采用(yong)直線冷(leng)卻(que)(que)。冷(leng)卻(que)(que)液從模(mo)(mo)組(zu)一(yi)(yi)側分(fen) 7 根直線冷(leng)卻(que)(que)管(guan)(guan)流入，從 另一(yi)(yi)端流出，單根冷(leng)卻(que)(que)管(guan)(guan)覆蓋 164 顆電芯。單根冷(leng)卻(que)(que)管(guan)(guan)覆蓋數減(jian)少(shao)，冷(leng)卻(que)(que)效(xiao)果(guo)更充分(fen)；冷(leng) 管(guan)(guan)長度減(jian)小，冷(leng)卻(que)(que)更快(kuai)(kuai)。核心原因(yin)，一(yi)(yi)方面(mian) Model 3 升(sheng)級為大模(mo)(mo)組(zu)方案，模(mo)(mo)組(zu)內(nei)需冷(leng)卻(que)(que)的 電芯數增(zeng)加；另一(yi)(yi)方面(mian)，在快(kuai)(kuai)充的需求下，對于電芯更快(kuai)(kuai)、更充分(fen)的冷(leng)卻(que)(que)需求提(ti)升(sheng)。

　　在最新(xin)的(de) 2022 款(kuan) Model S 上，直(zhi)線冷卻進一步(bu)升(sheng)級為 U 型(xing)直(zhi)線冷卻。U 型(xing)是(shi)指橫向 來看，每根冷卻管(guan)(guan)(guan)在豎直(zhi)方向 U 型(xing)折疊，單側流(liu)入流(liu)出；直(zhi)線是(shi)指俯視來看，U 型(xing)冷卻管(guan)(guan)(guan) 直(zhi)線布(bu)(bu)置。縱向 U 型(xing)排布(bu)(bu)的(de)好(hao)處(chu)是(shi)，對于不同(tong)位置的(de)電芯的(de)冷卻效(xiao)果(guo)更(geng)加均勻；直(zhi)線排布(bu)(bu) 則是(shi)保持單管(guan)(guan)(guan)更(geng)少的(de)電芯覆(fu)蓋量，2022 款(kuan) Model S 模組內布(bu)(bu)置 11 根 U 型(xing)冷卻管(guan)(guan)(guan)，單管(guan)(guan)(guan)覆(fu) 蓋電芯數進一步(bu)下降至單管(guan)(guan)(guan) 144 顆。

　　橫向對比來看，國內市(shi)場電動車方(fang)案(an)以方(fang)形為主，方(fang)形電芯方(fang)案(an)下，主流(liu)方(fang)案(an)是在電 池(chi)包下方(fang)鋪設(she)冷(leng)(leng)(leng)板，通過界(jie)面導熱(re)材(cai)料將電芯中的(de)(de)熱(re)量(liang)導至冷(leng)(leng)(leng)板，實現冷(leng)(leng)(leng)卻(que)。隨著電池(chi)能 量(liang)密度、充放電功率要求(qiu)的(de)(de)提(ti)升，對于電池(chi)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)的(de)(de)需(xu)求(qiu)提(ti)升，寧德時代最新發(fa)布的(de)(de)麒麟(lin)電 池(chi)中，將隔熱(re)墊、水冷(leng)(leng)(leng)板、橫縱(zong)梁(liang)整合為一(yi)體(ti)，冷(leng)(leng)(leng)板從水平放置(zhi)變為類似特斯(si)拉冷(leng)(leng)(leng)卻(que)管(guan)的(de)(de) 豎(shu)直、間(jian)隔放置(zhi)，換熱(re)面積擴大(da) 4 倍，支持 4C 快(kuai)充，同時起到冷(leng)(leng)(leng)卻(que)與支撐(cheng)作(zuo)用。

　　灌封膠加發泡泡棉，導熱阻燃設計升級。早期 Model S/X 中依靠液冷及熱管理系統對 電池包熱失控進行軟防控。隨著電動車自燃事故的發生以及法規層面對熱失控要求趨嚴， 特斯拉采用了灌封膠加發泡泡棉的阻燃方案開云全站app。類(lei)似于(yu)電(dian)子元件中(zhong)(zhong)(zhong)灌封的(de)概(gai)念，特斯拉在動 力(li)電(dian)池(chi)(chi)包中(zhong)(zhong)(zhong)采用灌封膠填充圓柱電(dian)池(chi)(chi)間的(de)空隙，起到避免電(dian)芯(xin)間傳熱(re)(re)、提高對(dui)沖(chong)擊(ji)的(de)穩(wen)(wen)定 性(xing)，提高電(dian)池(chi)(chi)包整體(ti)的(de)熱(re)(re)穩(wen)(wen)定性(xing)和機(ji)械穩(wen)(wen)定性(xing)。同時(shi)，特斯拉在上(shang)蓋中(zhong)(zhong)(zhong)加(jia)入隔(ge)熱(re)(re)發泡(pao)泡(pao)棉， 將熱(re)(re)量阻絕在客艙外。

　　市面(mian)上多(duo)種(zhong)阻燃(ran)設計方案共(gong)存，尚(shang)未(wei)達(da)成共(gong)識。當前防火(huo)(huo)阻燃(ran)方案眾多(duo)，例如凱迪拉 克 Lyriq 和廣汽(qi)埃安采(cai)用(yong)氣凝膠薄片隔(ge)絕(jue)電芯(xin)之間(jian)傳(chuan)熱，同(tong)時達(da)到(dao)輕量化的效(xiao)果；極狐在(zai) 電池(chi)包(bao)上覆(fu)蓋(gai)陶(tao)瓷纖維防火(huo)(huo)毯；Rivian 中采(cai)用(yong)金云母(mu)板覆(fu)蓋(gai)在(zai)電池(chi)包(bao)上放(fang)；嵐(lan)圖的“琥珀” 和“云母(mu)”電池(chi)系(xi)統，分別對(dui)應在(zai)電池(chi)包(bao)內加入氣凝膠和層狀(zhuang)云母(mu)的方式達(da)到(dao)隔(ge)熱阻燃(ran)效(xiao)果。

　　4、電芯：從 18650 到(dao) 2170 再到(dao) 4680，成本降低、續航里(li)程(cheng)提升

　　4680 電(dian)(dian)池(chi)(chi)，續(xu)(xu)航(hang)里(li)程提升(sheng)下的(de)降(jiang)本最優(you)(you)解。最早(zao)特斯(si)拉采(cai)用直(zhi)徑(jing) 18mm，高(gao) 65mm 的(de) 1865 電(dian)(dian)池(chi)(chi)，后(hou)續(xu)(xu)采(cai)用直(zhi)徑(jing) 21mm，高(gao) 70mm 的(de) 2170 電(dian)(dian)池(chi)(chi)，相較于(yu) 1865 電(dian)(dian)池(chi)(chi)能(neng)量密 度提升(sheng)，成本下降(jiang)。2020 年(nian)特斯(si)拉電(dian)(dian)池(chi)(chi)日上，特斯(si)拉發(fa)布(bu) 4680 電(dian)(dian)池(chi)(chi)，相較于(yu)此前(qian)采(cai)用的(de) 2170 電(dian)(dian)池(chi)(chi)，4680 電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)電(dian)(dian)芯容(rong)量是其 5 倍(bei)，能(neng)夠提高(gao)相應車型 16%的(de)續(xu)(xu)航(hang)里(li)程，輸(shu)出(chu)(chu)功 率 6 倍(bei)于(yu) 2170 電(dian)(dian)池(chi)(chi)。其中電(dian)(dian)池(chi)(chi)直(zhi)徑(jing)為 46mm 是做大電(dian)(dian)池(chi)(chi)后(hou)成本降(jiang)低和續(xu)(xu)航(hang)里(li)程提升(sheng)同(tong)時 達到最優(you)(you)得出(chu)(chu)。

　　4680 搭(da)配全極(ji)(ji)耳(er)(er)，提(ti)升能(neng)量(liang)密(mi)(mi)度(du)的同時(shi)，為功率(lv)密(mi)(mi)度(du)提(ti)升打(da)開空(kong)間。由于全極(ji)(ji)耳(er)(er)比 單極(ji)(ji)耳(er)(er)多(duo)出兩(liang)塊集流(liu)(liu)(liu)盤，而(er)小(xiao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)中集流(liu)(liu)(liu)盤占到電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)體(ti)積(ji)比例更(geng)高，影響能(neng)量(liang)密(mi)(mi)度(du)，因(yin)此 大電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)更(geng)適配全極(ji)(ji)耳(er)(er)。在(zai)(zai)產熱(re)(re)方面，全極(ji)(ji)耳(er)(er)結(jie)構(gou)(gou)(gou)的電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)由于電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)在(zai)(zai)集流(liu)(liu)(liu)體(ti)上流(liu)(liu)(liu)過的電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)路 徑更(geng)短，電(dian)(dian)(dian)阻(zu)減小(xiao)而(er)產熱(re)(re)減小(xiao)為單極(ji)(ji)耳(er)(er)結(jie)構(gou)(gou)(gou)的 20%；散熱(re)(re)方面，全極(ji)(ji)耳(er)(er)結(jie)構(gou)(gou)(gou)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)沿徑向形 成(cheng)強(qiang)導(dao)熱(re)(re)路徑，熱(re)(re)管理(li)難度(du)與能(neng)耗降低。因(yin)此 4680 電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)擴(kuo)大尺寸提(ti)升容量(liang)的同時(shi)，全極(ji)(ji)耳(er)(er)結(jie)構(gou)(gou)(gou)減小(xiao)了(le)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)發熱(re)(re)和電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)冷卻所帶來的損耗，最終電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的有效能(neng)量(liang)及能(neng)量(liang)密(mi)(mi)度(du)增加。另外，由于全極(ji)(ji)耳(er)(er)產熱(re)(re)小(xiao)、散熱(re)(re)快(kuai)，為 4680 電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)實(shi)現大功率(lv)快(kuai)充創(chuang)造了(le)物理(li)條件。

　　Model 3/Y 搭(da)載(zai)驅(qu)動電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)、電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)控制器、單(dan)擋變速箱三合一驅(qu)動系統(tong)，集成度(du)高(gao)(gao)。電(dian)(dian)(dian)(dian) 機(ji)方(fang)面，標準續航版(ban)(ban)后輪(lun)搭(da)載(zai)永磁(ci)同(tong)步(bu)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)，四(si)驅(qu)高(gao)(gao)性能版(ban)(ban)后輪(lun)搭(da)載(zai)永磁(ci)同(tong)步(bu)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)，前輪(lun) 搭(da)載(zai)交(jiao)流異步(bu)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)，采用(yong)定(ding)子+轉自復(fu)合油(you)冷(leng)系統(tong)，Model Y 還采用(yong)扁(bian)線電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)，電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)功率(lv)(lv) 密度(du)較大程度(du)改善，成本亦有(you)降低。電(dian)(dian)(dian)(dian)控方(fang)面，Model 3/Y 搭(da)載(zai) SiC MOSFET，較 Model X/S Si IGBT 方(fang)案逆(ni)變器功率(lv)(lv)密度(du)顯著(zhu)提(ti)(ti)高(gao)(gao)。同(tong)時(shi)受(shou)益(yi)于(yu)驅(qu)動系統(tong)集成化(hua)提(ti)(ti)高(gao)(gao)、電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)控 等關(guan)鍵零部件升(sheng)級，Model 3/Y 驅(qu)動系統(tong)效率(lv)(lv)達 89%，較 Model S/X 提(ti)(ti)高(gao)(gao)了 6pcts。

　　Model S/X?Model 3：由(you)感(gan)應(ying)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)轉向永(yong)磁同(tong)步(bu)(bu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)。2012 年特(te)斯(si)拉 Model S 上市， 該車型定位(wei)高性能（197kW），彼時大功率車用(yong)(yong)永(yong)磁電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)尚未成(cheng)熟(shu)。而大功率感(gan)應(ying)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)相(xiang) 對成(cheng)熟(shu)、成(cheng)本(ben)(ben)低(di)，且不受稀土資(zi)源(yuan)制約，亦無(wu)高溫下退磁的擔憂。因此(ci) Model S 搭載(zai)的是 感(gan)應(ying)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)而沒有選擇永(yong)磁電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)。感(gan)應(ying)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)具備成(cheng)本(ben)(ben)低(di)、功率高等優勢(shi)，但同(tong)時也存在(zai)體積(ji) 大、效率低(di)而影(ying)響續航(hang)(hang)等缺點。隨著電(dian)(dian)動化推進(jin)，在(zai) 2017 年推出(chu)的 Model 3 中開始轉向 使用(yong)(yong)永(yong)磁同(tong)步(bu)(bu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)。相(xiang)比(bi)感(gan)應(ying)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)，永(yong)磁同(tong)步(bu)(bu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)體積(ji)小更緊湊，效率高而有利于續航(hang)(hang)且 更易控制，在(zai) Model Y 中，特(te)斯(si)拉繼續亦采(cai)用(yong)(yong)永(yong)磁同(tong)步(bu)(bu)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)方案(an)。

　　Model S/X?Model 3/Y：雙電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)版(ban)本由前后均為感(gan)應(ying)(ying)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)向前感(gan)應(ying)(ying)后永(yong)(yong)磁電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)轉向。2015 年特斯拉推出雙電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)性能版(ban)車型 Model S P85D，在(zai)(zai)前后軸同時(shi)使用交流異(yi)步電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)。而到 Model 3/Y 的四驅(qu)高(gao)性能版(ban)時(shi)，則采(cai)用了(le)感(gan)應(ying)(ying)（前）+永(yong)(yong)磁（后）搭配的方案。主要系感(gan)應(ying)(ying)電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)高(gao)效(xiao)區(qu)在(zai)(zai)高(gao)速、永(yong)(yong)磁電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)高(gao)效(xiao)區(qu)在(zai)(zai)低速，二者搭配有互補(bu)效(xiao)應(ying)(ying)。而若采(cai)用兩檔 永(yong)(yong)磁電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)或單一大功率電(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)，成本高(gao)、冷卻難度(du)增加，實現技(ji)術難度(du)較大。

　　Model3?Model Y：由圓(yuan)線(xian)(xian)向扁線(xian)(xian)切(qie)換。目前(qian)電(dian)機(ji)(ji)(ji)多為(wei)圓(yuan)線(xian)(xian)電(dian)機(ji)(ji)(ji)，繞(rao)組(zu)一般(ban)采(cai)用圓(yuan)形 細(xi)銅線(xian)(xian)。扁線(xian)(xian)電(dian)機(ji)(ji)(ji)相(xiang)比(bi)圓(yuan)線(xian)(xian)%提升可使電(dian)機(ji)(ji)(ji)體(ti)積(ji)減小；2） 寬截面使其電(dian)阻/溫(wen)升減小 50%/10%左右，輸出功率(lv)更高(gao)，峰(feng)值(zhi)功率(lv)密度(du)可達(da) 4.4kW/kg， 顯著高(gao)于目前(qian)圓(yuan)線(xian)(xian)）在電(dian)機(ji)(ji)(ji)損(sun)(sun)耗(hao)中，銅耗(hao)占到 65%，而(er)在扁線(xian)(xian)電(dian) 機(ji)(ji)(ji)中裸(luo)銅槽滿率(lv)提高(gao)，有(you)效繞(rao)組(zu)電(dian)阻降低，進而(er)降低銅損(sun)(sun)耗(hao)。

　　Model Y 搭(da)載(zai)扁線電(dian)(dian)機，電(dian)(dian)機體(ti)(ti)積和功率(lv)密度皆有所優化。目(mu)前特斯拉(la)在(zai)國內共(gong)推出 5 款電(dian)(dian)機，其中扁線永(yong)磁(ci)同步電(dian)(dian)機最大(da)功率(lv)從 202kW 提升(sheng)至(zhi) 220kW，最大(da)扭(niu)矩從 404Nm 提升(sheng)至(zhi) 440Nm。Model Y 后電(dian)(dian)機采用扁線方案，扁線kg，焊(han)接(jie)一致性 和飽滿性較優，轉子體(ti)(ti)積和重量也皆有降(jiang)低。我(wo)們預計 Model 3 亦會跟進，示范效應(ying)下扁 線電(dian)(dian)機有望(wang)加速滲透，比亞迪、蔚來、理(li)想、大(da)眾等車(che)企(qi)皆開始切換扁線電(dian)(dian)機。

　　Model 3：采用(yong)“定子(zi)冷卻(que)+轉子(zi)冷卻(que)”復合方(fang)案。一(yi)方(fang)面(mian)定子(zi)鐵芯表面(mian)開有(you) 162 個 方(fang)形油道，與機(ji)殼過盈(ying)形成油路，兩端(duan)安裝塑(su)料油環(huan)（圓(yuan)周均布(bu) 16 油孔）進行繞組兩端(duan) 噴油冷卻(que)。另(ling)一(yi)方(fang)面(mian)轉子(zi)軸中空且開有(you)甩(shuai)油孔，轉子(zi)主動冷卻(que)同時，能(neng)通過轉子(zi)甩(shuai)油實現 定子(zi)繞組內圈冷卻(que)。Model 3 復合式油冷技術使(shi)得電(dian)機(ji)的功率(lv)密(mi)度和轉矩密(mi)度明(ming)顯提升， 相(xiang)較普通的水(shui)冷電(dian)機(ji)，持續(xu)轉矩能(neng)夠提升 40%-50%。

　　“小(xiao)三(san)電(dian)(dian)”和電(dian)(dian)池(chi)(chi)包集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)，結(jie)構緊湊成(cheng)(cheng)本更低(di)。將車(che)載充(chong)電(dian)(dian)機(ji)（OBC）和 12V-DC/DC 變換(huan)器(qi)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)為(wei)電(dian)(dian)源轉換(huan)系統(tong)（PCS），并與(yu) PDU、BMS 等(deng)和電(dian)(dian)池(chi)(chi)包集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)在一(yi)起，高(gao)壓(ya)三(san)合(he) 一(yi)內殼(ke)體(ti)采用輕而薄的(de)鋁(lv)材，與(yu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)包共(gong)用外殼(ke)體(ti)，減少動(dong)力電(dian)(dian)池(chi)(chi)與(yu)三(san)合(he)一(yi)之間的(de)布線長(chang)度(du)和電(dian)(dian)纜用量(liang)，重量(liang)可(ke)降低(di)約 5%。同時(shi)，零部(bu)(bu)件(jian)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)一(yi)起便(bian)于電(dian)(dian)子元器(qi)件(jian)的(de)維修(xiu)。Model Y 整體(ti)沿用了 Model 3 的(de)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)方(fang)案，上(shang)殼(ke)加入防拆卸設(she)計和安(an)全互鎖，低(di)壓(ya)連接器(qi)需通過 上(shang)底(di)殼(ke)連接電(dian)(dian)路(lu)，提高(gao)防盜能力和安(an)全性(xing)。同時(shi)將電(dian)(dian)路(lu)板(ban)為(wei)上(shang)下(xia)板(ban)，上(shang)板(ban)組(zu)裝電(dian)(dian)氣部(bu)(bu)件(jian)， 下(xia)板(ban)則與(yu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)模組(zu)固定(ding)，便(bian)于流水線作(zuo)業，提高(gao)電(dian)(dian)池(chi)(chi)系統(tong)組(zu)裝速度(du)。

　　“三(san)合(he)(he)一(yi)(yi)(yi)”向“N 合(he)(he)一(yi)(yi)(yi)”演進，電(dian)(dian)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)系(xi)統集成度提高。隨著電(dian)(dian)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)產品集成化的(de)進 一(yi)(yi)(yi)步(bu)提升，除電(dian)(dian)機、電(dian)(dian)機控(kong)制器(qi)、減(jian)速(su)器(qi)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)系(xi)統三(san)合(he)(he)一(yi)(yi)(yi)集成之外，PDU、DC/DC、充電(dian)(dian) 機 OBC 等(deng)電(dian)(dian)源(yuan)器(qi)件也(ye)可與其一(yi)(yi)(yi)起集成，形(xing)成功能更全的(de)多合(he)(he)一(yi)(yi)(yi)動(dong)(dong)(dong)力總成系(xi)統，以提高驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)系(xi)統的(de)功率(lv)密度并降低成本(ben)，如長安推(tui)出七合(he)(he)一(yi)(yi)(yi)超級電(dian)(dian)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)系(xi)統，華為 DriveOne 七合(he)(he) 一(yi)(yi)(yi)系(xi)統，比亞迪(di) e 平(ping)臺(tai) 3.0 搭載八合(he)(he)一(yi)(yi)(yi)電(dian)(dian)驅(qu)(qu)動(dong)(dong)(dong)系(xi)統。

　　采(cai)用第三代(dai)(dai)大(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)快(kuai)充(chong)(chong)(chong)技術(shu)，充(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)功(gong)(gong)率(lv)大(da)幅(fu)提(ti)高(gao)。快(kuai)充(chong)(chong)(chong)技術(shu)有(you)兩(liang)種實現(xian)(xian)途(tu)徑，一是使 用高(gao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)提(ti)高(gao)功(gong)(gong)率(lv)，代(dai)(dai)表是保(bao)時捷 Taycan 的 800V 方案，另一種是通過大(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)實現(xian)(xian)快(kuai)充(chong)(chong)(chong)， 代(dai)(dai)表是特斯(si)拉(la)超(chao)(chao)級快(kuai)充(chong)(chong)(chong)，該(gai)種方案對熱管理(li)要求較高(gao)。Model 3 配套特斯(si)拉(la)第三代(dai)(dai)超(chao)(chao)級快(kuai) 充(chong)(chong)(chong)充(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)樁，采(cai)用水冷散熱設計，充(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)過程中(zhong)峰值(zhi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)為(wei) 600A，最大(da)充(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)功(gong)(gong)率(lv)可(ke)達(da) 250kW， 較 V2 充(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)樁峰值(zhi)功(gong)(gong)率(lv)提(ti)高(gao)了 72.4%，在該(gai)功(gong)(gong)率(lv)環境中(zhong)，Model 3 的 5 分鐘(zhong)充(chong)(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)量可(ke)支持 120km 續(xu)航(hang)，40 分鐘(zhong) SOC 即(ji)可(ke)由 8%充(chong)(chong)(chong)至 90%。第四代(dai)(dai)超(chao)(chao)充(chong)(chong)(chong)技術(shu)或將(jiang)推(tui)出，峰值(zhi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu) 900A，峰值(zhi)功(gong)(gong)率(lv)有(you)望達(da)到 350kW，將(jiang)與 4680 兼容，或首先搭載(zai) Plaid 和(he) Cybertruck 中(zhong)。

　　特(te)(te)斯拉熱(re)(re)管(guan)理(li)(li)(li)系統(tong)經歷 4代(dai)發展，在(zai)結構(gou)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)上(shang)不(bu)斷創新。按照時(shi)間序列和匹配車型(xing)(xing)， 特(te)(te)斯拉電動汽車熱(re)(re)管(guan)理(li)(li)(li)系統(tong)技術可(ke)以(yi)分為 4 代(dai)。特(te)(te)斯拉第(di)一(yi)代(dai)車型(xing)(xing)傳承(cheng)于燃油車熱(re)(re)管(guan)理(li)(li)(li)的(de)(de) 傳統(tong)思路，各(ge)個熱(re)(re)管(guan)理(li)(li)(li)回(hui)路相對獨立。第(di)二(er)代(dai)車型(xing)(xing)中(zhong)引入四(si)通(tong)換向閥，實現(xian)電機回(hui)路與電 池回(hui)路的(de)(de)串(chuan)并聯，開始結構(gou)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)。第(di)三代(dai) Model 3 開始進行統(tong)一(yi)的(de)(de)熱(re)(re)源管(guan)理(li)(li)(li)，引入電機堵 轉加熱(re)(re)，取消水暖 PTC，并采用(yong)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)式儲(chu)液罐(guan)，集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)冷卻(que)回(hui)路，簡化熱(re)(re)管(guan)理(li)(li)(li)系統(tong)結構(gou)。第(di) 四(si)代(dai) Model Y 在(zai)結構(gou)上(shang)采用(yong)高(gao)度(du)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)的(de)(de)八通(tong)閥，對多(duo)個熱(re)(re)管(guan)理(li)(li)(li)系統(tong)部(bu)件進行集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)，以(yi)實現(xian) 熱(re)(re)管(guan)理(li)(li)(li)系統(tong)工(gong)作(zuo)模式的(de)(de)切(qie)換。從特(te)(te)斯拉車型(xing)(xing)的(de)(de)演(yan)進來看(kan)，其熱(re)(re)管(guan)理(li)(li)(li)系統(tong)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)度(du)不(bu)斷提升。

　　特斯拉第(di)一代熱(re)(re)管(guan)理(li)系統(tong)不同(tong)回(hui)(hui)路(lu)(lu)相對(dui)獨(du)立(li)。特斯拉第(di)一代熱(re)(re)管(guan)理(li)系統(tong)應用于 Tesla Roadster 車(che)型，包含電(dian)(dian)(dian)機(ji)回(hui)(hui)路(lu)(lu)、電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)回(hui)(hui)路(lu)(lu)、HVAC（空調(diao)暖通）回(hui)(hui)路(lu)(lu)和(he)空調(diao)回(hui)(hui)路(lu)(lu)，各回(hui)(hui)路(lu)(lu)相對(dui)獨(du)立(li)，與傳統(tong)內燃機(ji)汽車(che)架構類似。電(dian)(dian)(dian)機(ji)回(hui)(hui)路(lu)(lu)上(shang)布(bu)置驅動(dong)電(dian)(dian)(dian)機(ji)、電(dian)(dian)(dian)子(zi)控制(zhi)單元(yuan)、電(dian)(dian)(dian)子(zi)水泵、膨脹水箱等，對(dui)電(dian)(dian)(dian)機(ji)回(hui)(hui)路(lu)(lu)上(shang)電(dian)(dian)(dian)子(zi)部件(jian)進行散熱(re)(re)。電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)回(hui)(hui)路(lu)(lu)上(shang)布(bu)置動(dong)力電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)、熱(re)(re)交換器、膨脹水箱、高壓(ya) PTC 等，實現高低(di)溫下(xia)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)性能的穩定。HVAC 回(hui)(hui)路(lu)(lu)布(bu)置散熱(re)(re)器、高 壓(ya) PTC 等，調(diao)節乘員艙溫度(du)。空調(diao)系統(tong)布(bu)置壓(ya)縮機(ji)、冷(leng)(leng)凝器、膨脹閥和(he)熱(re)(re)交換器等，通過壓(ya)縮機(ji)進行制(zhi)冷(leng)(leng)循環，并通過熱(re)(re)交換器對(dui)系統(tong)回(hui)(hui)路(lu)(lu)和(he) HVAC 回(hui)(hui)路(lu)(lu)進行制(zhi)冷(leng)(leng)。

　　布置控制(zhi)閥(fa)，結構上(shang)初步(bu)集成。電(dian)(dian)機回路(lu)(lu)和 HVAC 回路(lu)(lu)上(shang)布置有 3 個控制(zhi)閥(fa)，實現電(dian)(dian) 機回路(lu)(lu)余熱(re)為 HVAC 回路(lu)(lu)加熱(re)的(de)目的(de)，在低溫環境(jing)下，通過 HVAC 回路(lu)(lu)的(de)散熱(re)器對鼓風機 吸(xi)入的(de)低溫空氣(qi)進行(xing)預加熱(re)，節約高(gao)壓 PTC 消耗的(de)電(dian)(dian)能。

　　第二代熱(re)管理系(xi)(xi)統(tong)引入(ru)四通閥(fa)，實(shi)(shi)現電(dian)池(chi)(chi)回(hui)路和(he)電(dian)機(ji)回(hui)路的交互(hu)。在整(zheng)車冷啟(qi)動工況 下，當電(dian)池(chi)(chi)系(xi)(xi)統(tong)有(you)加熱(re)需求(qiu)，可調節四通閥(fa)開啟(qi)狀態，實(shi)(shi)現電(dian)機(ji)回(hui)路和(he)電(dian)池(chi)(chi)回(hui)路串(chuan)聯，使 用電(dian)機(ji)系(xi)(xi)統(tong)預(yu)熱(re)為電(dian)池(chi)(chi)系(xi)(xi)統(tong)進行(xing)加熱(re)，減少高壓 PTC 為電(dian)池(chi)(chi)加熱(re)消耗電(dian)能。當電(dian)池(chi)(chi)有(you)冷 卻(que)(que)需求(qiu)時，如(ru)電(dian)機(ji)回(hui)路溫度(du)低于電(dian)池(chi)(chi)回(hui)路，則通過電(dian)機(ji)回(hui)路散熱(re)器為電(dian)池(chi)(chi)系(xi)(xi)統(tong)冷卻(que)(que)。如(ru)整(zheng)車工況、兩(liang)系(xi)(xi)統(tong)工作(zuo)狀態不滿足串(chuan)聯模(mo)式熱(re)管理時，則控制四通閥(fa)實(shi)(shi)現并聯，進行(xing)獨立控 制。

　　取(qu)消 HVAC 回路，新增三通閥短接(jie)低(di)溫散熱器(qi)(qi)。第二代熱管理系統(tong)(tong)在(zai)空(kong)調系統(tong)(tong)上引入 乘員(yuan)艙(cang)(cang)內蒸發器(qi)(qi)和冷媒-水熱交換器(qi)(qi)（Chiller），取(qu)消 HVAC 冷卻回路，實(shi)現(xian)空(kong)調系統(tong)(tong)對(dui)乘 員(yuan)艙(cang)(cang)的直接(jie)制冷過程。當(dang)乘員(yuan)艙(cang)(cang)有采暖需(xu)求時(shi)，采用(yong)高壓風暖 PTC 加(jia)熱。除(chu)此之外，外 置低(di)溫散熱器(qi)(qi)上加(jia)設三通閥，實(shi)現(xian)其在(zai)不需(xu)要散熱情(qing)況下的短接(jie)，實(shi)現(xian)部分(fen)余(yu)熱回收。

　　第(di)三代熱(re)(re)管(guan)理(li)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)結(jie)構設(she)計(ji)凸(tu)顯集(ji)成(cheng)(cheng)，統(tong)(tong)一熱(re)(re)源管(guan)理(li)加(jia)強系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)聯(lian)系(xi)(xi)(xi)。Model 3 在拓撲 結(jie)構上相(xiang)較第(di)二代熱(re)(re)管(guan)理(li)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)沒有本質差別，但(dan)在驅(qu)動電(dian)(dian)機和儲液(ye)罐結(jie)構實現技術創新(xin)， 在結(jie)構設(she)計(ji)上更(geng)加(jia)集(ji)成(cheng)(cheng)，實現三個管(guan)路的(de)(de)熱(re)(re)量交換。在該系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)下(xia)，取消電(dian)(dian)池(chi)回路的(de)(de)高壓 PTC， 利用電(dian)(dian)機電(dian)(dian)控設(she)備廢熱(re)(re)進行加(jia)熱(re)(re)，同時功率電(dian)(dian)子冷卻系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)與(yu)空(kong)調系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)鏈接(jie)，節省系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)成(cheng)(cheng)本。

　　引入冷(leng)(leng)卻(que)(que)液(ye)儲罐(guan)發(fa)揮整合優勢，集(ji)成(cheng)式(shi)(shi)儲液(ye)罐(guan)設計進(jin)一步(bu)聯(lian)系各系統(tong)。采用(yong)集(ji)成(cheng)式(shi)(shi)儲 液(ye)罐(guan)（Superbottle）設計，實(shi)現(xian)膨(peng)脹水(shui)箱與熱(re)管(guan)(guan)理系統(tong)的(de)加熱(re)與冷(leng)(leng)卻(que)(que)部件高度集(ji)成(cheng)。Superbotlle 核心部件為(wei)冷(leng)(leng)卻(que)(que)液(ye)儲罐(guan) CR（Coolant Reservoir），此外該(gai)集(ji)成(cheng)模塊包含四通 閥、電機(ji)(ji)水(shui)泵、電池(chi)水(shui)泵、Chiller 熱(re)交換器、散熱(re)器和(he)執行器等部件。1）冷(leng)(leng)卻(que)(que)模式(shi)(shi)下(xia)， 冷(leng)(leng)卻(que)(que)液(ye)在(zai)抽取至冷(leng)(leng)卻(que)(que)液(ye)儲存罐(guan)中時，分別在(zai)兩條路徑由 Chiller 和(he)散熱(re)器冷(leng)(leng)卻(que)(que)，實(shi)現(xian)對(dui)電池(chi) 和(he)對(dui)電機(ji)(ji)設備(bei)及電機(ji)(ji)的(de)循環冷(leng)(leng)卻(que)(que)。2）加熱(re)模式(shi)(shi)下(xia)，電池(chi)與功率電子(zi)管(guan)(guan)路切換成(cheng)串(chuan)聯(lian)電路， 冷(leng)(leng)卻(que)(que)液(ye)進(jin)入管(guan)(guan)理模塊、驅動單(dan)元的(de)油冷(leng)(leng)卻(que)(que)熱(re)交換器吸收其工作中所(suo)產生(sheng)的(de)熱(re)量，經過集(ji)成(cheng) 閥流(liu)經 chiller 為(wei)電池(chi)進(jin)行加熱(re)。

　　第四代熱管(guan)理(li)系(xi)(xi)統(tong)使用八(ba)通(tong)閥集(ji)成冷(leng)(leng)卻(que)和(he)制(zhi)熱回路(lu)(lu)(lu)，實現整(zheng)車(che)(che)熱管(guan)理(li)集(ji)成化(hua)。Model Y 的(de)熱管(guan)理(li)系(xi)(xi)統(tong)中使用了一(yi)個八(ba)通(tong)閥（Octovalve），引入熱泵空調系(xi)(xi)統(tong)、空調系(xi)(xi)統(tong)和(he)鼓(gu)風機 電機的(de)低(di)效制(zhi)熱模式(shi)，將整(zheng)車(che)(che)熱管(guan)理(li)集(ji)成化(hua)，并通(tong)過(guo)車(che)(che)載(zai)計算機精確的(de)控(kong)制(zhi)各元(yuan)器(qi)件的(de)運 轉情況。冷(leng)(leng)卻(que)環(huan)節(jie)，沿用三代冷(leng)(leng)卻(que)劑(ji)回路(lu)(lu)(lu)方案。通(tong)過(guo)冷(leng)(leng)卻(que)液循環(huan)系(xi)(xi)統(tong)，冷(leng)(leng)卻(que)液在(zai)(zai)各系(xi)(xi)統(tong)之間流動。在(zai)(zai)制(zhi)熱環(huan)節(jie)，采(cai)用熱泵空調系(xi)(xi)統(tong)通(tong)過(guo)熱交換(huan)器(qi)和(he)管(guan)路(lu)(lu)(lu)連接，與電池回路(lu)(lu)(lu)和(he)電機回 路(lu)(lu)(lu)進行(xing)耦合，實現整(zheng)個熱管(guan)理(li)系(xi)(xi)統(tong)的(de)熱量交互。

　　八(ba)(ba)通閥設計下能量(liang)效率(lv)提升(sheng)，系(xi)統(tong)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)降(jiang)低成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)。通過(guo)八(ba)(ba)通閥設計，打通了傳(chuan)統(tong)熱(re)泵 空調(diao)、電(dian)(dian)池系(xi)統(tong)、動力(li)系(xi)統(tong)，實現(xian)(xian)(xian) 12 種制(zhi)熱(re)模式(shi)和(he)(he) 3 種制(zhi)冷模式(shi)，使(shi)用了八(ba)(ba)通閥的(de) Model Y 相比 Model 3 能量(liang)利(li)用效率(lv)提高了 10%。動力(li)系(xi)統(tong)電(dian)(dian)驅回路(lu)水冷冷凝(ning)器可以(yi)(yi)(yi)在冬(dong)天將三 電(dian)(dian)系(xi)統(tong)廢熱(re)回收利(li)用到熱(re)泵系(xi)統(tong)，為乘客艙(cang)服務。以(yi)(yi)(yi)壓縮機(ji)全功(gong)率(lv)工(gong)作(zuo)等同 PTC 進(jin)行制(zhi) 熱(re)，實現(xian)(xian)(xian)了 R134a 制(zhi)冷劑在零(ling)(ling)下 10°C 以(yi)(yi)(yi)下無法(fa)實現(xian)(xian)(xian)熱(re)泵功(gong)能的(de)代替方案，將壓縮機(ji)一 物多用節省零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)。高度集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)化零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)縮短零(ling)(ling)件(jian)(jian)(jian)流(liu)道，降(jiang)低能耗，方便裝(zhuang)配(pei)，同時將 OEM 的(de)裝(zhuang)配(pei)工(gong)序集(ji)(ji)中下放到 Tier1 供(gong)應商，節省人工(gong)和(he)(he)產線成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)。

　　技(ji)術持續創新，特(te)(te)斯拉(la)(la)熱(re)(re)(re)管理系統(tong)集(ji)成(cheng)逐漸深化。綜(zong)合來看，特(te)(te)斯拉(la)(la)熱(re)(re)(re)管理通(tong)過(guo)(guo)四通(tong) 閥(fa)、集(ji)成(cheng)式儲液罐(guan)、熱(re)(re)(re)泵系統(tong)和(he)八通(tong)閥(fa)等技(ji)術創新，實(shi)現結構集(ji)成(cheng)，提升(sheng)了系統(tong)的(de)能量利 用效率。以加熱(re)(re)(re)方式為例，特(te)(te)斯拉(la)(la)從僅利用電(dian)(dian)(dian)池電(dian)(dian)(dian)能產(chan)(chan)熱(re)(re)(re)（PTC），到利用電(dian)(dian)(dian)池產(chan)(chan)熱(re)(re)(re)+利用 電(dian)(dian)(dian)機電(dian)(dian)(dian)控余熱(re)(re)(re)，再到電(dian)(dian)(dian)池產(chan)(chan)熱(re)(re)(re)+車內(nei)各(ge)可產(chan)(chan)熱(re)(re)(re)的(de)部件(jian)+環(huan)境產(chan)(chan)熱(re)(re)(re)，通(tong)過(guo)(guo)整車熱(re)(re)(re)源集(ji)成(cheng)及技(ji)術 升(sheng)級(ji)完善熱(re)(re)(re)能利用。

　　搭載二(er)氧化(hua)碳(tan)熱(re)泵(beng)(beng)和水路(lu)熱(re)力(li)閥(fa)，實(shi)現電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)部(bu)分集成。大(da)眾汽車(che)在 ID 系(xi)列車(che)型 上(shang)搭載了(le)二(er)氧化(hua)碳(tan)熱(re)泵(beng)(beng)空調，其結構設計延用了(le)普通(tong)熱(re)泵(beng)(beng)的結構，其架(jia)構主要采(cai)(cai)用直(zhi)冷(leng)直(zhi) 熱(re)架(jia)構，制(zhi)(zhi)冷(leng)蒸發器與熱(re)泵(beng)(beng)冷(leng)凝器直(zhi)接(jie)進入乘員艙(cang)，并(bing)采(cai)(cai)用電(dian)(dian)(dian)磁閥(fa)和雙向(xiang)電(dian)(dian)(dian)子膨脹(zhang)閥(fa)的組 合方(fang)式對制(zhi)(zhi)冷(leng)劑回(hui)(hui)路(lu)進行(xing)控制(zhi)(zhi)，配合艙(cang)內(nei) PTC 實(shi)乘員艙(cang)溫度(du)條件。制(zhi)(zhi)冷(leng)劑回(hui)(hui)路(lu)使(shi)用 CO2 冷(leng)媒(mei)水路(lu)循環使(shi)用三(san)通(tong)閥(fa)、水路(lu)熱(re)力(li)閥(fa)連(lian)接(jie)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)和電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)，利用電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)余熱(re)加(jia)熱(re)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)，降低電(dian)(dian)(dian) 池(chi)(chi)制(zhi)(zhi)熱(re)下水路(lu)高壓 PTC 需求，但(dan)制(zhi)(zhi)冷(leng)劑回(hui)(hui)路(lu)與冷(leng)卻(que)水路(lu)之間的交互(hu)較(jiao)少，相對獨立，未 采(cai)(cai)用熱(re)泵(beng)(beng)加(jia)熱(re)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的模式。

　　2022 款全(quan)(quan)新 ES8 采用熱(re)(re)(re)泵系(xi)統。蔚來(lai)(lai) ES6 采用智(zhi)能熱(re)(re)(re)泵系(xi)統。在制(zhi)(zhi)熱(re)(re)(re)模式(shi)(shi)下(xia)，系(xi)統 從低溫環境中(zhong)吸取熱(re)(re)(re)量，并通過回路輸送乘客艙，以達到高效制(zhi)(zhi)熱(re)(re)(re)效果。2022 年 4 月 19 日，蔚來(lai)(lai)汽(qi)車宣(xuan)布 2022 款全(quan)(quan)新蔚來(lai)(lai) ES8 正(zheng)式(shi)(shi)開啟交付，全(quan)(quan)新蔚來(lai)(lai) ES8 不再使用 PTC 熱(re)(re)(re) 敏電阻的空調加熱(re)(re)(re)方(fang)式(shi)(shi)，使用了跟蔚來(lai)(lai) ES6 一(yi)樣的熱(re)(re)(re)泵制(zhi)(zhi)熱(re)(re)(re)方(fang)式(shi)(shi)。

　　利用(yong)電(dian)(dian)池(chi)(chi)、電(dian)(dian)機(ji)廢(fei)熱(re)提(ti)(ti)供冬季空調(diao)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)，整(zheng)車集成進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)(ti)升。蔚(yu)來(lai)在其公布(bu)的專(zhuan)利 中說明了一(yi)種(zhong)采用(yong)四通閥鏈(lian)接空調(diao)回路(lu)、電(dian)(dian)池(chi)(chi)回路(lu)、電(dian)(dian)機(ji)回路(lu)的方法。其中，空調(diao)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)包 含(han)第一(yi)和第三通道，第二和第四通道分別串聯至(zhi)電(dian)(dian)池(chi)(chi)熱(re)管(guan)理系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)和電(dian)(dian)機(ji)熱(re)管(guan)理系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)，通過四通閥鏈(lian)接四個通道，實現電(dian)(dian)池(chi)(chi)和電(dian)(dian)機(ji)廢(fei)熱(re)提(ti)(ti)供乘員(yuan)艙，以降(jiang)低冬季耗電(dian)(dian)。該方法實現彼此獨立分系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)的部分集成。

　　小(xiao)鵬(peng)(peng)(peng) P7 儲液罐一(yi)(yi)體化設(she)計(ji)，四通閥(fa)(fa)集(ji)成實現整車熱循環。小(xiao)鵬(peng)(peng)(peng) P7 為小(xiao)鵬(peng)(peng)(peng)汽車的第2款純電(dian)車型(xing)，整車熱管(guan)理系(xi)統(tong)采(cai)用(yong)(yong)一(yi)(yi)體化儲液罐設(she)計(ji)和單 PTC 加熱方案，利用(yong)(yong)一(yi)(yi)個四通 閥(fa)(fa)實現整車系(xi)統(tong)級的熱循環。在儲液罐設(she)計(ji)上(shang)，小(xiao)鵬(peng)(peng)(peng) P7 采(cai)用(yong)(yong)電(dian)機、電(dian)池(chi)、乘客艙三者(zhe)的膨脹罐一(yi)(yi)體化設(she)計(ji)，變(bian)為膨脹罐總成，減少零部(bu)件數量。同時利用(yong)(yong)四通閥(fa)(fa)，將電(dian)機冷卻(que)水 路與電(dian)池(chi)溫(wen)控水路串(chuan)接(jie)，使用(yong)(yong)電(dian)機余熱加熱電(dian)池(chi)，降低系(xi)統(tong)能(neng)量損失(shi)。

　　研發(fa)朝向系統進(jin)(jin)(jin)(jin)一步集(ji)成與能(neng)量利用(yong)。小鵬在(zai)其專利中公(gong)開了一種熱管理集(ji)成單元， 包括流道板(ban)、泵(beng)組(zu)(zu)件(jian)、閥組(zu)(zu)件(jian)、水(shui)冷(leng)(leng)冷(leng)(leng)凝(ning)器(qi)、水(shui)水(shui)換熱器(qi)和(he)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)冷(leng)(leng)卻(que)(que)器(qi)。閥組(zu)(zu)件(jian)連通(tong)動(dong)(dong)力 電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的出口(kou)和(he)電(dian)(dian)(dian)機(ji)水(shui)泵(beng)的進(jin)(jin)(jin)(jin)口(kou)，并且連通(tong)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)水(shui)泵(beng)的進(jin)(jin)(jin)(jin)口(kou)和(he)電(dian)(dian)(dian)驅(qu)部(bu)件(jian)的出口(kou)，電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)水(shui)泵(beng)和(he) /或電(dian)(dian)(dian)機(ji)水(shui)泵(beng)將(jiang)冷(leng)(leng)卻(que)(que)液輸(shu)送至(zhi)電(dian)(dian)(dian)驅(qu)部(bu)件(jian)以(yi)吸收(shou)電(dian)(dian)(dian)驅(qu)部(bu)件(jian)的熱量，被加(jia)熱后的冷(leng)(leng)卻(que)(que)液流經動(dong)(dong)力 電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)以(yi)對(dui)動(dong)(dong)力電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)進(jin)(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)保溫(wen)(wen)，實現低溫(wen)(wen)工況(kuang)下電(dian)(dian)(dian)驅(qu)部(bu)件(jian)熱量對(dui)動(dong)(dong)力電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)進(jin)(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)保溫(wen)(wen)，對(dui)電(dian)(dian)(dian)驅(qu) 部(bu)件(jian)的廢熱進(jin)(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)利用(yong)。

　　一體化熱(re)(re)(re)管理(li)不斷完(wan)善(shan)。目前，比亞迪 e 平臺 3.0 在熱(re)(re)(re)管理(li)上采(cai)取(qu)了類似特斯拉集成 化的(de)(de)閥島方案，對冷(leng)媒回路進行了大規模集成。采(cai)用集成的(de)(de)熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)技術，將(jiang)駕駛艙制暖(nuan)預熱(re)(re)(re) 交給熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)電(dian)動空(kong)調系統(tong)(tong)以及來(lai)自“8 合 1”電(dian)驅電(dian)控系統(tong)(tong)的(de)(de)余(yu)熱(re)(re)(re)，取(qu)消對應 PTC 模組(zu)，動力電(dian)池低(di)溫需求(qiu)則由熱(re)(re)(re)泵(beng)(beng)電(dian)空(kong)調（包含(han)風(feng)暖(nuan) PTC）支(zhi)持(chi)，冷(leng)媒直接(jie)換熱(re)(re)(re)，一體化程度(du)提(ti)高。

　　國內(nei)車廠競相追趕，熱(re)管理集(ji)成為行業共識。從設計邏輯橫向(xiang)對比來。