導讀

中信證券研究微信公眾號發(fā)表了一篇《從拆解Model 3看智能電動汽車發(fā)展趨勢》的文章，文中稱對特斯拉Model 3的E/E架構(gòu)、三電、熱管理、車身等進行了詳細深入地分析，并堅定看好中國智能電動化發(fā)展趨勢。

據(jù)悉，該文摘自其長達94頁的研究報告《新能源汽車行業(yè)特斯拉系列研究專題：從拆解Model 3看智能電動汽車發(fā)展趨勢》，該研報拆解篇幅近80頁，從Model 3域控制器、線束和連接器、電池、三電與熱管理、汽車車身等全方位多個角度對該車型進行深入分析，并與其它品牌進行對比評價。隨后在其研報里詳細呈現(xiàn)每個部件的特點，包括車身域、座艙域、線束、連接器、電池、電芯、電機、車燈、底盤、熱管理系統(tǒng)等等。 其中關于特斯拉Model 3控制器相關拆解：

前車身控制器：全車電子電氣配電單元以及核心安全ECU連接

前車身控制器位于前艙中，主要負責的功能是前車體元件控制以及主要的配電工作。該控制器離蓄電池比較近，方便取電。其主要負責三類電子電氣的配電和控制：1、安全相關：i-booster、ESP車身穩(wěn)定系統(tǒng)、EPS助力轉(zhuǎn)向、前向毫米波雷達；2、熱管理相關：如冷卻液泵、五通閥、換熱器、冷媒溫度壓力傳感器等；3、前車身其它功能：車頭燈、機油泵、雨刮等。除此之外，它還給左右車身控制器供電，這一功能十分重要，因為左右車身控制器隨后還將用這兩個接口中的能量來驅(qū)動各自控制的車身零部件。

將其拆開來看，具體功能實現(xiàn)方面，需要諸多芯片和電子元件來配合完成。核心的芯片主要完成控制和配電兩方面的工作。 先說控制部分，主要由一顆意法半導體的MCU來執(zhí)行（圖中紅框）。此外，由于涉及到冷卻液泵、制動液液壓閥等各類電機控制，所以板上搭載有安森美的直流電機驅(qū)動芯片（圖中橙色框M0、M1、M2），這類芯片通常搭配一定數(shù)量的大功率MOSFET即可驅(qū)動電機。 配電功能方面，一方面需要實時監(jiān)測各部件中電流的大小，另一方面也需要根據(jù)監(jiān)測的結(jié)果對電流通斷和電流大小進行控制。電流監(jiān)測方面，AMS的雙ADC數(shù)據(jù)采集芯片和電流傳感器配套芯片（黃色框AMS中的芯片）可以起到重要作用。 而要控制電流的狀態(tài)，一方面是通過MOSFET的開關，另一方面也可以通過HSD芯片（High Side Driver，高邊開關），這種芯片可以控制從電源正極流出的電流通斷。 左車身域控制的核心芯片主要也分為控制和配電。核心控制功能使用兩顆ST的32位MCU以及一顆TI的32位單片機來實現(xiàn)。左車身的燈具和電機比較多， 針對燈具類應用，特斯拉選用了一批HSD芯片來進行控制，主要采用英飛凌的BTS系列芯片。 針對電機類應用，特斯拉則選用了TI的電機控制芯片和安森美的大功率MOSFET。

右車身控制器與左車身基本對稱，接口的布局大體相同，也有一些不同點。右車身域負責超聲波雷達以及空調(diào)，同時右車身承擔的尾部控制功能更多一些，包括后方的高位剎車燈和后機油泵都在此控制。 具體電路實現(xiàn)方面，由于功能較為相似，電路配置也與左車身較為相似。一個不同點在于右車身信號較多，所以將主控單片機從左車身的ST換成了瑞薩的高端單片機RH850系列。此外由于右車身需要較多的空調(diào)控制功能，所以增加了三片英飛凌的半橋驅(qū)動器芯片。

特斯拉model3 2020款采用的是第二代座艙域控制器（MCU2）： MCU2由兩塊電路板構(gòu)成，一塊是主板，另一塊是固定在主板上的一塊小型無線通信電路板（圖中粉色框所示）。這一塊通信電路板包含了LTE模組、以太網(wǎng)控制芯片、天線接口等，相當于傳統(tǒng)汽車中用于對外無線通信的T-box，此次將其集成在MCU中，能夠節(jié)約空間和成本。我們本次拆解的2020款model3采用了Telit的LTE模組，在2021款以后特斯拉將無線模組供應商切換成移遠通信。 MCU2的主板采用了雙面PCB板，正面主要布局各種網(wǎng)絡相關芯片，例如Intel和Marvell的以太網(wǎng)芯片，Telit的LTE模組，TI的視頻串行器等。正面的另一個重要作用是提供對外接口，如藍牙/WiFi/LTE的天線接口、攝像頭輸入輸出接口、音頻接口、USB接口、以太網(wǎng)接口等。

而MCU2的背面更為重要，其核心是一顆IntelAtomA3950芯片，搭配總計4GB的Micron內(nèi)存和同樣是Micron提供的64GBeMMC存儲芯片。此外還有LGInnotek提供的WiFi/藍牙模塊等。

3）駕駛域：雙FSD芯片，NPU在同等面積下相比Orin有更高的性價比，采用Linux操作系統(tǒng)更適配AI大模型； 特斯拉的另一個重要特色就是其智能駕駛，這部分功能是通過其自動駕駛域控制器（AP）來執(zhí)行的。本部分的核心在于特斯拉自主開發(fā)的FSD芯片，其余配置則與當前其他自動駕駛控制器方案沒有本質(zhì)區(qū)別： 在model3所用的HW3.0版本的AP中，配備兩顆FSD芯片，每顆配置4個三星2GB內(nèi)存顆粒，單FSD總計8GB，同時每顆FSD配備一片的32GB閃存以及一顆Spansion的64MBNORflash用于啟動。網(wǎng)絡方面，AP控制器內(nèi)部包含Marvell的以太網(wǎng)交換機和物理層收發(fā)器，此外還有TI的高速CAN收發(fā)器。對于自動駕駛來說，定位也十分重要，因此配備了一個Ublox的GPS定位模塊。

為了實現(xiàn)自動駕駛，特斯拉提出了一整套以視覺為基礎，以FSD芯片為核心的解決方案： 其外圍傳感器主要包含12個超聲傳感器（Valeo）、8個攝像頭（風擋玻璃頂3個前視，B柱2個拍攝側(cè)前方，前翼子板2個后視，車尾1個后視攝像頭，以及1個DMS攝像頭）、1個毫米波雷達（大陸）。

其最核心的前視三目攝像頭包含中間的主攝像頭以及兩側(cè)的長焦鏡頭和廣角鏡頭，形成不同視野范圍的搭配，三個攝像頭用的是相同的安森美圖像傳感器。 毫米波雷達放置于車頭處車標附近，包含一塊電路板和一塊天線板。該毫米波雷達內(nèi)部采用的是一顆Freescale控制芯片以及一顆TI的穩(wěn)壓電源管理芯片。

電控域：Model3首創(chuàng)采用48顆SiC MOSFET替代了84顆IGBT，體積、功耗大幅減小； 據(jù)中信證券，Model3為第一款采用全SiC功率模塊電機控制器的純電動汽車，開創(chuàng)SiC應用的先河： Model3所用的SiC型號為意法半導體的ST GK026。在相同功率等級下，這款SiC模塊采用激光焊接將SiC MOSFET、輸入母排和輸出三相銅進行連接，封裝尺寸也明顯小于硅模塊，并且開關損耗降低75%。采用SiC模塊替代IGBT模塊，其系統(tǒng)效率可以提高5%左右，芯片數(shù)量及總面積也均有所減少。如果仍采用Model X的IGBT，則需要54-60顆IGBT。

5）動力域：BMS共管理2976節(jié)21700電池，強大的軟件能力實現(xiàn)每節(jié)電池充放電的一致性。 Model3作為電動車，電能和電池的管理十分重要，而負責管理電池組的BMS是一個高難度產(chǎn)品: 主控板負責管理所有BMS相關芯片，共設置7組對外接口，包含了對充電控制器（CP）、能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（PCS）的控制信號，以及到采樣板（BMB）的信號，另外還包含專門的電流電壓采集信號。電路板上包含高壓隔離電源、采樣電路等電路模塊。元器件方面，有Freescale和TI的單片機，以及運放、參考電壓源、隔離器、數(shù)據(jù)采樣芯片等。

在BMS的控制下，具體對電池組進行監(jiān)測的是BMB電路板，對于特斯拉model3而言: 共有4個電池組，每一組配備一個BMB電路板，并且4個電路板的電路布局各不相同，彼此之間可以很容易地利用電路板上的編號進行區(qū)別，并且按照順序用菊花鏈連接在一起，在1號板和4號板引出菊花鏈連接到主控板的P5和P6接口。

審核編輯 ：李倩