導(dǎo)讀

中信證券研究微信公眾號(hào)發(fā)表了一篇《從拆解Model 3看智能電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展趨勢(shì)》的文章，文中稱(chēng)對(duì)特斯拉Model 3的E/E架構(gòu)、三電、熱管理、車(chē)身等進(jìn)行了詳細(xì)深入地分析，并堅(jiān)定看好中國(guó)智能電動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)。

據(jù)悉，該文摘自其長(zhǎng)達(dá)94頁(yè)的研究報(bào)告《新能源汽車(chē)行業(yè)特斯拉系列研究專(zhuān)題：從拆解Model 3看智能電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展趨勢(shì)》，該研報(bào)拆解篇幅近80頁(yè)，從Model 3域控制器、線(xiàn)束和連接器、電池、三電與熱管理、汽車(chē)車(chē)身等全方位多個(gè)角度對(duì)該車(chē)型進(jìn)行深入分析，并與其它品牌進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)。隨后在其研報(bào)里詳細(xì)呈現(xiàn)每個(gè)部件的特點(diǎn)，包括車(chē)身域、座艙域、線(xiàn)束、連接器、電池、電芯、電機(jī)、車(chē)燈、底盤(pán)、熱管理系統(tǒng)等等。 其中關(guān)于特斯拉Model 3控制器相關(guān)拆解：

前車(chē)身控制器：全車(chē)電子電氣配電單元以及核心安全ECU連接

前車(chē)身控制器位于前艙中，主要負(fù)責(zé)的功能是前車(chē)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(fù)責(zé)三類(lèi)電子電氣的配電和控制：1、安全相關(guān)：i-booster、ESP車(chē)身穩(wěn)定系統(tǒng)、EPS助力轉(zhuǎn)向、前向毫米波雷達(dá)；2、熱管理相關(guān)：如冷卻液泵、五通閥、換熱器、冷媒溫度壓力傳感器等；3、前車(chē)身其它功能：車(chē)頭燈、機(jī)油泵、雨刮等。除此之外，它還給左右車(chē)身控制器供電，這一功能十分重要，因?yàn)樽笥臆?chē)身控制器隨后還將用這兩個(gè)接口中的能量來(lái)驅(qū)動(dòng)各自控制的車(chē)身零部件。

將其拆開(kāi)來(lái)看，具體功能實(shí)現(xiàn)方面，需要諸多芯片和電子元件來(lái)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(shuō)控制部分，主要由一顆意法半導(dǎo)體的MCU來(lái)執(zhí)行（圖中紅框）。此外，由于涉及到冷卻液泵、制動(dòng)液液壓閥等各類(lèi)電機(jī)控制，所以板上搭載有安森美的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片（圖中橙色框M0、M1、M2），這類(lèi)芯片通常搭配一定數(shù)量的大功率MOSFET即可驅(qū)動(dòng)電機(jī)。 配電功能方面，一方面需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各部件中電流的大小，另一方面也需要根據(jù)監(jiān)測(cè)的結(jié)果對(duì)電流通斷和電流大小進(jìn)行控制。電流監(jiān)測(cè)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(guò)MOSFET的開(kāi)關(guān)，另一方面也可以通過(guò)HSD芯片（High Side Driver，高邊開(kāi)關(guān)），這種芯片可以控制從電源正極流出的電流通斷。 左車(chē)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(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。左車(chē)身的燈具和電機(jī)比較多， 針對(duì)燈具類(lèi)應(yīng)用，特斯拉選用了一批HSD芯片來(lái)進(jìn)行控制，主要采用英飛凌的BTS系列芯片。 針對(duì)電機(jī)類(lèi)應(yīng)用，特斯拉則選用了TI的電機(jī)控制芯片和安森美的大功率MOSFET。

右車(chē)身控制器與左車(chē)身基本對(duì)稱(chēng)，接口的布局大體相同，也有一些不同點(diǎn)。右車(chē)身域負(fù)責(zé)超聲波雷達(dá)以及空調(diào)，同時(shí)右車(chē)身承擔(dān)的尾部控制功能更多一些，包括后方的高位剎車(chē)燈和后機(jī)油泵都在此控制。 具體電路實(shí)現(xiàn)方面，由于功能較為相似，電路配置也與左車(chē)身較為相似。一個(gè)不同點(diǎn)在于右車(chē)身信號(hào)較多，所以將主控單片機(jī)從左車(chē)身的ST換成了瑞薩的高端單片機(jī)RH850系列。此外由于右車(chē)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(dòng)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(wú)線(xiàn)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(xiàn)接口等，相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車(chē)中用于對(duì)外無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)模組供應(yīng)商切換成移遠(yuǎn)通信。 MCU2的主板采用了雙面PCB板，正面主要布局各種網(wǎng)絡(luò)相關(guān)芯片，例如Intel和Marvell的以太網(wǎng)芯片，Telit的LTE模組，TI的視頻串行器等。正面的另一個(gè)重要作用是提供對(duì)外接口，如藍(lán)牙/WiFi/LTE的天線(xiàn)接口、攝像頭輸入輸出接口、音頻接口、USB接口、以太網(wǎng)接口等。

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

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

為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，特斯拉提出了一整套以視覺(jué)為基礎(chǔ)，以FSD芯片為核心的解決方案： 其外圍傳感器主要包含12個(gè)超聲傳感器（Valeo）、8個(gè)攝像頭（風(fēng)擋玻璃頂3個(gè)前視，B柱2個(gè)拍攝側(cè)前方，前翼子板2個(gè)后視，車(chē)尾1個(gè)后視攝像頭，以及1個(gè)DMS攝像頭）、1個(gè)毫米波雷達(dá)（大陸）。

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

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?。?據(jù)中信證券，Model3為第一款采用全SiC功率模塊電機(jī)控制器的純電動(dòng)汽車(chē)，開(kāi)創(chuàng)SiC應(yīng)用的先河： Model3所用的SiC型號(hào)為意法半導(dǎo)體的ST GK026。在相同功率等級(jí)下，這款SiC模塊采用激光焊接將SiC MOSFET、輸入母排和輸出三相銅進(jìn)行連接，封裝尺寸也明顯小于硅模塊，并且開(kāi)關(guān)損耗降低75%。采用SiC模塊替代IGBT模塊，其系統(tǒng)效率可以提高5%左右，芯片數(shù)量及總面積也均有所減少。如果仍采用Model X的IGBT，則需要54-60顆IGBT。

5）動(dòng)力域：BMS共管理2976節(jié)21700電池，強(qiáng)大的軟件能力實(shí)現(xiàn)每節(jié)電池充放電的一致性。 Model3作為電動(dòng)車(chē)，電能和電池的管理十分重要，而負(fù)責(zé)管理電池組的BMS是一個(gè)高難度產(chǎn)品: 主控板負(fù)責(zé)管理所有BMS相關(guān)芯片，共設(shè)置7組對(duì)外接口，包含了對(duì)充電控制器（CP）、能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（PCS）的控制信號(hào)，以及到采樣板（BMB）的信號(hào)，另外還包含專(zhuān)門(mén)的電流電壓采集信號(hào)。電路板上包含高壓隔離電源、采樣電路等電路模塊。元器件方面，有Freescale和TI的單片機(jī)，以及運(yùn)放、參考電壓源、隔離器、數(shù)據(jù)采樣芯片等。

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

審核編輯 ：李倩