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[导读]28万的特斯拉,说拆就拆,有钱任性!

据台媒报道,7月22日上午,艺人林志颖驾驶一辆白色特斯拉Model X意外发生车祸,车辆头部撞击后燃起熊熊大火。所幸林志颖与车上的儿子及时离开车辆,二人并无生命危险。

据警方证实,林志颖当时车速并不快,没有超速,也不存在酒驾行为,具体事故原因仍需进一步调查。

我们都知道,林志颖除了演员身份之外,也是一名征战多年的赛车手。此次车祸视频画面被曝光后,再度引发了公众对特斯拉车辆的关注,更有不少网友惊呼:竟然还有赛车手驾驭不了的车?

“券商一哥”花俩月拆了一辆特斯拉,竟扒出这些秘密!

▲车祸现场

事实上,特斯拉从去年开始就陷入了安全性舆论漩涡的中心。一起又一起的“刹车失灵”事件,掀起了消费者对于特斯拉的不满与质疑。除此之外,自燃、碰撞起火等事故,也引发了消费者对于新能源汽车电池安全隐患的讨论。

那么,特斯拉汽车到底存不存在质量问题?

前段时间,作为“券商一哥”的中信证券,耗时两个月完整拆解了一辆具有标志性意义的特斯拉Model 3标准续航版,并完成了一份94页的研究报告。

从研报内容来看,中信证券对于特斯拉Model 3的研究十分全面,不仅对其E/E架构、三电、热管理、车身等进行了详细深入地分析,还重点讲解了4680电池和汽车智能化,并配有近200张图表。

下面梳理了一些关键内容,让我们一探究竟吧!

一、域控制器架构:E/E架构由分布式转向域控制结构,软硬件实现解耦,是软件定义汽车的关键,特斯拉的Model 3是域控架构的引领者。

1)车身域:前左右三个车身采用位置分区而非功能分区,意在降低布线难度,大量采用HSD替代继电器。

前车身域控制器的位置在前舱,这个位置理论上来说遇到的碰撞概率要更高,因此采用铝合金的保护外壳。而左右车身域控制器由于在乘用舱内,遇到外界碰撞的概率较低,保护外壳均采用塑料结构。

2)座舱域:将T-BOX集成到座舱域控制器,同时采用了Intel的A3950芯片,思路更接近游戏平台而非手机。

座舱域是用户体验的重要组成部分,特斯拉的座舱控制平台也在不断进化中。中信证券本次拆解的特斯拉Model 3 2020款采用的是第二代座舱域控制器(MCU2):

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MCU2由两块电路板构成:一块是主板,另一块是固定在主板上的一块小型无线通信电路板(图中粉色框所示)。这一块通信电路板包含了LTE模组、以太网控制芯片、天线接口等,相当于传统汽车中用于对外无线通信的T-box。此次将其集成在MCU中,能够节约空间和成本。本次拆解的2020款Model 3采用了Telit的LTE模组,在2021款以后特斯拉将无线模组供应商切换成移远通信。

MCU2的主板采用了双面PCB板,正面主要布局各种网络相关芯片,例如Intel和Marvell的以太网芯片、Telit的LTE模组、TI的视频串行器等。正面的另一个重要作用是提供对外接口,如蓝牙/WiFi/LTE的天线接口、摄像头输入输出接口、音频接口、USB接口、以太网接口等。

而MCU2的背面更为重要,其核心是一颗IntelAtomA3950芯片,搭配总计4GB的Micron内存和同样是Micron提供的64GBeMMC存储芯片。此外,还有LGInnotek提供的WiFi/蓝牙模块等。

3)驾驶域:双FSD芯片,NPU在同等面积下相比Orin有更高的性价比,采用Linux操作系统更适配AI大模型。

特斯拉的另一个重要特色就是其智能驾驶,这部分功能是通过其自动驾驶域控制器(AP)来执行的。本部分的核心在于特斯拉自主开发的FSD芯片,其余配置则与当前其他自动驾驶控制器方案没有本质区别:

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在Model 3所用的HW3.0版本的AP中,配备了两颗FSD芯片,每颗配置4个三星2GB内存颗粒,单FSD总计8GB,同时每颗FSD配备一片东芝的32GB闪存以及一颗Spansion的64MBNORflash用于启动。

在网络方面,AP控制器内部包含Marvell的以太网交换机和物理层收发器,此外还有TI的高速CAN收发器。对于自动驾驶来说,定位也十分重要,因此配备了一个Ublox的GPS定位模块。

为了实现自动驾驶,特斯拉提出了一整套以视觉为基础、以FSD芯片为核心的解决方案:其外围传感器主要包含12个超声传感器(Valeo)、8个摄像头(风挡玻璃顶3个前视,B柱2个拍摄侧前方,前翼子板2个后视,车尾1个后视摄像头,以及1个DMS摄像头)、1个毫米波雷达(大陆)。

其最核心的前视三目摄像头包含中间的主摄像头,以及两侧的长焦镜头和广角镜头,形成不同视野范围的搭配;三个摄像头用的是相同的安森美图像传感器。

毫米波雷达放置于车头处车标附近,包含一块电路板和一块天线板。该毫米波雷达内部采用的是一颗Freescale控制芯片,以及一颗TI的稳压电源管理芯片。

4)电控域:Model 3首创采用48颗SiC MOSFET替代了84颗IGBT,体积、功耗大幅减小。

据悉,Model 3为第一款采用全SiC功率模块电机控制器的纯电动汽车,开创了SiC应用的先河:Model 3所用的SiC型号为意法半导体的ST GK026。在相同功率等级下,这款SiC模块采用激光焊接将SiC MOSFET、输入母排和输出三相铜进行连接,封装尺寸也明显小于硅模块,并且开关损耗降低75%。采用SiC模块替代IGBT模块,其系统效率可以提高5%左右,芯片数量及总面积也均有所减少。如果仍采用Model X的IGBT,则需要54-60颗IGBT。

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5)动力域:BMS共管理2976节21700电池,强大的软件能力实现每节电池充放电的一致性。

Model 3作为电动车,电能和电池的管理十分重要,而负责管理电池组的BMS是一个高难度产品:主控板负责管理所有BMS相关芯片,共设置7组对外接口,包含了对充电控制器(CP)、能量转换系统(PCS)的控制信号,以及到采样板(BMB)的信号,另外还包含专门的电流电压采集信号。电路板上包含高压隔离电源、采样电路等电路模块。元器件方面,有Freescale和TI的单片机,以及运放、参考电压源、隔离器、数据采样芯片等。

在BMS的控制下,具体对电池组进行监测的是BMB电路板,对于特斯拉Model 3而言:共有4个电池组,每一组配备一个BMB电路板,并且4个电路板的电路布局各不相同,彼此之间可以很容易地利用电路板上的编号进行区别,并且按照顺序用菊花链连接在一起,在1号板和4号板引出菊花链连接到主控板的P5和P6接口。

二、线束和连接器

1)线束:据中信证券测算,线束单车价值量约2000元,高压线束是新能源汽车的主要增量,Model 3为了轻量化开始用铝替代铜,低压数据线在域控化进程下将有所减少。

2)连接器:电动化带来高压连接器增量,智能化带来高速连接器需求,TE(泰科)是Model 3的核心供应商,国产厂商有望取得突破。

在动力电池—电驱高压线束的连接器上,Model 3采用的是TE的HC Stak 25:其结构和功能与HC Stak 35类似,不同点在于尺寸的大小。由于HC Stak 25比HC Stak 35更小,因此HC Stak 25插座端的端子是20片DEFCON端子组成(HC Stak 35为35片),不同的型号共用相同的连接器端子。连接器端子通过数量堆叠的变化能够快速完成不同型号的组装,这体现了连接器模块化生产带来的成本管控优势。

三、电池:特斯拉代际技术领先,4680和CTC是后续发展方向。

1)电池设计核心理念在于提升比能量:由小模组到大模组再到无模组CTC,电芯尺寸由1865到2170再到4680,核心趋势都是减少电池包中非能量的结构件数量,降低成本减少重量,提升续航里程。

Model 3电池包采用4块大模组,与同期的iD.4 X,宝马iX3的电池包相比,采用大模组技术,集成度更高,内部布局更为整洁,电池包技术目前仍处于领先地位。

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2)4680电池的价值及变化:4680通过全极耳、高镍高硅、干电极、CTC的组合,实现了“能量密度高、倍率高、成本低”的不可能三角。随着模组内电池数量增加、快充需求提升,对于电池包的冷却、导热阻燃要求提升,电池包内冷却管数量增加、冷管长度减少,增加灌封、防火泡棉,保障电池包热稳定性。

四、三电与热管理:三电集成度不断提高,热管理率先实现全域打通。

1)三合一提升集成度,双电机实现优势互补:Model 3/Y上驱动电机、电机控制器、变速箱三者合一,集成度相比Model S/X提高,同时“小三电”和电池包集成,结构紧凑成本更低;单电机版本由感应电机向永磁电机演变,双电机版本向前感应电机后永磁电机布置演进,两种电机在高速低速区优势互补。

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2)热管理全域打通,大大提升能量利用效率:热管理上,通过四通阀、八通阀的应用,由各部分独立的回路,向空调、电池系统、动力系统打通的整车热管理升级,整车热源集成,提升系统的能量利用效率。特斯拉的三电与热管理系统在高集成度方面保持领先,其示范作用将引领行业追赶升级与二次创新。

五、汽车车身:轻量化需求铝车身一体压铸成趋势,消费升级天幕玻璃、智能车灯变潮流。

1)车身:轻量化以满足节能及提高续航要求,以铝代钢是最佳选择,并从Model Y开始进行后车身的一体压铸;

2)车灯:Model 3外饰搭配兼具科技感和美感,车灯选用矩阵式LED灯源;

3)汽车玻璃:Model 3天幕引领行业趋势,渗透率有望不断提升;

4)底盘:采用线控底盘,是高级别自动驾驶必由之路。

看完以上拆解分析,大家对特斯拉汽车的质量安全问题还有什么看法?欢迎留言讨论!

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