導讀

中信證券研究微信公眾號發表了一篇《從拆解Model 3看智能電動汽車發展趨勢》的文章，文中稱對特斯拉Model 3的E/E架構、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展趨勢。

據悉，該文摘自其長達94頁的研究報告《新能源汽車行業特斯拉系列研究專題：從拆解Model 3看智能電動汽車發展趨勢》，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車身穩定系統、EPS助力轉向、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動各自控制的車身零部件。

將其拆開來看，具體功能實現方面，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動芯片（圖中橙色框M0、M1、M2），這類芯片通常搭配一定數量的大功率MOSFET即可驅動電機。 配電功能方面，一方面需要實時監測各部件中電流的大小，另一方面也需要根據監測的結果對電流通斷和電流大小進行控制。電流監測方面，AMS的雙ADC數據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，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。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，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控制功能，所以增加了三片英飛凌的半橋驅動器芯片。

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、以太網控制芯片、天線接口等，相當于傳統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絡相關芯片，例如Intel和Marvell的以太網芯片，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）來執行的。本部分的核心在于特斯拉自主開發的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區別： 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。網絡方面，AP控制器內部包含Marvell的以太網交換機和物理層收發器，此外還有TI的高速CAN收發器。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。該毫米波雷達內部采用的是一顆Freescale控制芯片以及一顆TI的穩壓電源管理芯片。

電控域：Model3首創采用48顆SiC MOSFET替代了84顆IGBT，體積、功耗大幅減小； 據中信證券，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，其系統效率可以提高5%左右，芯片數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21700電池，強大的軟件能力實現每節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）、能量轉換系統（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、數據采樣芯片等。

在BMS的控制下，具體對電池組進行監測的是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