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耗时2个月，特斯拉Model 3被拆解，扒出了很多秘密之电机电控、热管理、车身

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发布时间：2024-12-04 07:37

报告出品方/作者｜中信证券研究部，芯智讯-浪客剑

近期中信证券也联合多家企业和机构拆解了一台特斯拉（丨），写了一份长达94页的研报《新能源汽车行业特斯拉系列研究专题：从拆解Model 3看智能电动汽车发展趋势》。

电机电控：集成度高，持续向高能效优化

1、总成：驱动单元集成度高，系统效率提升

Model 3/Y 搭载驱动电机、电机控制器、单挡变速箱三合一驱动系统，集成度高。电机方面，标准续航版后轮搭载永磁同步电机，四驱高性能版后轮搭载永磁同步电机，前轮搭载交流异步电机，采用定子+转自复合油冷系统，还采用扁线电机，电机功率密度较大程度改善，成本亦有降低。电控方面，Model 3/Y 搭载 SiC MOSFET，较 /S Si IGBT 方案逆变器功率密度显著提高。同时受益于驱动系统集成化提高、电机电控等关键零部件升级，Model 3/Y 驱动系统效率达 89%，较 /X 提高了 6pcts。

2、电机：向高功率、低能耗演进，性能和成本持续优化

Model S/XModel 3：由感应电机转向永磁同步电机。2012 年特斯拉 Model S 上市，该车型定位高性能（197kW），彼时大功率车用永磁电机尚未成熟。而大功率感应电机相对成熟、成本低，且不受稀土资源制约，亦无高温下退磁的担忧。因此 Model S 搭载的是感应电机而没有选择永磁电机。感应电机具备成本低、功率高等优势，但同时也存在体积大、效率低而影响续航等缺点。随着电动化推进，在 2017 年推出的 Model 3 中开始转向使用永磁同步电机。相比感应电机，永磁同步电机体积小更紧凑，效率高而有利于续航且更易控制，在 Model Y 中，特斯拉继续亦采用永磁同步电机方案。

Model S/XModel 3/Y：双电机版本由前后均为感应电机向前感应后永磁电机转向。2015 年特斯拉推出双电机性能版车型 Model S P85D，在前后轴同时使用交流异步电机。而到 Model 3/Y 的四驱高性能版时，则采用了感应（前）+永磁（后）搭配的方案。主要系感应电机高效区在高速、永磁电机高效区在低速，二者搭配有互补效应。而若采用两档永磁电机或单一大功率电机，成本高、冷却难度增加，实现技术难度较大。

Model3Model Y：由圆线向扁线切换。目前电机多为圆线电机，绕组一般采用圆形细铜线。扁线电机相比圆线电机的优势在于：1）槽满率 20%提升可使电机体积减小；2）宽截面使其电阻/温升减小 50%/10%左右，输出功率更高，峰值功率密度可达 4.4kW/kg，显著高于目前圆线电机的 3.2-3.3kW/kg；3）在电机损耗中，铜耗占到 65%，而在扁线电机中裸铜槽满率提高，有效绕组电阻降低，进而降低铜损耗。

Model Y 搭载扁线电机，电机体积和功率密度皆有所优化。目前特斯拉在国内共推出 5 款电机，其中扁线永磁同步电机最大功率从 202kW 提升至 220kW，最大扭矩从 404Nm 提升至 440Nm。Model Y 后电机采用扁线方案，扁线漆包线重量约 5.78kg，焊接一致性和饱满性较优，转子体积和重量也皆有降低。我们预计 Model 3 亦会跟进，示范效应下扁线电机有望加速渗透，比亚迪、蔚来、理想、大众等车企皆开始切换扁线电机。

Model S→Model 3：由水冷向油冷切换。早期 Model S 采用水冷系统进行电机热管理，但因是机壳液冷无法对绕组直接冷却，冷却效率较低。后特斯拉电机均以油路冷却方案为主，散热能力和电机功率密度明显提高。

Model 3：采用“定子冷却+转子冷却”复合方案。一方面定子铁芯表面开有 162 个方形油道，与机壳过盈形成油路，两端安装塑料油环（圆周均布 16 油孔）进行绕组两端喷油冷却。另一方面转子轴中空且开有甩油孔，转子主动冷却同时，能通过转子甩油实现定子绕组内圈冷却。Model 3 复合式油冷技术使得电机的功率密度和转矩密度明显提升，相较普通的水冷电机，持续转矩能够提升 40%-50%。

Model Y：整体延用了 Model 3 的油冷方案，在定转子细节上进行优化。新定子铁芯取消了外表面的横纵油道设计，并采用激光焊接，外壳定子进油口和后油环结构发生调整。转子油孔位置和数量更具针对性，甩油效果提高。

3、小三电：和电池包集成，空间布局更为紧凑

“小三电”和电池包集成，结构紧凑成本更低。将车载充电机（OBC）和 12V-DC/DC 变换器集成为电源转换系统（PCS），并与 PDU、BMS 等和电池包集成在一起，高压三合一内壳体采用轻而薄的铝材，与电池包共用外壳体，减少动力电池与三合一之间的布线长度和电缆用量，重量可降低约 5%。同时，零部件集成一起便于电子元器件的维修。Model Y 整体沿用了 Model 3 的集成方案，上壳加入防拆卸设计和安全互锁，低压连接器需通过上底壳连接电路，提高防盗能力和安全性。同时将电路板为上下板，上板组装电气部件，下板则与电池模组固定，便于流水线作业，提高电池系统组装速度。

“三合一”向“N 合一”演进，电驱动系统集成度提高。随着电驱动产品集成化的进一步提升，除电机、电机控制器、减速器驱动系统三合一集成之外，PDU、DC/DC、充电机 OBC 等电源器件也可与其一起集成，形成功能更全的多合一动力总成系统，以提高驱动系统的功率密度并降低成本，如长安推出七合一超级电驱动系统，华为 DriveOne 七合一系统，比亚迪 e 平台 3.0 搭载八合一电驱动系统。

4、快充：搭载 V3 大电流超充技术，快充水平持续提高

采用第三代大电流快充技术，充电功率大幅提高。快充技术有两种实现途径，一是使用高电压提高功率，代表是保时捷的 800V 方案，另一种是通过大电流实现快充，代表是特斯拉超级快充，该种方案对热管理要求较高。Model 3 配套特斯拉第三代超级快充充电桩，采用水冷散热设计，充电过程中峰值电流为 600A，最大充电功率可达 250kW，较 V2 充电桩峰值功率提高了 72.4%，在该功率环境中，Model 3 的 5 分钟充电量可支持 120km 续航，40 分钟 SOC 即可由 8%充至 90%。第四代超充技术或将推出，峰值电流 900A，峰值功率有望达到 350kW，将与 4680 兼容，或首先搭载 Plaid 和中。

热管理：跨域集成，向系统性工程升级

1、拓扑结构：结构持续创新，系统集成逐渐深化

特斯拉热管理系统经历 4代发展，在结构集成上不断创新。按照时间序列和匹配车型，特斯拉电动汽车热管理系统技术可以分为 4 代。特斯拉第一代车型传承于燃油车热管理的传统思路，各个热管理回路相对独立。第二代车型中引入四通换向阀，实现电机回路与电池回路的串并联，开始结构集成。第三代 Model 3 开始进行统一的热源管理，引入电机堵转加热，取消水暖 PTC，并采用集成式储液罐，集成冷却回路，简化热管理系统结构。第四代 Model Y 在结构上采用高度集成的八通阀，对多个热管理系统部件进行集成，以实现热管理系统工作模式的切换。从特斯拉车型的演进来看，其热管理系统集成度不断提升。

1）第一代热管理系统相对独立，结构集成初步显现。

特斯拉第一代热管理系统不同回路相对独立。特斯拉第一代热管理系统应用于 Tesla 车型，包含电机回路、电池回路、HVAC（空调暖通）回路和空调回路，各回路相对独立，与传统内燃机汽车架构类似。电机回路上布置驱动电机、电子控制单元、电子水泵、膨胀水箱等，对电机回路上电子部件进行散热。电池回路上布置动力电池、热交换器、膨胀水箱、高压 PTC 等，实现高低温下电池性能的稳定。HVAC 回路布置散热器、高压 PTC 等，调节乘员舱温度。空调系统布置压缩机、冷凝器、膨胀阀和热交换器等，通过压缩机进行制冷循环，并通过热交换器对系统回路和 HVAC 回路进行制冷。

布置控制阀，结构上初步集成。电机回路和 HVAC 回路上布置有 3 个控制阀，实现电机回路余热为 HVAC 回路加热的目的，在低温环境下，通过 HVAC 回路的散热器对鼓风机吸入的低温空气进行预加热，节约高压 PTC 消耗的电能。

2）二代热管理系统引入四通阀，电机电池回路实现交互。

第二代热管理系统引入四通阀，实现电池回路和电机回路的交互。在整车冷启动工况下，当电池系统有加热需求，可调节四通阀开启状态，实现电机回路和电池回路串联，使用电机系统预热为电池系统进行加热，减少高压 PTC 为电池加热消耗电能。当电池有冷却需求时，如电机回路温度低于电池回路，则通过电机回路散热器为电池系统冷却。如整车工况、两系统工作状态不满足串联模式热管理时，则控制四通阀实现并联，进行独立控制。

取消 HVAC 回路，新增三通阀短接低温散热器。第二代热管理系统在空调系统上引入乘员舱内蒸发器和冷媒-水热交换器（Chiller），取消 HVAC 冷却回路，实现空调系统对乘员舱的直接制冷过程。当乘员舱有采暖需求时，采用高压风暖 PTC 加热。除此之外，外置低温散热器上加设三通阀，实现其在不需要散热情况下的短接，实现部分余热回收。

第二代热管理系统相较第一代系统实现拓扑结构的升级，各热管理回路之间实现一定程度的交互。

3）三代热源统一管理，集成式储液罐加强系统集成。

第三代热管理系统结构设计凸显集成，统一热源管理加强系统联系。Model 3 在拓扑结构上相较第二代热管理系统没有本质差别，但在驱动电机和储液罐结构实现技术创新，在结构设计上更加集成，实现三个管路的热量交换。在该系统下，取消电池回路的高压 PTC，利用电机电控设备废热进行加热，同时功率电子冷却系统与空调系统链接，节省系统成本。

驱动电机采用油冷电机，与电机回路通过热交换器实现热量传递。电机新增低效制热模式，通过电机控制器新的控制方式，可实现电机发热模式。通过四通阀控制，实现与电池回路的串联，采用电机低效制热模式用于电池回路的加热，相应的取消电池回路的高压 PTC，减少成本。

引入冷却液储罐发挥整合优势，集成式储液罐设计进一步联系各系统。采用集成式储液罐（Superbottle）设计，实现膨胀水箱与热管理系统的加热与冷却部件高度集成。Superbotlle 核心部件为冷却液储罐 CR（Coolant Reservoir），此外该集成模块包含四通阀、电机水泵、电池水泵、Chiller 热交换器、散热器和执行器等部件。1）冷却模式下，冷却液在抽取至冷却液储存罐中时，分别在两条路径由 Chiller 和散热器冷却，实现对电池和对电机设备及电机的循环冷却。2）加热模式下，电池与功率电子管路切换成串联电路，冷却液进入管理模块、驱动单元的油冷却热交换器吸收其工作中所产生的热量，经过集成阀流经 chiller 为电池进行加热。

4）四代系统八通阀结构创新，热管理整车集成化。

第四代热管理系统使用八通阀集成冷却和制热回路，实现整车热管理集成化。Model Y 的热管理系统中使用了一个八通阀（Octovalve），引入热泵空调系统、空调系统和鼓风机电机的低效制热模式，将整车热管理集成化，并通过车载计算机精确的控制各元器件的运转情况。冷却环节，沿用三代冷却剂回路方案。通过冷却液循环系统，冷却液在各系统之间流动。在制热环节，采用热泵空调系统通过热交换器和管路连接，与电池回路和电机回路进行耦合，实现整个热管理系统的热量交互。

八通阀设计下能量效率提升，系统集成降低成本。通过八通阀设计，打通了传统热泵空调、电池系统、动力系统，实现 12 种制热模式和 3 种制冷模式，使用了八通阀的 Model Y 相比 Model 3 能量利用效率提高了 10%。动力系统电驱回路水冷冷凝器可以在冬天将三电系统废热回收利用到热泵系统，为乘客舱服务。以压缩机全功率工作等同 PTC 进行制热，实现了 R134a 制冷剂在零下 10°C 以下无法实现热泵功能的代替方案，将压缩机一物多用节省零件成本。高度集成化零件缩短零件流道，降低能耗，方便装配，同时将 OEM 的装配工序集中下放到 Tier1 供应商，节省人工和产线成本。

技术持续创新，特斯拉热管理系统集成逐渐深化。综合来看，特斯拉热管理通过四通阀、集成式储液罐、热泵系统和八通阀等技术创新，实现结构集成，提升了系统的能量利用效率。以加热方式为例，特斯拉从仅利用电池电能产热（PTC），到利用电池产热+利用电机电控余热，再到电池产热+车内各可产热的部件+环境产热，通过整车热源集成及技术升级完善热能利用。

同行比较：高集成热管理为行业共识，传统车厂和新势力逐步追赶

1）大众 ID.4：搭载二氧化碳热泵，集成度有待提升。

搭载二氧化碳热泵和水路热力阀，实现电池电机部分集成。大众汽车在 ID 系列车型上搭载了二氧化碳热泵空调，其结构设计延用了普通热泵的结构，其架构主要采用直冷直热架构，制冷蒸发器与热泵冷凝器直接进入乘员舱，并采用电磁阀和双向电子膨胀阀的组合方式对制冷剂回路进行控制，配合舱内 PTC 实乘员舱温度条件。制冷剂回路使用 CO2 冷媒水路循环使用三通阀、水路热力阀连接电池和电机，利用电机余热加热电池，降低电池制热下水路高压 PTC 需求，但制冷剂回路与冷却水路之间的交互较少，相对独立，未采用热泵加热电池的模式。

2）蔚来：热泵系统逐渐覆盖，整车热管理向集成发展

2022 款全新 ES8 采用热泵系统。蔚来 ES6 采用智能热泵系统。在制热模式下，系统从低温环境中吸取热量，并通过回路输送乘客舱，以达到高效制热效果。2022 年 4 月 19 日，蔚来汽车宣布 2022 款全新蔚来 ES8 正式开启交付，全新蔚来 ES8 不再使用 PTC 热敏电阻的空调加热方式，使用了跟蔚来 ES6 一样的热泵制热方式。

利用电池、电机废热提供冬季空调系统，整车集成进一步提升。蔚来在其公布的专利中说明了一种采用四通阀链接空调回路、电池回路、电机回路的方法。其中，空调系统包含第一和第三通道，第二和第四通道分别串联至电池热管理系统和电机热管理系统，通过四通阀链接四个通道，实现电池和电机废热提供乘员舱，以降低冬季耗电。该方法实现彼此独立分系统的部分集成。

3）小鹏：储液罐一体化及四通阀实现整车热循环，热管理集成继续发展。

小鹏 P7 储液罐一体化设计，四通阀集成实现整车热循环。小鹏 P7 为小鹏汽车的第2款纯电车型，整车热管理系统采用一体化储液罐设计和单 PTC 加热方案，利用一个四通阀实现整车系统级的热循环。在储液罐设计上，小鹏 P7 采用电机、电池、乘客舱三者的膨胀罐一体化设计，变为膨胀罐总成，减少零部件数量。同时利用四通阀，将电机冷却水路与电池温控水路串接，使用电机余热加热电池，降低系统能量损失。

研发朝向系统进一步集成与能量利用。小鹏在其专利中公开了一种热管理集成单元，包括流道板、泵组件、阀组件、水冷冷凝器、水水换热器和电池冷却器。阀组件连通动力电池的出口和电机水泵的进口，并且连通电池水泵的进口和电驱部件的出口，电池水泵和 /或电机水泵将冷却液输送至电驱部件以吸收电驱部件的热量，被加热后的冷却液流经动力电池以对动力电池进行保温，实现低温工况下电驱部件热量对动力电池进行保温，对电驱部件的废热进行利用。

4）比亚迪：乘员舱加热取消 PTC，热管理系统集成一体化不断完善。

一体化热管理不断完善。目前，比亚迪 e 平台 3.0 在热管理上采取了类似特斯拉集成化的阀岛方案，对冷媒回路进行了大规模集成。采用集成的热泵技术，将驾驶舱制暖预热交给热泵电动空调系统以及来自“8 合 1”电驱电控系统的余热，取消对应 PTC 模组，动力电池低温需求则由热泵电空调（包含风暖 PTC）支持，冷媒直接换热，一体化程度提高。

国内车厂竞相追赶，热管理集成为行业共识。从设计逻辑横向对比来看，国内各车厂都不同程度地向类似特斯拉所采用的集成式热管理系统迭代，采取四通阀、热泵系统等方式管理车内热源或冷却剂，通过整车或部分系统集成提高热管理效率。目前，国内各车厂热管理所处阶段类似于特斯拉第二或第三代热管理系统，呈现追赶特斯拉的特点。

2、电子膨胀阀：热管理精细化管控重要部件，技术壁垒较高

电子膨胀阀为电动车热管理精细化管控的重要部件。电子膨胀阀由控制器、执行器和传感器 3 部分构成。由于电子膨胀阀的感温部件为热电偶或热电阻，可以在低温下准确反映出温度的变化，提供更准确的流量调节，同时电子膨胀阀流量控制范围大、调节精细，弥补了毛细管和热力膨胀阀不能调节的缺点，更适合电动车电子化与热管理精细化的管控。

车用电子膨胀阀技术难点在于稳定性、精度要求高，同时阀件工艺存在门槛。1）稳定性要求高：车用电子膨胀阀需安装在高速行驶、震动等相对动态场景，要求运行稳定、耐震动、轻量化、宽温度范围适用、高可靠性和安全性，且空间紧凑，要求设计体积更小、安装方便和可靠。2）精度要求高：车用的热管理系统比目前家用或商用空调系统更为复杂，特别是在电池的热管理上对电子膨胀阀有更高的精度要求。3）工艺要求高：一般来说，一只阀件由几十个精密细小的零部件构成，需 30 余个工序制作，且在制造中需满足公差极限和测试要求，工艺要求高。受限于电子膨胀阀本身技术壁垒，全球电子膨胀阀市场呈现寡头垄断局面，2021 年三花智控、不二工机和盾安环境电子膨胀阀份额合计约 90%。

3、八通阀：热管理系统集成核心部件，回路转换提升效率

八通阀可调节各回路，实现热管理效率提升。八通阀可以改变 9 个管路的链接方式，从而实现不同循环回路，并进一步形成 12 种制热模式和 3 种制冷模式。举例来说，1）当电池系统温度高于循环中其他部件（DCDC、电机控制器、电机等）温度时，电池循环系统和电机循环系统并联。2）当电机循环系统温度高于电池系统时，两系统串联，实现余热管理。3）当电池与乘员舱有制热需求时，分别可通过电机堵转快速加热，热泵系统通过水箱散热器吸收环境热。

特斯拉热管理阀类向高度集成方向演进，以更复杂管理控制策略实现热量分配。汽车各回路热管理的集成需要通过各类阀门控制回路的串并联状态或流道。特斯拉在阀门上不断发展更为创新结构，通过依靠复杂的控制策略来实现热量的合理分配，向高集成方向发展。

1）Model S/Y 四通阀：特斯拉在第二代热管理系统上首次引入四通阀结构，实现了电机回路与电池回路的串并联切换。

2）Superbottle：到了特斯拉第三代热管理系统，在结构上通过Superbottle 将四通阀、散热器、水泵等集成，实现电池与功率电子管路串并联、电池与电机回路的交互，与第二代相比则集成更多分系统。

3）八通阀：第四代的八通阀可看作是 2 个四通阀的集成，将空调系统和三电全部集成，可更有效地实现热管理系统功能的转换。特斯拉以最大限度发挥自身系统设计、集成和控制能力，将热管理系统向更复杂管理策略、高度集成方向演进。

汽车车身：一体压铸减重，线控底盘提效

从 Model 3 的拆车情况来看，传统零部件维度，Model 3 及特斯拉其他车型在车身材料及工艺、车灯、玻璃和底盘上有许多新技术应用。我们在零部件端进行了进一步的拆解分析，具体如下。

1、车身材料及工艺：轻量化协同一体压铸，节能、提效最优解

Model 3 采用钢铝混合车身，制造工艺以冲压焊接为主。经过对 Model 3 的拆解，我们发现 Model 3 车身制造工艺采用冲压焊接技术，车身材料为钢铝混合，具体分为：铝材、低碳钢、高强度钢、超高强度钢。铝材具有低密度特性，主要集中于 Model 3 车身尾部及壳体，以平衡车体前后重量分布。车身其余部位根据设计强度要求，采用三种不同强度的钢铝合金，其中乘客舱骨架（车身纵梁、AB 柱、车顶纵梁、底板梁）采用强度最大的超高强度钢，用以保护乘客安全。铝材的使用令汽车在轻量化方向上迈出重要一步。

轻量化满足节能及提高续航诉求，“以铝代钢”是最佳选择。全铝车身是特斯拉家族主流，目前 Model Y、Model S、Model X 均已采用。铝合金相较于钢铁密度更低，普通 B 级车钢制白车身重量通常在 300-400kg，采用铝合金可使车身重量降低 30%-40%。除减重外，车身选用铝合金还可大幅降低能耗，提供更大的动力输出，据世界铝业协会报告， NEDC 工况下汽车自重每减少 10%，能减少 6%-8%的能耗。铝合金在新能源车轻量化的进程中优势明显，是车身材料的首选，但因其造价相对较高，目前全铝车身主要应用于中高档车型，低档车型及 Model 3 等“以量取胜”车型只是部分采用铝材，随着铝合金加工工艺不断进步，其价格将逐渐降低，铝合金材料已成为车身轻量化发展的新趋势。

高压压铸是铝合金材料最高效的成型方法，特斯拉率先提出一体压铸。金属制品主要采用机床铣削、钣金成型焊接、铸造三种工艺生产。其中铸造主要生产内部结构复杂，难以用钣金成型或机床铣削不具有经济性的零件。压铸全称压力铸造，是一种将金属熔液压入钢制模具内施以高压并冷却成型的一种精密铸造法。压铸适合铸造结构复杂、薄壁、精度要求较高、熔点比钢低的金属零件（铝、锌、铜等）。特斯拉于 2019 年率先提出一体压铸技术制造工艺，即通过大吨位压铸机将单独、零散的零部件高度集成后一次成型压铸成大型结构件，目前主要应用于车身结构件中。2020 年，一体铸造技术开始在 Model Y 上应用，2021 年十月，Model Y 一体压铸前舱落地柏林工厂，Cybertruck 后地板亦将应用。

一体压铸降本增效明显，大势所趋。相较于传统的冲压焊接工艺，一体化压铸技术的主要优势在降本增效。冲压+焊接技术需要先冲压出零部件，再经焊装、涂装、总装后形成零件，一体压铸则是直接将零部件压铸成一个零件，效率明显提升。人工方面，压铸机替代了大部分焊装车间员工，相同产量下，一体压铸车间员工数量仅为传统车企焊装车间的 10%左右，人工成本大幅下降的同时，人效显著提升。轻量化方面，采用一体压铸技术可使整车减重约 10%，续航里程提升约 14%。一体化压铸在降本增效及轻量化方面的优势明显，继特斯拉之后，蔚来、理想、小鹏等造车新势力及大众、奔驰等全球主流车企纷纷跟进，一体压铸大势所趋。

2、车灯：消费升级、智能化升级两大属性驱动技术迭代

Model 3 外饰搭配兼具科技感与美感，车灯选用矩阵式 LED 光源。Model 3 整车车长 4694mm，宽度 1850mm，轴距 2875mm，典型的轿跑造型，前脸沿用特斯拉“家族式” 的封闭格栅设计，车门采用隐藏式门把手式设计，饰条选用铝材，车灯应用全 LED 光源，灯体内部为矩阵式构架，科技感及美感十足。

车灯既是功能件又是外观件，消费升级、智能化升级两大属性驱动技术迭代。车灯早期功能仅限于为行车提供照明，保障夜间行车的安全。近年来，需求端车主对智能和美观的诉求逐渐加大的同时，供给端也在不断挖掘车灯潜在的“噱头”，共同推动车灯技术的迭代和外观的进化，汽车车灯开始从静态被动的安全功能系统，变成了主动响应增进驾驶体验的智能配置，单车价值量不断提升。具体而言，一方面，光源端向更优质、节能、更小体积方向迭代；另一方面，智能车灯从 LED 到 ADB 再到 DLP，功能从方便司机拓展到实现与其他车辆、行人的信息交互。目前，欧洲生产 Model Y 已确定采用 DLP 车灯。

光源迭代：汽车车灯光源变得更优质、节能，体积更小。早期车灯主要煤油头灯、乙炔头灯等明火大灯，照明效果差，且需要携带燃料，使用极为不便。20 世纪 70 年代卤素车灯面世，其照明效果远优于明火大灯，且成本便宜，迅速成为汽车车灯的主要光源。随着车灯光源技术的进一步升级，氙气灯、LED 等照明效果更好、能耗更低的车灯光源逐渐应用于中高端车型，并开始向中低端车型渗透。2014 年，宝马旗舰电动超跑 i8 首个搭载激光大灯，将汽车车灯光源技术又推高到一个新的台阶。回顾车灯光源的迭代历程，每一次光源技术的升级都伴随着光线强度、耐用度、照明效果等性能的提高以及能耗的减少。

智能化升级：从 AFS 到 ADB 再到 DLP，智能化程度不断加深。汽车行驶过程中驾驶员需要应对的环境瞬息万变，静态的汽车车灯照明很难实时满足驾驶员的观察需求。在这一背景下，AFS（或 AFLS，Adaptive Front-lighting System）和 ADB（Adaptive Driving Beam）等技术应运而生，近两年，DLP(Digital Lighting Process，数字投影灯光)技术也开始应用在一些车型上。

1）AFS 前灯：能够根据汽车的加速、刹车和转向等工况调节大灯照射角度，确保照明范围能持续覆盖驾驶员需要观察的区域，减少盲区。前瞻产业研究院数据显示 2019 年我国 AFS 大灯渗透率为 18%。

2）ADB 前灯：能够通过摄像头探测汽车前方的车辆和行人，并依据探测结果控制远光灯的分区照射，避免来车驾驶员和行人因被远光灯照射而产生炫目。前瞻产业研究院数据显示 2019 年我国 ADB 大灯的渗透率为 1.8%。

3）DLP 前灯：工作原理和投影机基本一致，就是通过镜片反射数字微镜芯片 DMD，投射数字编辑的信息到车前的地面，像素高达百万级。由于 DLP 车灯的关键零部件数字微型反射镜元件(Digital Micromirror Device，简称 DMD)、德州仪器的数字光处理控制器芯片(DLPC)、功率微控制器芯片(PMIC)，均由德州仪器独家垄断，成本相对较高。

3、汽车玻璃：Model 3 天幕引领行业趋势，渗透率有望持续提升

替代传统天窗，特斯拉全景天幕引领行业趋势。2016 年，特斯拉宣布旗下 Model S 和 Model 3 两大车型的最新款更换全景天幕玻璃。其中 Model 3 采用了分段式的天幕玻璃，在车顶中部采用了加强横梁，对视野仍有一定的影响，而 Model S 和 Model Y 更是取消了中间的横梁，采用了一体式的天幕玻璃。我们认为全玻璃车顶在造型设计上更加时尚和具有视觉冲击力，为车内提供更加广阔的视野，采光性能更好，乘坐体验提升显著。同时天幕玻璃省去电机、滑轨、齿轮等复杂结构后，制造成本更低。特斯拉所使用的天幕玻璃采用高强度的夹层玻璃保证安全，并通过镀膜技术阻挡近 98%的紫外线和 81%的热量进入车内。特斯拉的天幕设计受到了消费者的广泛好评，料将成为未来趋势。

天幕工艺、性能要求提高，推动产业链价值重构。特斯拉的天幕设计逐渐开始被其他品牌跟进，蔚来、小鹏、理想和比亚迪等国内主机厂均在旗舰车型上开始搭载天幕。从汽车天窗的发展历程来看，从最早的无天窗设计，到小天窗和全景天窗，再到天幕，汽车玻璃的单车使用面积不断提升。天幕玻璃较多采用钢化玻璃，由于其面积比普通玻璃更大，工艺难度更高，单平米价格水平普遍更高。此外，天幕玻璃对隔热、隔音等方面都有更高要求，如采用夹层设计、具备防红外线功能、具备智能调光功能等，其单价也显著高于普通的钢化或夹层玻璃。对于传统汽车玻璃天窗而言，玻璃供应商是 Tier2，天窗机械及密封部件贡献主要价值量，天窗系统整体单车价值量约为 2000-4000元。而天幕玻璃单车价值量约为 1500 元，玻璃供应商升级为 Tier-1，不仅满足了消费者需求，同时降低了主机厂的成本。因此，主机厂更有动力提升全玻璃车顶的配置率。因此，天幕玻璃将为汽车玻璃行业打开新的增长空间。

底盘：线控底盘是实现高级别自动驾驶的必由之路

Model 3 底盘逐步实现线控化。经过对 Model 3 底盘结构的拆解，我们看到：悬架方面，特斯拉全车型均采用前轮双叉臂式独立悬架搭配后轮多连杆式独立悬架的配置，未配置空气悬架；制动系统方面，特斯拉车系使用最前沿技术，即线控制动系统 Ibooster；转向系统方面，Model 3 仍沿用传统的电动助力转向。

线控底盘是实现自动驾驶 SAE L3 的“执行”基石。自动驾驶系统共分为感知、决策、控制和执行四个部分，其中底盘系统属于自动驾驶中的“执行”机构，是最终实现自动驾驶的核心功能模块。L3 及 L3 以上更高级别自动驾驶的实现离不开底盘执行机构的快速响应和精确执行，以达到和上层的感知、决策和控制的高度协同。而底盘系统的升级也意味着其中驱动系统、制动系统和转向系统等功能模块的升级。所以，线控底盘作为更高级别自动驾驶的执行基石，是发展自动驾驶的具体抓手。

制动系统：线控制动是 L3 及以上高级别自动驾驶的必然选择。发展至今，汽车制动领域先后历经四个阶段：机械制动、发动机动力制动、脱离发动机的电力制动和数控制动，以及现阶段具备完备冗余机制的线控制动。相较于使用电子真空泵，第四代的线控制动能进行能量回收，在能耗降低的同时，效率提升。随着汽车行业智能化、自动化发展，线控制动是必然选择。

转向系统：线控转向是汽车转向系统未来趋势。汽车转向系统经历“机械-电子辅助线控”三段式发展，第三代线控转向系统（Steer-By-Wire，SBW）在电子助力转向系统（Electric Power Steering， EPS）的基础之上发展而来，将驾驶员的操纵输入转化为电信号，无需通过机械连接装置，转向时方向盘上的阻力矩也由电机模拟产生，可以自由地设计转向系统的角传递特性和力传递特性，完全实现由电线或者电信号实现指令传递从而操纵汽车。线控转向模式下，方向盘与转向机完全解耦，转向精准度提升，同时节约驾驶舱空间，是 L4 及以上自动驾驶的必选项。

悬架：空气悬架是核心趋势，配置价格区间明显下探。传统汽车的悬架一般由螺旋弹簧和减振器组成，被动地进行受力缓冲和反弹力消减。空气悬架是一种主动悬架，它可以控制车身底盘高度、车身倾斜度和减振阻尼系数等。与传统钢制汽车悬架系统相比较，空气悬架在提高车身稳定性及乘坐舒适性方面有显著优势，是汽车悬架的核心趋势。空气悬架系统此前多配置于 BBA 等高端豪华品牌，标配价格在70万元以上。随着国内自主主机厂不断推出高端品牌，同时希望给消费者带来“性价比”，空悬成为其增配的主要产品，国内自主品牌空悬配置价格区间明显下探。

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