拆完比亚迪,拆特斯拉!分析师不拆个车,都写不出研报了
刷屏了!继上个月海通国际拆了一台比亚迪“元”,用87页研报展示汽车零部件的详细细节后,中信证券拆了一台特斯拉Model 3,并写了一份94页的研报。看样子,卖方分析师卷起来无止尽了,没拆过车,都不好意思说自己是电车分析师。
券商一哥拆解Model3
7月18日,中信证券发布研报《从拆解Model 3看智能电动汽车发展趋势》,文章署名分析师包括丁奇、许英博、袁健聪、尹欣驰、杨泽原、李景涛、滕冠兴、王诗宸。
该研报认为,中国智能电动汽车目前正处在蓬勃发展阶段,今年国内新能源汽车销量有望突破600万辆。团队拆解了具有标志性意义的Model3标准续航版,对特斯拉的E/E架构、三电、热管理、车身等进行了详细深入地分析。给出的观点是:坚定看好中国智能电动化发展趋势。
据悉,为了写该篇研报,中信证券研究部TMT和汽车团队协同多家公司和机构经过了两个月的时间对一辆特斯拉Model 3进行了完整的拆解。最终,该研报篇幅达94页,其中拆解内容近80页。
研报指出,汽车智能化已成为产业共识和市场共识,然而什么叫智能化却没有一个明确的定义,该团队认为,智能化的关键在于智能汽车的软件“可迭代、可演进”,就像安卓系统那样。
然而,汽车过去的E/E架构使得很多型号的汽车从出厂到最终报废,软件功能都没有升过级,都没有迭代,又何谈智能?而特斯拉的Model 3率先由分布式架构转向了分域的集中式架构,这是其智能化水平遥遥领先许多车厂的主要原因。
对此,公司给出的投资策略是,智能汽车的域控化已成趋势,重点推荐域控制器相关公司德赛西威、中科创达。主流车企的车型平台不断升级出新,新能源车的三电和热管理环节处于高速成长期,当前时点建议关注特斯拉、宁德时代、LG化学等优质整车、电池企业供应链。
中信证券对30家重点公司中的29家给出了”买入“评级,其中比亚迪的盈利预测跟上次中信证券《比亚迪重大事项点评:万亿新起点,高端化、全球化、智能化打开成长空间》一文保持一致。
看出了个啥?
研报中,团队对特斯拉的车身域、座舱域、驾驶域等进行详细的解读。
车身域方面,团队认为特斯拉的域控制思路始终是更为领先的,能最大化减少车身布线复杂度,充分发挥当今芯片的通用性和高性能,降低汽车开发和制造成本。
驾驶域方面,特斯拉的一个重要特点就是其智能驾驶,这部分功能是通过自动驾驶域控制器(AP)来实现的,本部分的核心在于特斯拉自主开发的FSD芯片,这也是特斯拉实现更高AI性能和更低成本的一个重点,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。
座舱域方面,特斯拉更多将座舱域视为PC而非手机,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),座舱平台上,特斯拉基于开源免费的Linux操作系统开发了其自有的车机操作系统,该生态不如安卓生态丰富,特斯拉需要自己进行一部分主流软件的开发或适配。
电控域方面,Model3首创采用48颗SiC MOSFET替代了84颗IGBT,体积、功耗大幅减小,能够带动多个性能全面提升。可以说特斯拉开创了SiC应用的先河,但是SiC的高成本制约在行业的普及,未来SiC与Si-IGBT相互补充。
动力方面,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。高复杂的电池组也让特斯拉在BMS积累了相当强的实力,在充电或电能利用方面的用户体验是其独到之处。
线束和连接器方面,团队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,Model3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;同时,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Model3的核心供应商,国产厂商有望取得突破。
电池方面,特斯拉代际技术领先,4680和CTC是后续发展方向。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。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。
三电与热管理方面,三电集成度不断提高,热管理率先实现全域打通。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。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。
汽车车身方面,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。
研报成本飙升到30万
就在一个月前,海通国际从外观、操控、安全、性价比、续航情况等角度对2018款比亚迪元EV360智联炫酷进行评价,并呈现了这辆电动车的每一个部件,包括车身结构件、底盘、座椅、线束、多媒体系统、组合仪表、热管理系统、电池系统、电驱系统等等。甚至连隔音材料、地毯等每个拆下来的零部件都进行了图片文字描述,包括尺寸重量、工作原理、生产信息以及经销商报价等信息。
从成本方面来看,海通国际所拆车辆为2018款比亚迪元EV360智联炫酷,该款新车总购置成本为10.34万元,由于所拆车为二手车,类似车况的售价在7万元左右。而中信证券拆掉的特斯拉Model 3,其标准版本官网售价近30万元。
无论是之前海通国际拆解比亚迪,还是中信证券拆解特斯拉,在网上均引起了大量热议,有网友直言这些拆车行为赚足了噱头,“发出来就已经回本了”。不过,也有人表示支持,“至少有一点参考依据,比坐在办公室一拍脑袋瞎写强”“至少非常敬业”。
有段子则表示,老消费电子研究员了,地产研究员需要拆楼吗?医药研究员能手拆PD-1吗?“看今天的盘面,可能是环保研究员把二氧化碳给拆了!”
本文源自财通社
比亚迪申请电机驱动系统专利,增强车辆整体的加热能力和加热效率
金融界2024年1月5日消息,据国家知识产权局公告,比亚迪股份有限公司申请一项名为“电机驱动系统、车辆及驱动系统控制方法“,公开号CN117353621A,申请日期为2022年6月。
专利摘要显示,本公开涉及一种电机驱动系统、车辆及驱动系统控制方法。驱动系统包括:加热控制器、电机控制器和驱动电机;加热控制器被配置为:在检测到车辆处于驻车状态且接收到加热请求时,生成多路高频PWM信号,并输出多路高频PWM信号至电机控制器,以控制电机控制器输出高频交流电流至驱动电机的定子,以使得驱动电机的定子和转子在静止状态下产生热量,并将热量传导至于发起加热请求的装置。这样,可以复用车辆上现有的电机驱动系统在驻车需要加热时产生热量,以为发起加热请求的装置进行加热,增强车辆整体的加热能力和加热效率,甚至可以取消额外的加热设备,让车辆的零部件集中化,缩小体积,降低车辆成本。
本文源自金融界
弗迪动力、特斯拉、臻驱科技、北汽、阳光电源、赛力斯、联电等的SiC电控
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有哪些车企或零部件供应商已经量产或测试过SiC电控,效果如何?
新能源汽车能源转换应用中,功率器件的话题越来越热。不少车企和零部件供应商都在寻求能够使电驱系统效率提升的最佳材料。碳化硅(SiC)就是近年来格外受重视的功率半导体材料。
SiC秉承着材料属性的优势,对比硅(Si)基半导体更低的损耗,更高的耐温。当它用于逆变器时,可为应用系统带来更高效、更高功率密度、更小型、更耐压的好处。这些正是新能源车企在提升电驱系统时的研究着力点。
那么都有哪些车企或零部件供应商已经量产或测试过SiC电控,效果如何?本文对此进行了简单的盘点。因资料有限,作者无法一一列明全部,希望能够得到诸位的补充。
弗迪动力SiC电控
截止至目前,弗迪动力的电驱动系统研发已经进行到第四代,国内首家量产SiC动力三合一产品。
弗迪动力采用的SiC模块为比亚迪半导体自研。SiC模块正面采用铜夹互连工艺,降低寄生电感,提升芯片过电流能力。最终SiC模块实现了可达200KW的输出功率,提升一倍的功率密度。比亚迪汉EV率先采用了该系统,实现了百公里加速3.9秒的成绩。
电机控制器是新能源汽车中电池电能转换机械能的控制部分,功率控制模块是电机控制器中核心电能转换器件。据弗迪动力测算,SiC能够提升电控系统中低负载的效率,整车续航里程增长5~10%;提升控制器功率密度, 由原18kW/L提升至45kW/L,有利于小型化;占比85%的高效区效率提高6%,中低负载区效率提高10%。
弗迪动力认为,电驱动系统需要不断向高效率、高可靠性、高安全、高电压、高转速的方向迈进。从2020年到2025年,其SiC电机控制器将升级三代,适用电压平台升高至800V,功率密度提高到90kW/L,效率最高可达99.7%,转速高达20000rpm。
特斯拉Model 3 SiC电控
Model 3的电机从原先的感应电机变为嵌入式永磁同步电机,冷却方式也从水冷变为油冷,以缩小尺寸、提高效率。逆变器通过采用SiC (碳化硅)的新电源模块实现小型化。
整个功率模块单元由单管模块组成,采用标准6开关逆变器拓扑,每个开关由4颗单管模块组成,共24 颗单管模块,器件耐压为650V。
APC为ST开发了应用于Model 3 中 的功率SiC MOSFET模块封装。APC是Boschman于成立于2010年左右组建的一家公司,早期阶段专注于封装开发以及样品设计业务。
臻驱科技SiC电控的设计、测试与系统评估
臻驱科技对碳化硅功率模块及电控进行了开发、测试及系统评估。测试主体为将罗姆半导体的碳化硅芯片封装至功率模块,并应用于新能源车的电机驱动器。
在臻驱看来,碳化硅技术应用于主驱电控的主要系统优势是在于效率的提升,以及峰值输出功率的增加。前者可以提升续航里程或减少电池安装数量,后者可以给整车带来更大的百公里加速度。
臻驱第一款开发的是750V的碳化硅模块,针对A级及以上的乘用车型;第二款是1200V碳化硅模块,应用于800V系统的乘用车或商用车。在臻驱开发的碳化硅模块中,臻驱采用的是罗姆最新的第四代750V及1200V芯片,以1200V芯片为例,其综合性能较上一代产品有显著提升。
实测结果证明,该碳化硅功率模块工作稳定,并相较于IGBT模块在损耗方面有明显降低。较原来搭载的IGBT电控方案,搭载了臻驱碳化硅电控的整车能耗降低4.4%,即搭载相同电池容量情况下,续航里程可增加4.4%。
北汽SiC电控随实车试验
2020年8月搭载第三代半导体SiC电机控制器的北汽新能源实车,在吐鲁番即将完成夏季高温试验,并在后续开展里程可靠性试验和冬季高寒可靠性试验,将SiC材料控制器在极端环境下的可靠性进一步的验证。后续,北汽新能源还会开展里程可靠性试验和冬季高寒可靠性试验。
目前,北汽新能源开发的SiC控制器开关频率已从最初的10kHz提升到25kHz,控制器功率达到220kW以上功率等级,在量产产品边界下,控制器达到了43kW/L以上的功率密度,最高效率从98.5%提升到99.2%。在整车技术上,仅搭载SiC控制器一项措施优化,整车NEDC效率就提升3个百分点。
SERES开发自主封装碳化硅器件的逆变器
小康集团的全资子公司SERES(赛力斯)宣布,其首款基于自主封装碳化硅(SiC)器件的逆变器成功通过电驱动系统联合测试。据介绍,它具有基于TO-247封装单管、半桥功率模块、或者全桥功率模块开发各种规格的碳化硅的能力。‘
目前,SERES已开发完成400V和800V两个电压平台的碳化硅逆变器。其中400V的碳化硅逆变器可替代现有SF5采用的400V IGBT逆变器。800V的碳化硅逆变器可以用于未来更高电压平台的车型。
相较于传统功率器件(IGBT)的逆变器,碳化硅逆变器在整个运行区间均带来显著的效率提升。轻载效率(转速低于2000rpm,扭矩低于100 Nm)由65%提升至92%,峰值效率达到99%。
阳光电源单管并联SiC电控
阳光电源2020年5月宣布,其自主研发的车用全SiC电机控制器成功装车试运行。该款电控是基于分立器件并联技术而开发。据官方的信息,该款控制器与采用Si器件的电控相比,具有更低损耗、更高效率、更好的控制性能及更优异的NVH特性等优势,最高效率达99.4%,在功能安全方面达到ASIL-C等级。
联合电子SiC逆变器
联合电子于2017年研究完成首个SiC逆变器样品,经测试验证,相比Si逆变器的性能有大幅提升。输出功率同样为133kW的逆变器,SiC版体积在3.3L,相比Si版缩减了44.1%;功率密度提升79.1%到40.3kW/L;峰值效率提高到99.4%。
新博格华纳采用碳化硅的Viper电源开关
新博格华纳收购的德尔福科技将推出基于SiC芯片的逆变器。其核心是Viper电源开关,集成度高,且采用了独特的双面水冷封装。这些特性使SiC逆变器重量轻40%,紧凑性提升30%。双面冷却封装技术可以兼容Si基及SiC(碳化硅)这两种功率半导体,可以实现在不改变逆变器外部机械尺寸的前提下提供SiC MOSFET和Si基IGBT两种选择,让主机厂可以根据市场需求灵活调整产量分配。
采埃孚SiC电驱动系统
采埃孚与美国碳化硅半导体企业科锐宣布建立战略合作关系,计划2022年前将SiC电驱动系统推向市场。
2019年4月份,采埃孚首次采用SiC技术的电驱动系统已经用于法国文图瑞Venturi的电动赛车,其SiC功率模块来自罗姆。逆变器采用了SiC MOS和SiC SBD组成的全SiC模块。与传统逆变器相比,它的输出功率提升到220kw,重量降低6kg,尺寸减少43%。
蔚来二代高效电驱平台
蔚来ET7搭载了全新第二代高效电驱平台,应用SiC功率模块,整车能耗和性能进一步优化。
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