Tesla Model汽车架构与FSD供应链
Tesla Model汽车架构与FSD供应链
特斯拉Model 3和Model Y平台架构
特斯拉model Y和Model 3 怎么做平台架构。 通过特斯拉透露的信息，Model 3 和 model Y 将近有76%的零件共用，看看机械架构平台。
车身以及底盘信息
轴距：Model Y的轴距(下图L101)比Model 3长1.5厘米，一般人的大拇指指甲的宽度为1.5厘米，大拇指指甲宽度差不多，是不是工程师为了表现差值写的一个数?
前悬后悬：Model Y 前后悬(L105,L107)比Model 3差值相差分别为6和8 mm，也就是1厘米不到，估计快五米的车这个差值真的微乎其微，应该是量数模得出来的数字。
离地间隙：其实细心的朋友通过上图可以看到Model Y的离地间隙比Model 3高出27mm 其实也就是2.7厘米，离地间隙就是高两个大拇指指甲的宽度。再看看轮胎外圈半径(下图中H108)的差值Model Y比Model 3高21.5mm。发现原来model 3是踩着高跟鞋(轮胎)来提高离地间隙的。
轴距：Model Y的轴距比Model 3长1.5厘米，同样看看大拇指指甲宽度差不多，估计Model 3 和Model Y 底盘悬架结构件估计都共用了。
同样头部空间相差就是一个大拇指指甲宽的长度， Model Y 前排腿部空间(L34)变小了点，后排腿部空间(L51)竟然加长了13.5厘米。
然后秘密来了，看下图为驾驶员座椅下面，是不是发现座椅抬高了?原来Model Y 为了体现跨界车或者SUV 的坐姿和视野性，竟然直接垫高座椅。厉害了，这样一垫高同样让后排腿部空间数字漂亮了。
电池电机充电
通过底盘系统，由于电动汽车特殊化的平台，电机和电池毋庸置疑可能就是一样的，充电表现都会是差不多。至于动力表现和续航这个和车辆的质量和风阻(特斯拉称两台车风阻系数一样0.23，了解风阻系数点击整车油耗贡献最大的设计因素-空气动力学)关系很大，所以对于SUV 续航和加速肯定都是要吃点亏。
model 3 和model Y 甚至不能叫共平台，关系可以说叫做共底盘，共电机和电池系统。这两台车的差异化就是空间和坐姿。驾驶性能差异由于目前少有试驾比较所以不得而知，不过驾驶方面差异化应该很难弄。特斯拉通过model 3 和model Y这两款车利润率应该惊人，从开发成本和Bom成本都很容易摊销。不是特斯拉的粉丝，特斯拉是汽车行业的搅局者，很多自带光环例如自动驾驶等方面未必真的很厉害，更多的是概念的先行者，查询各种资料过程中发现特斯拉宣传有一个非常厉害的方式，从中文和英文拥有多个网络媒体，专门从第三方角色来宣传。
特斯拉FSD
2021年8月20日，特斯拉在美国举办AI Day活动。特斯拉CEO马斯克、人工智能部门总监Andrej Karpathy等多位工程师，在本次活动上公布了纯视觉方案FSD的最新进展，以及神经网络自动驾驶训练、D1芯片、Dojo超级计算机等重磅信息。
坚持视觉感知技术
特斯拉的纯视觉传感器方案的实现，离不开多任务学习HydraNets神经网络架构。每辆特斯拉汽车拥有8个环绕车身、覆盖周围360°的摄像头，来获取交通信号灯、信号牌、匝道、路缘等周边信息。特斯拉人工智能部门总监Andrej Karpathy表示：“希望能够打造一个类似动物视觉皮层的神经网络连接，模拟大脑信息输入和输出的过程。就像光线进入到视网膜当中，希望通过摄像头来模拟这个过程。”
多任务学习HydraNets神经网络架构可以将8个摄像头获取的画面拼接起来，平衡视频画面的延迟和精准度。通过人工或自动标注车道、车辆、信号灯、障碍物等环境和动静物体，系统会逐帧分析视频画面，了解物体的纵深、速度等信息，再将这些数据交给车辆进行学习。但是特斯拉的工程师发现，这些参数和空间追踪是很难通过C++这个基础架构实现拼接的；有一些空间数据的输出质量不高；不同摄像头获取的物体信息不同，拼合时很难进行整体把握。
为解决这些问题，特斯拉开发了“矢量空间”技术，同时兼具了非凸优化算法、高维度两大优势。该技术可以通过8个摄像头输入的数据为基础绘制3D鸟瞰视图，形成4D的空间和时间标签的“路网”以呈现道路等信息，帮助车辆把握驾驶环境，更精准的寻找最优驾驶路径。有了海量、精准的视频数据，特斯拉还需要一个强大的神经网络，对网络进行特殊的布局，使这些数据能在一个总的主干网络上进行整合和重新分析。
因此，特斯拉研发了基于神经网络的训练方式。他们拥有一支由世界各地人才组成的数据标注团队，规模在1000人左右。团队每天对视频数据中的物体在“矢量空间”中进行标注，在善于把握细节的人工标注和效率更高的自动标注配合下，只需要标注一次，“矢量空间”就能自动标注所有摄像头的多帧画面。这为特斯拉带来了上百亿级的有效且多样化的原生数据，而这些数据都会用于神经网络培训。
同时，特斯拉还开发了“仿真场景技术”，可以模拟现实中不太常见的“边缘场景”用于自动驾驶培训。在仿真场景中，特斯拉工程师可以提供不同的环境以及其他参数，如障碍物、碰撞、舒适度等，提升了训练效率。由此，特斯拉FSD系统已可以实现每1.5毫秒2500次搜索的超高效率，预测可能出现的各种情况，并在其中找到最安全、最快速的自动驾驶路径。
D1芯片与Dojo超级计算机
随着所需处理的数据开始指数级增长，并且特斯拉也在提高训练神经网络的算力，所以他们打造了“Dojo超级计算机”，其关键单元便是特斯拉自主研发的神经网络训练芯片——D1芯片。该芯片采用分布式结构和7纳米工艺，搭载500亿个晶体管、354个训练节点，仅内部的电路就长达17.7公里。1500个D1芯片共53万余训练节点，组成了Dojo超级计算机的训练模块。由于每个D1芯片之间都是无缝连接在一起，相邻芯片之间的延迟极低，使得其算力高达9PFLOPs（9千万亿次）。
得益于训练模块的独立运行能力和无限链接能力，由其组成的Dojo超级计算机的性能拓展在理论上无上限。实际应用中，特斯拉将以120个训练模块组装成ExaPOD，这一人工智能训练计算机与业内其他产品相比，同成本下它的性能提升4倍，同能耗下性能提高1.3倍，占用空间节省5倍。
与硬件相匹配的，是特斯拉针对性开发的分布式系统——DPU（Dojo Processing Unit）。DPU是一个可视化交互软件，可以随时根据要求调整规模，高效地处理和计算，进行数据建模、存储分配、优化布局、分区拓展等任务。不久后，特斯拉即将开始Dojo超级计算机的首批组装，并从整个超级计算机到芯片、系统，进行更进一步的完善。
在今年的AI Day上，马斯克在谈到AI发展方向时，还出乎所有人意料地抛出了“Tesla Bot”。Tesla Bot高1.72米，重56.6千克，脸上的屏幕可显示信息，拥有人类水平的双手，并有力反馈感应，以实现平衡和敏捷的动作。马斯克表示：“Tesla Bot将利用Dojo超级计算机的训练机制来改进功能，未来劳动力不会短缺，但体力劳动只是一种选择。Tesla Bot可以执行一些危险性、重复性、枯燥的任务。”据悉，Tesla Bot或将在明年推出首个原型机。
编辑点评：不久前有海外媒体报道称，特斯拉与激光雷达公司Luminar签订了使用激光传感器技术进行测试和开发的合同。同时，特斯拉已经将激光雷达传感器搭载到Model Y(参数|询价)上进行路测。于是，外界开始纷纷猜测，特斯拉终于要改变纯视觉感知路线了。结果，今年的AI Day上，特斯拉FSD再度进化，也表明了马斯克要在这条路上继续走下去了。
自动换挡功能向所有FSD车型开放，包括model 3和model y
特斯拉旗下的车型都配备了特斯拉的fsd自动驾驶辅助系统，这个系统可以辅助驾驶员驾驶车辆，并且这个系统也是非常智能的。
近日，特斯拉CEO马斯克通过社交平台表示，特斯拉自动换挡功能将开放给所有配备FSD功能的车型，包括model 3和model y。新款Model S就拥有自动换挡功能，原理是通过Autopilot系统来自动识别所处环境，然后在前进还是后退档位间自动切换。
特斯拉CEO马斯克表示，在新款Model S上，你不需要通过触控来换挡，自动换挡功能将会作为一个选项，开放给所有配备FSD功能的车型。
这里需要注意的是，马斯克已经表示，自动换挡功能将会作为一个选项出现。因此，预计在model 3和model y中，传统的换挡杆硬件预计将会得以保留，可以让那些当前不能接受此功能的用户们，更方便的在日常使用。
model y和model 3都是特斯拉旗下的入门级车型，model 3是特斯拉旗下的一款中型轿车，model y是特斯拉旗下的一款中型suv车型。
model 3的长宽高分别是4694毫米，1850毫米，1443毫米，这款车的轴距达到了2875毫米。
在动力方面，这款车有后驱版车型也有四驱版车型。
在model 3中，动力最强的车型是performance版车型，这款车的电动机总功率达到了357kw，总扭矩为659牛米。
这款车的前桥和后桥都是有电动机的。
如此强大的动力让model 3只需3秒多一点就可以从0加速到100公里每小时。
在底盘设计方面，model 3的前悬架使用了双叉臂独立悬架，后悬架使用了多连杆独立悬架
双叉臂悬架是一种结构比较复杂的独立悬架，这种悬架是由上下两个叉臂组成的，并且上下两个叉臂之间还有一个连杆。
特斯拉供应链
特斯拉公布2020年生产和交付数据。2020年特斯拉全年共生产了509737辆，这是其首次实现年度产能超过50万辆；2020年全年交付了499550辆，较2019年的36.75万辆增加了36%，但与年初定下的50万辆交付目标还有一线之差。
在2020年度股东大会上马斯克表示，受益于“中国速度”和“中国制造”，特斯拉上海超级工厂正在朝着年产100万辆电动汽车推进，未来Model 3(参数|图片)和Model Y(参数|图片)的产能将达到约50万辆。
目前全球共六家工厂，布局美国3座、中国1座、欧洲2座，还有两座待建工厂。欧洲的德国柏林工厂最快将在21年Q1末开始生产新版ModelY，自制电池厂进度落后于整车厂。特斯拉德州奥斯汀工厂已开始建设，最快21年6-7月投产，主要生产电动皮卡、卡车Semi。
特斯拉计划在全球共建设10-12座超级工厂。
德意志银行认为，2025年或成为特斯拉的“突破之年”，预期2025年特斯拉营收将达到940亿美元，汽车交付辆将超过200万辆。不过，短期预测仍然取决于特斯拉产量和需求增长，特别是取决于特斯拉在德克萨斯州和德国的超级工厂建造进度。
特斯拉供应链分为量产传统零部件、量产创新零部件，以及北美创新零部件三大类。
这其中，由于有着传统燃油车领域的丰富经验，自主品牌在传统零部件中的底盘、悬架系统，玻璃，内外饰总成等领域均已经具备了很好的配套能力和基础。成熟的配套经验、充足的产能供给、具有竞争力的产品价格成为了这类公司突破特斯拉的核心能力。
国产化率较高的部分主要集中在车身底盘、内外饰等传统零部件以及汽车电子中的硬件部分，在电机电控、控制芯片和系统软件等电动车关键零部件方面国产化进度暂时较慢。
在已经供货或者达成供货协议的供应商中，单车配套价值较高的有宁德时代（4.8-6万元）、华域汽车（1.5-2万元）、拓普集团（约6000元）、凌云股份（约5000元）、均胜电子（3000-4000元）等。
由于汽车产业链多数零部件运输成本较高，国内采购更有优势，因此，特斯拉在国内的畅销也会带动相关产业链的销售提升。研发实力强、规模优势较大的电池、电池材料、热管理系统、电驱动系统龙头企业将会陆续进入特斯拉供应链，获得较大的成长空间和产品溢价。
特斯拉产业链公司梳理：
特斯拉三电系统供应链
三电系统是电动车较燃油车最具差异性的零部件环节之一，在电动车中有较高的技术壁垒，一旦进入特斯拉供应链将获得较大的成长空间，同时不容易被其他厂家所替代。
三电系统 -- 电池材料
松下与特斯拉共成长
特斯拉电池一直由松下供应，Roadster(参数|图片)主要采用钴酸锂18650电池，其余均为NCA电池，2013年二者签订合同额70亿美元。2017年下半年特斯拉与松下合资建设的Gigafactory投产，生产圆柱21700电池（不是单纯采购），配套Model3(参数|图片)。
21700使用硅碳负极（3.5%），电池容量提升55%至4.8AH（18650为3.1AH），系统能量密度提升10%至165wh/kg，系统成本下降20%左右至0.15美元/wh。
此前特斯拉由松下独供，但2020年特斯拉引入LG，宁德时代作为南京工厂供应商，松下份额降至70%；松下碳酸在挪威建立电池厂，预计后续有望配套部分欧洲工厂。
上海工厂：LG暂为主供，21年有望翻番
LG目前为上海工厂主供，配套Model3长续航及ModelY，21年有望翻番。
此前M3均由LG配套，2020年10月起，标准续航版本逐步切换至宁德时代铁锂版本；国产MY初期也由LG配套。2020年LG为上海特斯拉配备了10gwh产能，基本满产。
2021年上海特斯拉将辐射欧洲、东南亚，整体产量有望达到40-50万辆，LG有望配套20-30万辆，对应动力电池需求超过20gwh，同比翻番。
LG材料国产化程度高，国内龙头充分受益。相较于松下封闭的供应体系，LG南京采购供应商多为国内厂商，如恩捷、天赐材料、科达利、翔丰华等龙头厂商。
宁德时代与特斯拉合作紧密
国产铁锂版标准续航M3已量产，21年预计15万辆以上。20年2月宁德时代与特斯拉签订采购协议，9月正式开始供货磷酸铁锂电池，装配国产标准续航版Model 3，带车带电量55kwh，21年有望配套15万辆。
21年三元有望切入国产三元Model 3和Model Y。宁德三元电池同步送样测试，Q2-3有望正式进入MY供应链。后续在国内市场宁德有望成为主供。
同时，电池环节中的正极、负极、隔膜、电解液、结构件等电池材料二级供应商也有较高的单车配套价值和壁垒。
三电系统 -- 热管理系统
电动车的核心技术在于电池，电池的性能与热管理紧密相关，特斯拉作为热管理设计的先驱，开拓了热管理零件整合，结构创新的设计思路。
热管理系统作为其核心竞争力，每款新车都会更新迭代。
Model3 热管理系统图
ModelY的热管理系统引入了全新的热泵系统，结合零件集成和结构创新，成为了现有车型中最紧凑的热泵。
三花智控在R134A和1234YF冷媒上，有着统治性优势。三花智控的阀体是热管理中最优质赛道；克来机电布局的领域包括管路和电子膨胀阀，其在二氧化碳领域研发实力较强；奥特佳主要做热泵方案和模块，其价值主要体现在集成能力上。
三电系统 -- 电驱动系统
特斯拉在中国售价下探至25万元（补贴后）以内，将对零部件供应链提出更高要求，同时也带来更大的增长空间。
依托中国成熟、高效的零部件供应链体系，大量零部件料将国产化、本地化供应。其中：旭升股份、拓普集团、三花智控、宁波华翔、华域汽车、岱美股份等单车价值量较大。
汽车电子
除了三电系统外，汽车电子也是电动车相对于燃油车的价值增量点，能进入特斯拉供应链的国产供应商具有较高的壁垒，并且可替代性较弱，其业绩具有持续增长的能力。
目前国产供应商供货的产品以硬件为主，ADAS/FSD等软件控制部分的核心技术掌握在特斯拉自己手里，供应商壁垒较高，想要突破有较大难度。
特斯拉自制电池：22年后进入量产阶段
特斯拉20年电池日公布，圆柱大电池的直径和高度分别为46mm/80mm，通过激光技术把极耳去掉，电池流通距离更短，效率更高，能量增加5倍，功率提升6倍，续航增加16%。无极耳可连续生产，生产线的速度提高7倍，预计量产后成本下降14%。后续能量密度将达到200wh/kg以上。
特斯拉有望将大规模采用国内材料供应链，其中天赐已与特斯拉签订供货合同，后续其他环节或有更多合作与订单落地。
特斯拉具备“创新基因”，以电动车作为出发点，三电技术保证了车辆性能，搭载集中式电子电气架构，进一步实现整车OTA，并通过OTA逐步实现完全自动驾驶功能；在此过程中，特斯拉不仅仅卖车，还实现商业模式转变，提供FSD选装等服务，规模效应明显。
与传统车相比，特斯拉在制造、规模上落后，而这也是下一步特斯拉成长要解决的，包括加速产能与新车型投放，打开更大的市场。
图片来源：特斯拉官网
摩根士丹利分析师亚当·乔纳斯在报告中写道，“在我们的研究范围内，特斯拉仍然是电动汽车和自动驾驶汽车领域处于最佳地位的公司，原因在于它的人员、技术、商业模式和资金来源。”
“此外，值得注意的是，在其传统竞争对手都承受环境责任的压力之际，特斯拉无需纠缠于过多环境责任。综合考虑，我们相信特斯拉的商业模式可以比竞争对手更快、更有利地释放经常性移动服务收入。”
参考链接：
https://www.sohu.com/a/443188406_120409867
https://info.xcar.com.cn/202108/news_2061431_1.html
http://bz.ranken.com.cn/article/a32676.aspx
