特斯拉輕量化零部件有哪些？
我們以Model3為例，從輕量化零部件視角拆解Model 3。
從輕量化層面來看，特斯拉Model S採用了接近全鋁的車身底盤，整車輕量化程度十分突出。但一方面，鋁合金車身製造工藝複雜，導致成本昂貴。另一方面，Model S定位高階，並不是走量車型，因此對於國內廠商的借鑑意義有限。
而 Model 3 作為一款定位中端的車型，輕量化策略較好的平衡了成本、效能以及安全性，其對輕量化材料/零部件的使用對國內車廠以及零部件供應商具有較強借鑑作用。
以長續航版為例，根據博奇釋出的資料，Model 3 三電系統、底盤、白車身分別佔整車質量的 32.77%、19.79%以及 17.8%。
零部件輕量化是整車輕量化的重要落腳點
Model 3 整車質量分佈
1. 電池動力系統結構件的輕量化
在實現相似電池容量的情況下，Model 3 電池包重量比 Model S 減輕了約 67kg，除了高效能電芯加高整合化的策略外，電池包結構元件的輕量化不容忽視。
Model3 長續航版與 ModelS 高效能版的電池帶電量基本一致，但 Model 3 長續航版的電池包重量僅有 469.5 公斤，非電池部分重量 169 公斤，而 ModelS 高效能版的電池包重量則達到了 545 公斤，僅電池包上的保護殼就重達 125 公斤。
由於車身結構的改進，Model 3 電池包不再需要在底部額外加裝類似Model S電池包上的保護殼，電池包的結構元件只需要用來承載電池包自身重量就夠了，因此電池結構元件做到了較高的輕量化水平。
1）在電池箱體方面，箱體上蓋板採用 0.8mm 鋼板，箱體底板採用 3.2mm 鋁合金，重量只有 29.5kg。BMS 元件上蓋板為 1.5mm 鋁合金，底座為塑膠預埋鈑金，電池箱體的總重量僅為 53kg。
2）在電池模組結構件上，Model 3 的電池模組主要由 21700 電芯、冷卻管以及模組外殼組成。不同於 Model S，Model 3 的電池模組數量減少為四個，同時外殼選擇了重量更輕盈的塑膠材質。其中，模組上蓋板和兩邊側板均採用塑膠成型件或塑膠 2.0，模組底盤採用塑膠和 0.8mm 鋁合金板材。
Model 3 電池 Pack 結構拆解
Model 3 輕量化的電池箱體
Model 3 電池模組結構
除了電池包結構元件外，Model 3 電機和高壓線束也有輕量化。
Model 3 透過將電機、電控、減速器進行三合一整合，同時電機殼體和變速箱箱體均採用鋁合金材質，進而達到減重目的。
隨著汽車電動化以及智慧化的迅猛發展，線束的輕量化也日益重要。出於輕量化考慮，Model3 的兩條高壓線束採用了被銅網和鋁箔包裹的鋁導線。
鋁和銅的密度比約為 1：3.29，同時鋁材比銅材價格低一半。因此在相同體積下，用鋁導線代替銅導線可使線束質量減輕三倍，同時大大節約成本。
Model 3 電機採用鋁合金外殼
Model 3 高壓線束採用鋁導線
2. 車身中的材料輕量化
特斯拉並沒有像Model S一樣使用全鋁的車身，而是綜合考慮了成本、安全以及輕量化等多重目標後，採用了鋼鋁混合的車身。其中超高強度鋼材、高強度鋼材以及普通鋼材使用量佔車身總重84%，鋁合金用量佔車身總重的16%。
Model 3 白車身材料佔比
從各材質的分佈位置來看：
1）Model 3 前縱梁/A柱/B 柱/後縱梁均採用高強度熱衝壓鋼。
如果單純從輕量化角度來說，鋁合金材質無疑是首選材料。但由於高強度鋼的高效能、高可塑 性、低成本、製造工藝成熟等優點，Model 3 在其前縱梁/A 柱/B 柱/後縱梁等在碰撞過程需要吸收大量能量的部位採用了高強度熱衝壓鋼材，在保證成本、安全性等因素後，最大限度的實現輕量化。
2）車底橫樑採用高強度輥壓鋼。
輥壓鋼相較於衝壓鋼而言，在生產效率、材料利用率以及輕量化方面更具優勢。因此，Model 3 在車底不需要承受高強度碰撞的橫樑上採用了輥壓鋼材，其重量較衝壓件可下降 17%以上。
3）前後防撞梁/四門前蓋/後車底均採用衝壓鋁材。
為了達到車身輕量化的目標， Model 3 將輕質鋁引入車身結構中不易受到意外撞擊的後車底，同時使用鋁合金材質替代了 Model S 上的鋼製前後防撞梁。在開閉件上，由於鋁板衝壓工藝無法完成後行李箱鴨尾造型，因此只有四門前蓋採用了鋁合金。
4）前保險槓支架總成/儀表盤橫樑採用塑膠或混合材料。
與 BMW i3、Bolt 等相比，Model 3 的儀表盤橫樑採用了鋁鎂合金、鋁合金、塑膠等多種材料，較傳統鋼材管梁重量可降低 30%-43%左右。除此之外，Model 3 的前端支架採用纖維增強塑膠，較鈑金材質重量下降 50%以上。
Model 3 車身採用熱衝壓鋼部位
Model 3 車底橫樑採用輥壓鋼
Model 3 四門前蓋採用衝壓鋁合金
前保險槓支架/儀表盤橫樑採用塑膠混合材料
3. 底盤中的零部件輕量化
從底盤來看，出於成本等的考慮，Model 3並沒有像Model S/X一樣大比例使用鋁合金材質，但在一些關鍵部位上，仍然採用了輕量化零部件。
1）鋁合金控制臂。
在汽車懸架系統中，控制臂作為導向和傳力元件，負責將車輪上的各種力傳遞給車身，並保證車輪按一定軌跡運動，決定著轎車的穩定性、舒適性和安全性。Model 3 的前懸下控制臂同特斯拉其他車型一樣採用鋁合金材質，而前懸的上控制臂則將雙層鈑金改為單層鈑金填充工程塑膠，在相同成本下較拼焊方案重量減輕 30%，進一步提升了輕量化程度。
2）轉向節。
轉向節承載著汽車所受的各種載荷與力矩，是轉向系統中最重要、最精密的零件之一，是保證汽車安全行駛的重要部件，同時也是輕量化的重要方向。因轉向節前後構造及受力需求不同，Model 3 的前後轉向節分別採用鍛造鋁合金件和鑄造鋁合金件來達到輕量化目的。
Model 3 前懸控制臂
Model 3 前後轉向節
總的來看，特斯拉 Model 3 在車身上透過減少鋁的用量，增加鋼材的用量以降低成本和增加安全性，同時透過大幅減輕電池動力系統殼體、導線質量以及底盤簧下系統質量來衝減車身的質量，在整車層面達到了較高的輕量化水平。
Model 3 輕量化部件及其供應商/潛在供應商
本文綜合自：安信證券、特斯拉官網、electrek、AUTODATAS
