万字长文详解特斯拉电驱黑科技进化史！

电动汽车需要电驱动系统（EDS，Electric Drive System）实现动力输出与控制，电驱动系统已成为汽车的核心系统之一。电驱动系统主要由驱动电机、电机控制器和减（变）速器组成。

随着特斯拉Roadster以及全家桶”S3XY"系列车型的开发，特斯拉电驱动系统经历了四代技术迭代：

（1）第一代电驱动系统应用在Roadster，得到AC Propulsion授权使用异步感应电机作为驱动电机，控制器应用IGBT单管并联技术，最早开发且交付量少，少为世人所知。

（2）第二代电驱动系统用在Model S/X ，控制器改为立体构造，类似叠层三明治结构，异步电机和控制器左右对称布置。

（3）第三代电驱动系统应用在Model 3/Y ，首次搭载了永磁同步电机，控制器中应用了碳化硅功率器件，并改变了控制器的结构设计，整体更加紧凑。

（4）第四代电驱动系统优化了输出三相电气连接的保护，增加了红外温度传感器；控制器上以前用螺丝固定的接插件位置，现在改用了搅拌焊接的一体成型工艺，进一步降低了成本；电机油滤外壳整体铸造，滤芯内置，不再可更换，等等。

特斯拉早期大事记：

●2003年7月，马丁·埃伯哈德和马克·塔潘宁成立特斯拉汽车公司

●2004年，埃隆·马斯克作为投资者加入特斯拉

●2005年，特斯拉与AC Propulsion（通用EV-1项目工程师Al Cocconi创立）合作开发骡车，制造模拟传动系统，以适配Lotus Elise的底盘

●2006年，特斯拉制造了大约10辆工程/评估原型跑车

●2007年，特斯拉放弃模拟架构，使用数字化IGBT和单速变速箱，制造了14辆验证原型跑车

●2008年1月，创始人兼CEO马丁·埃伯哈德离开了特斯拉（2016年9月被小康股份聘为公司新能源汽车顾问，注：上个月小康股份更名赛力斯）

●2008年3月，Roadster正式投产，目标是每月生产100辆

●2008～2012年间，特斯拉共售出2450辆Roadster

▲Roadster电驱动系统：1-驱动电机；2-减速器；3-电力电子部分（PEM）

Roadster初始设计使用185kW电机，并匹配了两挡变速箱，一档用于快速启动，0到60英里每小时在4秒内，二档用于最高速度，超过120英里每小时。一挡齿比为4.2:1，二挡齿比为2.17:1，终传比3.41:1（14.322/7.399），由英国Xtrac提供变速箱解决方案，但制造问题耽误了量产，重新设计的电机和性能更高的电子器件提供了更大的功率，后被单速变速器所取代。

特斯拉早期Roadster电机主要参数：

●电机类型：三相四极感应电机

●交流电压：375 V

●重量：52公斤

●功率：185kW

●转速：14,000 RPM

当初就是由于两挡变速箱的量产难度太大，导致了Roadster发布的严重延误，甚至一度让特斯拉濒临破产倒闭，而因此才有了后来马斯克出任首席执行官，同时特斯拉也最终宣布更改方案，采用固定齿比为8.27:1的BorgWarner单速减速箱，并且换装215kW电机。

这里我们也得到一个小经验：搞不定变速箱的时候，把电机搞大也是一样的。

Roadster异步感应电机，峰值功率 215kW，最高转速13000rpm，最大转矩430Nm，功率密度2.25kW/kg，电机开发商：富田。

特斯拉成立后，包括第一代Roadster逆变器中用到的IGBT单管并联技术，从AC Propulsion（2006年被小康股份1亿美元收购）处获得了技术授权，生产了500台电驱动总成。自此之后，多管并联成为特斯拉逆变器设计的主要特征。

Roadster的电机控制部分称为PEM（Power Electronics Module）：

▲Tesla Roadster PEM

从上图可以看出，其中一半的空间为高压连接件、高压继电器和保险丝等，另一半为逆变器部分。

早期可量产车规级IGBT模块产品寥寥无几，市场基本上没有满足特斯拉对功率输出、可靠性以及外形尺寸的要求，当时也没有厂商愿意为特斯拉定制昂贵的车规级功率模块产品。

▲PEM在Roadster整车上的布置 

当时IGBT单管虽然电流规格尚小，但是供应商较多，总部同样位于加州的IR公司（已被英飞凌收购）和特斯拉进行了技术交流，定制了IGBT单管集成到逆变器中，早期185kW方案采用的IGBT单管为标准TO247封装，每个开关由14片IGBT单管并联，总共使用84个igbt单管。

减速器居中，电机和控制器左右布置。

特斯拉model S电机主要参数：

●额定电压：375V

●峰值功率：215kW

●峰值扭矩：370Nm

●峰值转速：14000rpm

特斯拉第二代电驱动分为LDU（Large Drive Unit，大电驱，用于后驱）和SDU（Small Drive Unit，小电驱，用于标准版前后驱和性能版前驱）两种。LDU体积和功率较大，SDU则相反，其在车型上的配置可以小结如下：

●Model S后驱版：后轴LDU

●Model S标准版：前轴SDU+后轴SDU

●Model S性能版：前轴SDU+后轴LDU

如上图，特斯拉这一代电驱动总成也由三部分构成：异步电动机（照片中右侧壳体）、电机控制器（照片中左侧壳体）和中间位置的减速器和差速器。

注意这不是两个电动机。

打开外壳，先将右边的逆变器部分与减速器+差速器外壳分开。

电机控制器的作用是基于功率半导体的硬件及软件设计，对电机的工作状态进行实时控制，使其按照需要的方向、转速、转矩、响应时间工作，主要由功率组件、控制软件和传感器等组成。

2012年量产的Model S的逆变器放弃了上一代84个小单管平铺的方式，改为三角形立体布局，2015年量产的Model X也沿用同样的设计。

功率器件方面采用与第一代相同规格的TO247单管器件，每个开关为16个IGBT单管并联，共用了96个IGBT。

逆变器发热量非常大，中央部分的孔用于散热冷却，并没有设计弯管。

逆变器呈立体三角布局，每相或者说每个半桥部分占据三角的一个面。三角的顶端和底端分别是高压直流输入部分和高压交流输出部分。在直流输入侧另有三块小三角形PCB。

每相的功率板贴合在铝散热器上，给IGBT和膜电容散热，膜电容被四面铝壳包围，三个铝散热器的水道是彼此独立并联流动的，保证三相散热效果一致。

逆变器将电池400V的直流电转换为交流电输入驱动电机，峰值电流可达1400A，大量功率器件挤在狭小的空间中给散热增加很大难度，同时考虑到汽车运行时不可避免的振动，所以汽车级的应用给电力电子器件的应用带来新的挑战。

特斯拉这款逆变器设计复杂、结构立体、装配工艺繁复，各种PCB板就有十几块，是目前单体容量最大的车用电机驱动器了，这种设计和装配工艺以及物料的需求，没有量的支撑根本搞不定供应链。

下图三根引线的三相接线线束（带有白色标签），从逆变器输出端（顶端）引出，从齿轮差速器壳上进入壳体，通往驱动电机。

逆变器可以改变感应电动机上的磁场旋转方向，电动机将以相反的方向旋转，因此可以倒车。

三相异步电动机部分，电机定子安装在铝制外壳中，外壳内部是中空的，并有隔板保证强度，定子中充满冷却液进行冷却。

三根电源供应线的铜排，从电机的壳体里伸出。驱动电机定子装在机壳内。

特斯拉这一版本的车型使用了感应电动机，不需要使用永磁体，所以不会消磁，成本也更低。但由于感应电动机的运行特性，转子容易发热。低转速运行的异步电动机在电动汽车上相比永磁电机效率并不高。

这是插入电机定子中的转子，铜质 "鼠笼 "结构。转子转速可以达到16000rpm。高速行驶时，异步电动机效率更高。

转子轴是空心的，冷却液在内部循环。

在工业感应电机的生产制造中，鼠笼式电机的鼠笼通常都是用铝铸造而成，由于铝具有较好的电导率和较低的熔点（660.4℃）且成本也有优势，所以铸铝转子一直是感应电机转子的主流。

弊端就是使用铸铝转子的感应电机效率有限，如果使用电导率更高的铜来制作鼠笼，电机的效率会大幅提高，但问题是铜的熔点高（1083℃），存在铜芯转子难以铸造、铸铜端环气泡过多等问题。

通过焊接手段制造铜芯转子是主流的技术手段，其制造过程是先将铜条插在转子槽中，再在两侧焊上端环。

但制造铜芯转子的焊接工艺需要采用感应钎焊，成本较高。且由于电机转子的工作条件，对焊接点的强度要求高。

特斯拉的专利《Rotor Design for An Electric Motor》，采用了焊接铜工艺，特斯拉制造了一组表面镀银的铜质楔子，将这些楔子插入了铜条端部的间隙之中，这样一个机械构造的端环就制造完成了。

插完楔子之后，在楔子和铜条之间进行焊接，这个焊接要求比焊接方案中端环的感应钎焊成本、难度都低。这样的一个机械构造的端环能够实现低成本、实现批量化生产、实现电机高效率运转。

焊接之后，再在两侧套上禁锢端环，禁锢端环的束缚保证了转子的机械强度。特斯拉的专利此种方案实现了低成本、高可靠性铜芯转子的制造，是特斯拉异步电机的核心技术。

▲特斯拉异步电驱爆炸图，注意器逆变器是圆筒形立体三角布局，LDU

不带外壳的整个电动机（定子和转子部分）重30kg。

由于电机最高转速达到了16000rpm，而车轮需要的最高转速也不过1700rpm（车速已经超过200km/h），所以为了将电机动力传递到车轮，必须使用减速器降低转速、增加扭矩，因此，减速器和差速器是电动车驱动总成中必不可少的部分。

分开中间部分的差速器外壳，可以看到特斯拉电动汽车使用非常简单的单挡减速器，其中的变速齿轮为单速（无变速），它的齿轮比为9.5：1。

拆开的减速器。

与一般的家用轿车一样，变速箱中的差速器没有差速锁。

2017年新T型布局，注意逆变器外壳已经不再是圆筒形：

▲Tesla SRDU（Small Rear Drive Unit）

▲Tesla SRDU（Small Rear Drive Unit）

减速器后壳体与逆变器共壳体，前壳体与电机共端盖。

▲Tesla SFDU（Small Front Drive Unit）

▲Tesla SFDU（Small Front Drive Unit）

左侧电机，中间减速器，右侧控制器。

IGBT单管的布局和散热方式有了重大改变。每个半桥上下桥臂中的IGBT单管背靠背通过低温焊接固定在散热器上，并用夹具进一步加强。

另外，特斯拉对供应商提供的IGBT单管增加了特别的规格分档要求，对IGBT制造的后道工序以及供应链管理都带来了不小的挑战。

IGBT单管的连接也与以往有了很大不同，不再需要功率板连接IGBT单管，而是采用倒插的方式与驱动板相连。因此不再需要折弯IGBT单管管脚，降低了安装成本。

这一代整体构造更为紧凑，功率密度达到33.3kW/kg，外形小得多。

特斯拉选择分立器件的原因首先是成本，即使是同样的DBC、芯片等，模块的封装成本更高，并且需要设计不同的封装，定制化的成本和风险都更高，并且内部也是多个芯片串并联而成，TO247已经大规模使用多年，多方面原因都使得模块成本更高。

另外，在Model S/X设计之初，主流IGBT使用的英飞凌HP2模块最大125kW，特斯拉375kW需要并联3个，当时模块达不到特斯拉的功率需求，既然要并联，还不如直接选择封装更小、成本更低的TO247并联方便灵活。

▲特斯拉异步电驱爆炸图，注意其逆变器结构已经做了设计变更，SDU

▲Tesla SFDU（Small Front Drive Unit）

▲Tesla SRDU（Small Rear Drive Unit）

特斯拉Model S和X共用的两套电驱系统，均是电机、减速器和控制器的左中右布置结构，即电机和制器布置在减速器两边，除了电机结构、冷却方式有差异外，逆变器内部结构也稍微有些不同。

▲Tesla SFDU（Small Front Drive Unit）

电机和减速箱采用油冷却且内部油路相通，控制器单独采用水冷却。外部可以看到油泵、滤清器、热交换器，系统整体外观复杂突兀，体积较小。

机壳采用装配式油道结构，为了减少零部件数量，直接将机壳内套与后端盖铸成一体。机壳内部有绕组铁心、转子、旋变、温度传感器。

转子轴外花键输出，三相线及低压线束直接用甩线方式连接到控制器。电机前端和减速器共用一个轴承。

旋变转子直接过盈装配在轴上。轴承处装有多层波形弹簧垫圈，轴两端各有喷洒冷却油给绕组铁心端部和两端轴承，转子通过圆螺母进行锁紧。

定子外径：232mm；内径：151.4mm；槽数：54；铁心长度：134mm；气隙：0.8m。定子铁心为粘贴固定，定子冲片外径：232mm；定子内径：151.4mm、铁心长 134mm，冲片厚度：0.25mm 。

机壳+定子总重：28.18kg；绕组铁芯：23.92kg；铁芯：17.16 kg；铜线：6.76 kg。

转子铁心外径：150mm 内径：70mm，V 型结构，转子在轴向上分为3段，采用斜极，转子叠压同定子，无扣点，无焊缝，有胶点。

电机转轴采用中空轴，分段，通过焊接连接。

▲特斯拉异步平台的四种定转子

油滤和热交换器。

特斯拉model 3的减速器和差速器。

一轴，连接电机输出。

二轴（中间轴）。

差速器总成和中间轴大齿轮。

Model 3平台减速器共有3种速比：9.036、9.344、9.733。

差速器总成和中间轴大齿轮。

第三代相较于第二代产品更为紧凑，尤其是逆变器部分。特斯拉逆变器从上一代开始就选择不带盖板，紧贴减速器，因此减少了逆变器的重量和体积。并且第三代的逆变器选择了全新的碳化硅功率器件。

▲特斯拉model 3的SiC MOSFET模块

SiC具有高电压额定值、高电流额定值以及低导通和开关损耗等特点，因此非常适合大功率应用。Model 3为第一款采用SiC功率模块的纯电动汽车，开创了SiC应用的先河。

PCBA只有一块，集成了控制、驱动等全部硬件，PCB通过焊接与下面的SiC MOSFET相连，SiC器件、DC滤波模块、薄膜电容、交直流母排、低压接插件等结构一目了然，这种设计缩短了驱动信号的走线长度，减弱驱动信号的干扰，也减少接插件的使用，节约成本，相比Model S/X的要简单不少。

▲左：model S控制器，右：model 3控制器

提高电控系统效率方法主要是优化软件算法和降低硬件功率损耗，电控的损耗主要来源于IGBT开关损耗/导通损耗、二极管稳态损耗/反向恢复损耗等这种发热相对较大的电子元器件。

经过这么多年开发迭代，把硅基的功率模块潜能基本上都挖掘出来了，于是损耗更小、性能更高的宽禁带半导体功率元器件进入了人们的视野。碳化硅器件的性能优势如下：

（1）更大的禁带宽度，耐受更高温度。

（2）更高的击穿电场，耐受更高电压。

（3）更高的热导率，散热更优。

（4）更大的电子饱和漂移速率，具有高频特性。

SiC MOS替代传统Si IGBT，大约能提升5~10%的续航里程，相同电流等级的SiC MOS和Si IGBT相比，芯片水平尺寸目前约为IGBT的1/3~1/4，但SiC MOS的散热要求要高于传统Si IGBT模块的封装。

Model 3所用的SiC型号为意法半导体的ST GK026。在相同功率等级下，这款SiC模块采用激光焊接将SiC MOSFET、输入母排和输出三相铜进行连接，封装尺寸也明显小于硅模块，并且开关损耗降低75%，芯片数量及总面积也均有所减少。

特斯拉逆变器的设计只考虑一种模块封装形式，重复利用了机械和散热设计，用24个TPAK模块构成了经典的Model 3/Y逆变器，也降低了成本。24个模块排列紧密，每相8个，单个开关并联4个。模组下方紧贴水冷散热器，并利用其进行散热。

这一代特斯拉逆变器大量使用激光焊工艺，整个逆变器共计只用了44个螺钉，Model 3 由一块PCB完成了电机控制器常见的控制板、驱动板和转接板的设计，优点是：

（1）低压接插件、连接器和线束几乎是仅次于IGBT和母线电容的第三高的高价物料，减少了接插件和连接器的使用，降低了成本。

（2）取消了线束的连接，减少了传导的途径，有利于对电机控制器EMC的控制。

（3）PCB由两到三块降低为一块，减少了物料的种类，有利于自动化生产。

这种控制板、驱动板和转接板一体化的设计也是现在设计发展的一个方向，缺点是定制化程度很高，且不可拆卸的连接方式，要求产品具有高可靠性。

2021年，从Model 3到Model Y，通过3D6，特斯拉已完成由圆线电机向扁线电机的切换。当Model Y搭载扁线电机后，电机体积和功率密度都有所优化。扁线电机优势在于功率密度较大且成本也有降低。

特斯拉第三代各版本电驱：

（1）3D1：202kW/17000rpm/404Nm，永磁同步，油冷，圆线，3D1用于Model 3/Y标准耐力版的早期进口版本。

（2）3D3：137kW/17000rpm/219Nm，交流异步，油冷，圆线，3D3是一款前驱，用于所有 Model 3/Y 四轮驱动和高性能版本的前轴上。

（3）3D5：180kW/17000rpm/326Nm，永磁同步，油冷，圆线，用于 Model 3 的后轮驱动长续航版本，现已停产。

（4）3D6：220kW/19000rpm/440Nm，永磁同步，油冷，扁线，是特斯拉首款扁线电机，常见于早期国内标准版Model 3/Y。

（5）3D7：194kw/19000rpm/340Nm，永磁同步，油冷，扁线，3D7对应的是现款Model 3/Y的国内后轮驱动版本，是目前最畅销的车型。

▲Tesla油冷扁线电机串图

▲Tesla 首款10层油冷扁线电机（3D6）

3D7是新工艺电机，3D6是老款电机，新电机为了节省成本，扭矩降低应该是电机的核心材料钕铁硼磁铁变为了钐钴磁铁，材料成本前者比后者贵了一倍，且前者的磁场强度要比后者高出1/3，后者的好处就是耐高温成都要比前者高一倍。

特斯拉之前的圆线电机冷却较为复杂，新版电机的扁线漆包线重量约为5.78kg。

3D6是特斯拉中国制造的高端电机，采用扁线技术，3D1是富田电机的圆线技术；3D6比3D1多出了18匹马力和36N·m扭矩。

扁线绕组并不意味着绕组越多越好，它的关键功能是为电机带来更好的散热效果。

扁线绕组通过使用矩形形状的铜条，将其简单堆叠在插槽空间内，使电流可以通过直径更粗、表面积更大的扁线逐渐分散，从而降低发热量。

新的扁线电机冷却思路大体沿用之前圆线方案，在细节上对定/转子进行了优化。

特斯拉扁线电机每个节点由两层焊接在一起，每一排有5个焊点：

新版扁线相比老版圆线，机壳、定子和转子有差异，这正是冷却系统不同所带来的具体表现。

新定子铁芯取消了原外表面的横纵油槽，依旧保留了内油道，同时采用了激光焊接。

良好的散热性能意味着电机可以提高持续输出功率和降低能耗。转子虽然外表相似，但几乎是完全的新设计。

▲全新的铁芯冲片

原设计电机转轴的方案是“大直径中空+焊接”，电机轴笨重且制造难度大，新的电机转轴更加“苗条”，同时油孔的位置及数量更加针对性，甩油效果更好。

新设计的重量减少0.5kg。

▲特斯拉第三代电机型号及参数对比

受限于电机转速，即便是近200万元的保时捷Taycan Turbo S，最高时速也仅停留在了260km/h（用了两挡变速箱）。

决定电动车极速的关键因素之一是电机的转速。电机转速越高，车辆的行驶速度就可以越快。但是转子的速度太快，可能会导致电动机的损毁。所以以往的电动车会给人高速之后后劲儿不够的感觉。

而特斯拉Model S Plaid，却能达到零百加速2.1秒、最高时速322km/h，其秘诀在于三台电机采用了首创的碳纤维套筒转子，电机最高转速可达2万转。特斯拉在转子外层加入了一个碳纤维套。

碳纤维的作用有两个，一是能有效减少转子温度，转子温度很大一部分来自定子，碳纤维能有效减少热传导，可以减少磁钢退磁风险的同时减少高转速下的离心变形；第二，增加转子磁通量，在同等输入电流下，电机转速增加、做功变大、效率提高。

2021年6月，新款特斯拉Model S Plaid已经交付美国用户。

特斯拉model S Plaid车型采用三电机布局：前轴单电机、后轴双电机，此处分析后轴电驱动系统。后电驱系统采用双电机分布式局，实现了左右车轮的适量扭矩控制。

后电驱动系统采用左/中/右壳体结构，传动系统为平行轴式结构，采用中联板进行传动系统的支撑，输入轴内孔安装有导油柱，并将油液导入转子轴；左/右驱动电机为同轴布置，采用二级减速传动系统，内部无差速器结构（采用电子差速而并非是传统意义上的机械差速器）。

▲Tesla Model S Plaid后电驱动系统爆炸图

转子外表面为碳纤缠绕技术，分油盘与转子轴为过盈压装；电腐蚀轴承压装至转子轴内腔并与旋变支架弹性接触；端面油孔为4个，并与分油盘接触实现更好的甩油效果。

▲Tesla Model S Plaid后电驱动系统-传动系统爆炸图

Tesla model S Plaid的后驱电机是首个采用带碳纤维保护套转子的电机：

▲Tesla Model S Plaid转子铁心冲片和转子总成

Tesla model 3电机内部转子的永磁体是单V结构，嵌在叠片内，永磁体的固定要完全依靠叠片的强度，当转子高速旋转时受到的离心力也就越大，需要更高强度的固定，否则转子边缘的部位（隔磁桥）容易受到较大的应力而损坏。

▲Tesla Model 3单V永磁体和冲片结构

隔磁桥过薄高转速下会导致损坏，过厚会导致产生局部闭合磁场，这部分磁场限制在转子内部，产生热量，加剧转子损坏风险，同时这部分磁场没有跟定子磁场产生相互作用，磁场被白白浪费，所以隔磁桥的设计本身就是一个矛盾体。

▲Tesla Model S Plaid转子铁心冲片和转子总成

Model 3上碟片结构上的隔磁桥已经很薄，而到了Model S Plaid，面对这一矛盾，Tesla直接取消隔磁桥的结构，进一步提高磁通量，该设计把转子和定子之间的气隙进一步减少，极大的提高电机效率。

由于碳和铜的热膨胀率不同，再加上碳纤维必须以极高强度包裹转子，通过新技术、新材料和新工艺的使用，为解决上述技术问题。

加入碳纤维套筒之后，转子转速上升的同时，风险也在可控范围之内，电动机性能也就有了明显的性能提升。但使用碳纤维材质来束缚转子，生产工艺要求非常高。

在相同的转速下，碳纤维套筒转子电机比传统的电机会产生更大的扭矩，同时消除了隔磁桥等结构可以产生更大的磁通量，更高的峰值扭矩。在相同的速度下，碳纤维套筒转子电机可以减少磁泄露，更好的利用变频器的电流，比传统的电机的峰值功率增加至少25%的功率。在高速情况下，可以产生更高的功率而无需增加永磁体的使用。

碳纤维转子保护套能够适用超高速电机，采用碳纤维转子缠绕技术大大延长了电机使用寿命，采用缠绕工艺生产，不导磁、高速旋转时动平衡性好。

2023年10月中旬，特斯拉在工信部给Model Y备案了两款新的电机，4D1和4D3。而备案的这两款电机，也是目前特斯拉最新的第四代电机单元，其实在北美市场之前就已经开始使用了，目前4D1型电机已经在最新款美版Model Y车型上搭载。当然，现在门店展厅内和正在交付的特斯拉Model Y还是使用3D6和3D7电机版本的车型。

改款Model 3预计将搭载代号4D1和4D5的第四代电驱，目前已经曝光的型号有两种，分别是面向性能的4D1和面向家用的国产4D5。

第四代电机采用了Hair-Pin扁线绕组，不同的是新一代产品采用了每槽8层的绕组设计，而上一代采用的是10层的绕组设计，成本更低、转速更高。

第四代电驱的主要改进：

（1）不再使用泄放电阻（可能使用电机绕组对母线电容放电）

（2）使用本地隔离偏置为栅极驱动器电路供电，以降低噪声和栅极驱动串扰

（3）使用集成的磁通门电流检测电路（以减小尺寸和成本）

（4）当 SiC MOSFET 短路时，使用支柱驱动执行器来断开电机绕组

特斯拉第四代电驱动系统，美国德州工厂生产。现在用于model Y，相信很快就会移植到model 3。

这套电驱动系统之中逆变器部分变化最大。

▲左：第四代，右：第三代

控制器壳体外观部分能够看出明显的不同。这是原来Tesla model 3逆变器外壳，对比一下，变化很大。

新外壳看起来更紧凑。高低压连接器壳也一体铸造了，这个降本思路只能说超级赞。特斯拉又勇敢地第一次吃了螃蟹。

电机一侧的视角。

这是原来Tesla model 3电机一侧，变化主要是调整了油冷器和油滤的位置。

最大的变化恐怕就是上面这个油滤了，外壳居然一体铸造了，这设计师的脑回路不是一般的清奇。

原来油滤是铁皮外壳，很容易磕碰，现在外壳改成铸造了，如果磕坏了，岂不是无法维修更换？

右下角是上一代model Y的油泵和油滤，集成到一起。现在又分开，真是分久必合合久必分啊。

电机端变化不大。旋变。

波形弹簧。

第四代电机采用的是扁线油冷方案，同样是采用Hpin扁线绕组技术，但与上一代的10层绕组相比，新一代产品改为了每槽8层绕组设计。

特斯拉为何放弃10层扁线技术，回归8层绕组技术呢？

更多的扁线绕组会增加10层Hpin技术的制造难度和良品率，从而提高成本。通过采用槽内8层设计，特斯拉在保持电机性能的同时，提高了电机的良品率。

尽管降低了扁线绕组的数量，但其性能仍然能够保持220kW的最大功率。

内置滤芯说是可以终生免维护，但这其实完全是把用车成本转嫁到用户头上，想当年很多油车的自动变速箱都说是终生免维护，甚至也是内置滤芯，后来怎么样？齿轮油衰减后严重影响变速箱性能，不换油甚至引起损坏，换油还换不了滤芯，要拆变速箱，更麻烦成本更高。

油滤不可拆卸不可维修，马斯克把一次性易耗品的精神贯彻到底，反正追求就一个字：便宜。

pcb

变压器做到板子上

▲第三代控制器

第三代控制器母线连接器和低压信号连接器采用标准接插件，水道用螺丝进行固定，可拆卸。

第四代控制器壳体、母线连接器外壳、低压连接器壳体以及水道和水嘴采用一体铸造，这一状态的控制器体积明显减小，装配更简单，显然成本更低。特斯拉为了降低成本，连螺丝都帮你省下来了，因为在逆变器中，以前用螺丝固定的位置，现在改用了搅拌焊接的工艺。

一旦SiC MOS短路失效，DSP将发出命令来激活执行器，来推动且断开逆变器输出端子，以防止电机绕组短路。当端子断开后，保险丝将承受所有电流，并安全无电弧熔断。端子断开以防止在高速运行时前置电机被抱死导致汽车失控。

能铸应铸尽铸。

四代控制器三相端子处的圆形器件为红外温度传感器，铜排上集成了熔断器，增加了抗电弧设计，提高了车辆碰撞安全性。

第三代控制器使用层叠铜排，通过塑胶支撑与绝缘，第四代控制器直接注塑，功率部分融为一体。

来源：连线

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