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1、 敬请阅读末页的重要说明 证券研究报告|行业深度报告 2023 年 12 月 14 日 推荐推荐（维持）（维持）E E/E/E 架构升级架构升级+线束减量线束减量，至繁归于至简至繁归于至简 中游制造/汽车 我们通过特斯拉制造革命系列研究，多角度探索特斯拉的颠覆式创新和极我们通过特斯拉制造革命系列研究，多角度探索特斯拉的颠覆式创新和极致降本的奥秘。致降本的奥秘。作为本系列的第三篇报告作为本系列的第三篇报告，我们探讨特斯拉在，我们探讨特斯拉在电子电气架构方电子电气架构方面的面的升级，升级，及及减少整车线束长度减少整车线束长度以实现降本增效以实现降本增效的方法。的方法。E/E 架构集中架构集中式式发

2、展发展，掀起浪潮，掀起浪潮。分布式架构 ECU 数量众多且功能逻辑耦合较多，叠加算力分散、布线复杂等因素，限制汽车智能化发展。电子电气架构集中式发展，易于实现算力集中化、线束自动化组装与 OTA 升级，是实现软件定义汽车的基础。从发展趋势看，汽车 E/E 架构最终会向中央计算架构演进，将功能逻辑集中到 1 个中央控制器，预计 2023-2026 年将是主机厂量产下一代“准中央+区域架构”的关键时间节点。特特斯拉斯拉：开创者，引领者开创者，引领者。早在 2017 年，特斯拉 Model 3 率先实现“中央计算+区域控制”框架，基本实现中央集中式架构。据 S&P Global 的判断，特斯拉在电子

3、电气架构上至少领先 5 年。在集中式架构的优势之外，特斯拉电子电气架构的优势还包括：1）软硬件自研，加快汽车功能的更新迭代速度，降低整车开发成本。2）软件架构层面采用了 SOA 架构思想，便于 SOTA 的部署以及云端数据的收集和分析。线束减量：线束减量：降本增效，蓝图宏伟降本增效，蓝图宏伟。线束在整车中发挥着传输电信号和分配电源的作用，传统架构下汽车功能升级将推动线束用量增加，而马斯克执着于颠覆性减少整车线束。传统架构下新能源车线束可达 4km，Model S 线束长3km，Model 3 减少为 1.5km，Model Y 及下一代平台目标减少至 100m。线束减量的优势包括：1）车辆减重

4、，改善续航，e.g.Model 3 较 Model S 线束减重 17kg，而轻量化对改善续航的作用显著；2）降低成本，当前线束单车价值可达 6000 元以上，因此有数千元降本空间，简单推算若实现 100m 线束长度，价值有望低至 400 元；3）提升效率，因线束安装自动化程度低，简化线束可提升生产效率。举措和难点，举措和难点，虽远将至虽远将至。特斯拉采取以下方式减少线束：1）E/E 架构升级，提高集成度，减少线束用量，预计为最重要因素；2）专利方面，研发结构电缆以适用自动化安装，引入子系统优化线束排布，提高集成度；3）采用 FPC柔性印刷电路板，实现高密度布线；4）升级 48V 低压，电压提

5、升，电流减小，线束降本。截至目前，Model Y 未能实现线束减至 100m 的目标，且未使用结构电缆，可能原因：1）结构电缆与整车的匹配度需进行多轮实验测试，从技术研发至广泛应用需经历较长时间；2）传统线束的供应链成本较低，打破原有供应链推行新技术和新零件，在技术和供应端成熟之前，对成本的优化效果有限。期待在下一代平台看到进一步的线束减量成果。风险提示：风险提示：落地落地进度不及预期、降本空间不及预期、领先优势减弱风险进度不及预期、降本空间不及预期、领先优势减弱风险 行业规模行业规模 占比%股票家数（只）252 5.0 总市值（十亿元）3259.9 4.2 流通市值（十亿元）2818.6 4

6、.2 行业指数行业指数%1m 6m 12m 绝对表现-0.5 5.7 4.2 相对表现 5.4 18.5 18.8 资料来源：公司数据、招商证券 相关相关报告报告 1、特斯拉制造革命系列研究：4680电池+无稀土电机，自研三电降本2023-10-17 2、特斯拉制造革命系列研究：一体化压铸+并行涂总，颠覆传统四大工艺2023-09-24 汪刘胜汪刘胜 S37 杨岱东杨岱东 S02 -20-15-10-5051015Dec/22Apr/23Jul/23Nov/23(%)汽车沪深300特斯拉制造革命系列研究特斯拉制造革命系列研究 敬请阅读末页的重要说明

7、2 行业深度报告 正文正文目录目录 一、引领电子电气架构升级.4 行业：电气架构升级大势所趋.4 特斯拉：作为开创者和引领者.7 二、减少线束用量，实现降本增效.10 简化线束最坚定的践行者.10 简化线束的优点.12 特斯拉采取的方法.12 革命尚未成功.19 风险提示.20 图表目录图表目录 图 1：智能驾驶带来算力需求激增.4 图 2：传统分布式架构（左）与域控制器中心化架构（右）的线束对比.5 图 3：自动驾驶车辆传感器配置示意图.5 图 4：车辆电子电气架构发展趋势图.6 图 5：车辆电子电气架构演进历程.7 图 6：特斯拉电子电气架构发展历程图.8 图 7：特斯拉 Model 3

8、电子电气架构图.8 图 8：特斯拉 Model 3 域控制图.8 图 9：部分主机厂采用域控架构时间预估.9 图 10：Model 3 相较 Model S 线束减少.10 图 11：特斯拉致力于减少汽车线束.10 图 12：特斯拉 Model S 线束排布.10 图 13：汽车线束分布.11 图 14：汽车线束及相关配套件.11 图 15：汽车线束变化历程图.11 图 16：不同汽车单车线束价值量.12 图 17：特斯拉低压车身和仪表板线束对比.13 图 18：Model 3 配电控制模块.13 yU8YbYaX9X8XpNrRoPrPqQ8O8Q6MnPpPtRpMiNoPtRkPoPrM

9、8OmNnNNZsRmQvPrRqQ 敬请阅读末页的重要说明 3 行业深度报告 图 19：新型线束系统结构专利图.14 图 20：子组件示意图.14 图 21：结构电缆示意图.15 图 22：用于连接主干节段的脐带电缆横截面.15 图 23：主干节段的结构电缆横截面示意图.16 图 24：结构电缆采用插针和插座互联.16 图 25：结构电缆采用多边形插销互联.16 图 26：结构电缆采用圆柱形金属制插销互联.16 图 27：FPC 特点.17 图 28：使用 FPC 的电池包更加规整.17 图 29：48V 电子电气架构发展.18 图 30：特斯拉自研控制器比例逐渐提高.18 图 31：特斯拉

10、对 ECU 设计的改变.18 表 1：分布式架构 VS 中央集中式架构.6 表 2：大众 ID.4、Model Y、福特 Mach E 电子电气架构对比.9 表 3：汽车线束分类.11 表 4：不同汽车单车线束长度.12 敬请阅读末页的重要说明 4 行业深度报告 一、一、引领引领电子电子电电气气架构架构升级升级 行业：行业：电气架构升级电气架构升级大势所趋大势所趋 汽车电子电气架构（EEA，Electrical/Electronic Architecture）是把汽车中的各类传感器、ECU（电子控制单元）、线束拓扑和电子电气分配系统整合在一起，并完成运算、动力和能量的分配，进而实现整车的各项功

11、能。分布式电子电气架构已不能适应电动化智能化趋势。分布式电子电气架构已不能适应电动化智能化趋势。早期分布式的电子电气架构下，每个 ECU 通常只负责控制一个单一的功能单元，彼此独立，通过 CAN 或LIN 总线连接在一起。随着智能化电动化的发展，分布式电子电气架构的以下四大问题愈发凸显：1）算力不足且分散。算力不足且分散。汽车智能化需要控制器具备足够的算力来实现大量的信息处理与运算，以自动驾驶功能为例，L3 级别的自动驾驶需要 30 TOPS 以上的算力，L4 级别则需要 300 TOPS 以上的算力，分布式 ECU 难以满足高算力要求。供应商在对全车的各个 ECU 的设计中都会对算力留有冗余

12、，并且各个 ECU 之间存在功能的重叠，从整车的视角来看浪费了大量的算力。图图 1：智能驾驶带来算力需求激增智能驾驶带来算力需求激增 资料来源：智车科技、招商证券 2）ECU 数量与线束数量成为成本与车重负担。数量与线束数量成为成本与车重负担。据头豹研究院统计，2019 年中国汽车单车 ECU 数量为 25 个，目前在高端车型与智能化程度高的车型中主要 ECU 的数量达到 100 多个，加上一些简单功能的 ECU 总数可以超过 200个。自动驾驶与其他智能化模块的应用使车辆需要更多的传感器与处理器，如果仍然采用分布式架构，将使汽车 ECU 数量大幅提升，推动成本上升。此外，车上不同 ECU 之

13、间也需要通过 CAN 和 LIN 总线连接在一起，因此ECU 数量的增多导致总线线束的数量和复杂程度的大幅提升。总线线束的增加首先会增加车重，同时由于线束的主要材料为铜，线束的增多会较显著地提高单车成本。敬请阅读末页的重要说明 5 行业深度报告 图图 2：传统分布式架构（左）与域控制器中心化架构（右）的线束对比：传统分布式架构（左）与域控制器中心化架构（右）的线束对比 资料来源：WISEautomotive、招商证券 3）分布式架构信息传输能力有限，无法满足自动驾驶等复杂智能功能。分布式架构信息传输能力有限，无法满足自动驾驶等复杂智能功能。传统的分布式架构中 ECU 之间的通讯能力有限，大多通

14、过 CAN 通讯、LIN 通讯、FlexRay 等，数据的传输速度非常有限，最高只能达到约 20 Mbps。在自动驾驶中，信息需要被实时传输和处理，L3 及以上级别的自动驾驶中运用到的Lidar 激光雷达可能需要几百兆比特每秒（Mbps）到几千兆比特每秒（Gbps）的带宽，无法通过分布式架构实现信息的实时传输。图图 3：自动驾驶车辆传感器配置示意图：自动驾驶车辆传感器配置示意图 资料来源：汽车之家、招商证券 4）多数软硬件高度多数软硬件高度耦合耦合，升级困难，升级困难。传统汽车供应链中，不同的 ECU 来自不同供应商，不同的硬件有不同的嵌入式软件和底层代码，整车软件实际上是很多独立的、不兼容的

15、软件混合体，导致整个系统缺乏兼容性和扩展性。车厂要进行任何功能变更都需要和许多不同的供应商去协商软硬件协调开发问题，每新增一个新功能都需要增加一套 ECU 和通信系统，耗时长，流程繁琐。且由于每个 ECU 绑定一个具体功能，无法实现横跨多个 ECU/传感器的复杂功能，亦无法通过 OTA（Over-the-Air）来保持汽车软件的持续更新。受分布式架构制约，电子电气架构向集中型转型。受分布式架构制约，电子电气架构向集中型转型。分布式架构的 ECU 数量众多且功能逻辑耦合较多，随着汽车功能的更新迭代速度加快，其更新成本及复杂度不断攀升，叠加算力分散、布线复杂等因素，限制汽车智能化快速发展。而中央

16、敬请阅读末页的重要说明 6 行业深度报告 式电子电气架构可集中算力，将硬件集成为软件，结合 OTA 平台实现迭代。表表 1：分布式架构分布式架构 VS 中央集中式架构中央集中式架构 分布式架构分布式架构 中央计算中央计算+区域控制区域控制 1、一个功能对应一个 ECU，线束布置复杂 1、中央计算平台，ECU 大大减少，算力集中化 2、需要的 ECU 越来越多，线束越来越长 2、基于区域控制，并采用高速通讯总线作为主干网 4、垂直孤岛式开发，对供应商比较依赖 3、易于实现线束自动化组装 5、不同 ECU 往往由不同的供应商开发，软件框架难以复用 4、OEM 主导开发，简化技术和商务的复杂度 6、

17、功能分布在不同 ECU，OTA 升级困难 5、SOA 软件架构，易于 OTA 资料来源：九章智驾、招商证券 根据博世，车辆电子电气架构的发展趋势分为六个阶段，分别为分布式（模块化、集成化）、域集中式（集中化、域融合）、集中式（车融合、车云计算）。图图 4：车辆电子电气架构发展趋势图：车辆电子电气架构发展趋势图 资料来源：博世Trends of Future E/E-Architectures、招商证券 模块化模块化：单个 ECU 负责特定的功能，如车灯、雨刷、数字钥匙等功能，均一一对应相应的控制器。但随着功能增多，对应控制器的数量激增，车载通信的总线布置也越来越复杂，有效开发无法持续。集成化集

18、成化：单个 ECU 负责多个功能，数量上较模块化阶段会减少，但整体上仍属于分布式架构，功能的集成度较低。功能域功能域：即根据功能划分的域，并通过域控制器实现对不同功能集合的管理、决策与控制。最常见的是博世将整车划分为动力、底盘、车身、座舱、自动驾驶的五个功能域。（跨）域融合（跨）域融合：在功能域基础上，将多个域融合到一起，由跨域控制单元进行控制，进一步提升功能性、协同性。如华为 HI 解决方案的 CC 架构，将整车划分为智能座舱（CDC）、智能驾驶（MDC）与整车控制（VDC）三大域，动力域、底盘域和车身域融合为整车控制域。中央计算平台中央计算平台：随着功能域的深度融合，功能域逐步升级为更加通

19、用的计算平台。区域控制器平台（Zonal Control Unit ZCU）是整车计算系统中某个局部的感知、数据处理、控制与执行单元。它负责连接车上某一个区域内的传感器、执行器以及 ECU 等，并负责该位置域内传感器数据的初步计算和处理，还负责本区域内的网络协议转换。敬请阅读末页的重要说明 7 行业深度报告 车云计算平台车云计算平台：将汽车的部分功能转移至云端，车内架构进一步简化。车的各种传感器和执行器可被软件定义和控制，汽车的零部件逐步变成标准件，彻底实现软件定义汽车的功能。预计 2023-2026 年将是主机厂量产“准中央计算+区域架构”的关键时间节点，之后会向中央计算架构演进，最终将功能

20、逻辑集中到 1 个中央控制器，实现云端控制。图图 5：车辆电子电气架构演进历程：车辆电子电气架构演进历程 资料来源：佐思汽研2023 年智能汽车 E/E 架构研究报告、招商证券 特斯拉特斯拉：作为开创者和：作为开创者和引领者引领者 特斯拉特斯拉 Model 3 率先实现“中央计算率先实现“中央计算+区域控制”框架，基本实现中央集中式架区域控制”框架，基本实现中央集中式架构。构。2017 年特斯拉推出的 Model 3 突破了 Model S 传统的“功能域”分布式架构，以空间上“区域 Zone”替代车身域、动力域等功能域，并搭载车载电脑，实现“中央计算+区域控制”架构。Model 3的电子电气

21、架构包括中央计算模块（CCM）、左车身控制模块（BCM LH）、右车身控制模块（BCM RH）以及前车身控制模块（BCM FH）。中央计算模块负责信息娱乐系统、驾驶辅助系统和车内通信连接；左车身控制模块负责车身便利性系统，包括转向、助力及制动等；右车身控制模块负责底盘安全系统、动力系统、热管理等；前车身控制模块负责电源分配控制等。2019 年发布的 Model Y在此基础上取消前车身控制模块，将相应功能分配至其余两个控制模块，实现进一步集成。敬请阅读末页的重要说明 8 行业深度报告 图图 6：特斯拉电子电气架构发展历程图：特斯拉电子电气架构发展历程图 资料来源：黄少堂软件定义汽车，架构定义软件

22、、汽车电子与软件、招商证券 图图 7：特斯拉：特斯拉 Model 3 电子电气架构图电子电气架构图 资料来源：CSDN特斯拉 E/E 整车电子电气创新架构分析、招商证券 图图 8：特斯拉：特斯拉 Model 3 域控制图域控制图 资料来源：建约车评、招商证券 敬请阅读末页的重要说明 9 行业深度报告 特斯拉电子电气架构优势：特斯拉电子电气架构优势：1）智能驾驶模块的硬件部分采用了自研的 FSD 芯片；软件部分，操作系统基于开源 Linux 进行定制化，同时自研中间件。实现了软硬件自主可控，这样既有利于加快车型功能的迭代更新速度，又大大降低了整车开发成本。2）软件架构层面，采用了 SOA（Ser

23、vice-Oriented Architecture，面向服务的架构）架构思想，便于 SOTA 的部署以及云端数据的收集和分析。特斯拉特斯拉 Model Y 的电子电气架构的电子电气架构集成度较大众和福特更加领先。集成度较大众和福特更加领先。根据 3IS 对Model Y（2021 款）、大众 ID.4（2020 款）和福特 Mach E（2021 款）的电子电气架构的对比，Model Y 的 ECU 数量和 Lin 总线数量仅为另外两款车型的一半左右。表表 2：大众大众 ID.4、Model Y、福特、福特 Mach E 电子电气架构对比电子电气架构对比 大众大众 ID.4 特斯拉特斯拉 M

24、odel Y 福特福特 Mach E ECUs 52 26 51 Lin 9 masters 43 slaves 5 masters 24 slaves 13 masters 44 slaves CAN 7 10 8 CAN-FD 6 Some CAN buses FD Capable 1 Ethernnet 12 2 4 LVDS 3 10 3 OTHER-A2B，BroadR A2B 资料来源：3IS、招商证券 域控集中实际应用上特斯拉领先，国内新势力与自主品牌紧随，海外传统主机厂域控集中实际应用上特斯拉领先，国内新势力与自主品牌紧随，海外传统主机厂实际落地较慢。实际落地较慢。2017 年

25、特斯拉 Model 3 率先实现准中央集中式架构，据 S&P Global 的最新研究表明，特斯拉在电子电气架构上至少领先 5 年。2022 年小鹏G9 搭载 X-EEA 3.0，2023 年零跑 C10 搭载 LEAP 3.0，都已经进入跨域融合阶段的准中央集中式架构。国内其他主机厂也全面迈入域控集中阶段，预计在 2025年前实现“准中央集中+区域控制”方案，包括长城、理想、广汽埃安、比亚迪、长安、上汽、吉利、蔚来等。海外大众、沃尔沃等传统车企实际进度较为落后，但也在积极跟进，与中国主机厂进行合作，如大众与小鹏合作，沃尔沃和吉利共同开发 SEA 浩瀚架构，Stellantis 集团与零跑汽车

26、成立合资公司等。图图 9：部分主机厂采用域控架构时间预估：部分主机厂采用域控架构时间预估 资料来源：S&P Global Mobility、招商证券 注：2023 年发布 敬请阅读末页的重要说明 10 行业深度报告 二、二、减少线束用量，实现降本增效减少线束用量，实现降本增效 简化线束最坚定的践行者简化线束最坚定的践行者 特斯拉特斯拉 Model 3 线束长度线束长度减半减半，计划，计划 Model Y 线束进一步缩短线束进一步缩短。早在 2017 年，马斯克表示特斯拉 Model S 的线束长度为 3km，Model 3 的线束长度为 1.5km，而Model Y的线束长度目标减少至100m

27、。但根据外界拆解Model Y的结果来看，目前 Model Y 尚未达到 100m 的目标，相较 Model 3 线束长度没有显著变化。图图 10：Model 3 相较相较 Model S 线束减少线束减少 资料来源：2023 年特斯拉投资者日、招商证券 图图 11：特斯拉致力于减少汽车线束特斯拉致力于减少汽车线束 图图 12：特斯拉：特斯拉 Model S 线束排布线束排布 资料来源：2023 年特斯拉投资者日、招商证券 资料来源：2023 年特斯拉投资者日、招商证券 线束在整车中发挥举足轻重的作用。线束在整车中发挥举足轻重的作用。汽车线束是汽车电路的网络主体，用于传输整车电信号和分配电源，

28、将中央控制部件和汽车控制单元、电器件连接在一起，构成汽车的电控系统。传统汽车线束的重量约占整车的 5%，随着汽车行业不断向电动化、智能化、网联化、共享化发展，传统架构下汽车功能升级使得线束用量增加。敬请阅读末页的重要说明 11 行业深度报告 图图 13：汽车线束汽车线束分布分布 图图 14：汽车线束及相关配套件汽车线束及相关配套件 资料来源：卡倍亿招股说明书、招商证券 资料来源：重庆汽车工程学会、招商证券 表表 3：汽车线束分类汽车线束分类 产品分类产品分类 功能功能 车身总成线束 实现了整车电路无触点化及对系统多个负载的控制功能 电喷发动机线 采用一束普通导线传输多路信号，实现了对发动机电喷

29、系统多个负载的控制功能 门控系统线束 通过与车身线束的对接，实现了电动玻璃升降、电加热控制反光镜、电控门锁及扬声器等功能 车顶线束 通过与车身线束对接，实现了车内顶灯、电动天窗、雨量传感器及 ONSTAR 等功能 地板线束 连接四门、驻车、座椅等地板上所有电器件 高压线束 新能源车中专用 资料来源：华经产业研究院、线束工程师之家、招商证券 车企秉持轻量化观点，车企秉持轻量化观点，致力于致力于减少线束用量。减少线束用量。根据博世 2016 年出版的汽车工程手册（第 4 版），传统燃油车的线束长度已增至 0.7km-3.2km 不等；安波福 2020 年指出，传统架构的新能源车的线束总长度已增加至

30、 4km，且会随着自动驾驶的发展增加至 5.5km 以上。但特斯拉 Model 3 线束的颠覆性减少引领了其他车企致力于减少线束用量，例如 2023 年 7 月零跑汽车的中央集成式电子电气架构-“四叶草”架构发布，可将线束总长降至 1.5km；2023 年 11 月华为智界 S7 上市，其搭载了华为自研的全新“巨鲸”800V 高压电池平台，首创卧式高压盒，高集成度极简电路设计，线束减少 80%。图图 15：汽车线束变化历程图：汽车线束变化历程图 资料来源：2023 年特斯拉投资者日、安波福、WIPO、招商证券 敬请阅读末页的重要说明 12 行业深度报告 表表 4：不同汽车单车线束长度：不同汽车

31、单车线束长度 种类种类 低档传统低档传统汽车汽车 中档传统中档传统汽车汽车 高档传统高档传统汽车汽车 新能源汽车新能源汽车（传统架构）（传统架构）Model S Model 3 Model Y 单车线束长度（km）0.7 1.5 3.2 4.0 3.0 1.5 目标0.1 资料来源：博世汽车工程手册（第 4 版）、特斯拉、招商证券 简化线束的优点简化线束的优点 1)减轻车辆重量，提升续航里程。减轻车辆重量，提升续航里程。2023 年投资者日，特斯拉声称从 Model S到 Model 3 减少了 17 公斤线束。根据美国能源部相关研究，车辆重量每减轻 10%，燃油效率可以提高 6.6%。对于新

32、能源车，线束长度减少，整车重量减轻，在电池总效能一定的情况下，能提升续航里程，同时在相同续航里程要求下，车辆可减少所载电池数量，降低成本。2)减少减少单车线束价值量单车线束价值量，降低成本降低成本。根据华经产业研究院2020年公布的数据，传统汽车单车线束价值量由 2500 元、3500 元到 4500 元不等（分别对应低档、中档、高档汽车）；新能源汽车的单车线束价值量则由于技术、性能等要求高于高档传统汽车，达到 5000 元。随着新能源车的高端化、智能化发展，当前部分车型的高低压线束价值量可达 6000-8000 元。目前国产特斯拉 Model 3和 Model Y的高低压线束合计单车价值约

33、6000 元（其中高压线束可达 1800 元）；则简单线性估算，若未来特斯拉实现 100米线束长度，其单车线束价值可能降至 400 元，有巨大降本空间。图图 16：不同汽车单车线束价值量不同汽车单车线束价值量 资料来源：华经产业研究院、招商证券 3)适用自动化生产，适用自动化生产，提高生产效率。提高生产效率。传统整车线束缺乏刚性，且覆盖范围广泛，贯穿发动机舱、乘客舱及整车各角落，安装环境多样且复杂，不适用自动化安装，人工安装耗时长，减少线束长度可以直接减少安装工作量。而结构电缆具备刚性和固定形状，内置插针和插座等互联结构，可以分段连接，尽可能地规避空间对线束安装的限制，采用结构电缆可借助自动化

34、生产设备进一步提高生产效率。特斯拉采取的方法特斯拉采取的方法 特斯拉将特斯拉将线束长度由线束长度由 Model S 的的 3km 减少减少到到 Model 3 的的 1.5km，并并计划减少至计划减少至Model Y 的的 100m，其其可能可能采取以下技术方法：采取以下技术方法：250035004500500000400050006000低档传统汽车中档传统汽车高档传统汽车新能源汽车元单车线束价值量 敬请阅读末页的重要说明 13 行业深度报告 1)简化简化电子电电子电气气架构。架构。特斯拉升级电子电气架构，由 Model S 传统“功能域”分布式架构转变为“中央计算+区

35、域控制器”架构，提高集成度，简化控制器分布设计，减少线束，并且理论上域控制器和中央计算单元在获得电力后，仅需以太网和 CAN 等通信线路即可实现互联互通，进而域控制器和中央计算单元之间的接线需求大量减少。同时简化电源分配架构，Model 3 配电控制模块放在 12V 电池后部，为车辆转向控制器、车身控制模块供电，线束长度实现减半。图图 17：特斯拉低压车身和仪表板线束对比特斯拉低压车身和仪表板线束对比 资料来源：Autoline Network、招商证券 图图 18：Model 3 配电控制模块配电控制模块 资料来源：Autolab、招商证券 2)设计设计新型布线架构新型布线架构及结构电缆，减

36、少线束长度，提高生产效率。及结构电缆，减少线束长度，提高生产效率。2018 年 10月 11 日，特斯拉申请了一项结构电缆专利（Structural Cable），在电缆内部安装结构元件以提高其刚性。2019 年 7 月 18 日，特斯拉公开了新型线束系统结构专利“Wiring System Architecture”，该架构可以减少线束长度，与结构电缆技术结合可在制造过程中实现更多机器人自动化，提高生产效率。敬请阅读末页的重要说明 14 行业深度报告 并且特斯拉仅通过软件设置和 OTA 更新就能定义车辆的高中低配置，不需要更改硬件，硬件统一，因此电缆的接口定义易于固化，为结构电缆的使用提供得

37、天独厚的天然优势。传统车辆布线零碎。传统车辆布线零碎。传统汽车架构中，每个不同的电气组件都需要通过不同的线束连接到中央电池或电源。每个组件接收电源，但需要多个线束用于通信和信号，线束冗长。线束通常由多个非刚性的圆形导体组成，圆形导体并不是传输电流的最佳选择，且传统线束缺乏刚性，需要人工组装至车辆中，组装过程缓慢。新布线架构集成度提高。新布线架构集成度提高。在新布线架构中，子系统被封装并定义在一个或多个组件中，例如门组件可能包含一个控制器来控制锁定组件、照明组件、音频组件等多个设备，总装时将子系统连接到线路体系结构主干，进而减少所需线束的数量和长度，并减少总装的组装时长，提高车辆制造过程的生产率

38、。图图 19：新型线束系统结构专利图新型线束系统结构专利图 图图 20：子子组件组件示意图示意图 资料来源：WIPO、招商证券；注：此图为特斯拉专利图 资料来源：WIPO、招商证券；注：此图为特斯拉专利图 传统电缆传统电缆缺乏刚性，缺乏刚性，无法自动化。无法自动化。由于分量电缆、USB 电缆和 HDMI 电缆等传统电缆缺乏足够的结构完整性和刚性，无法通过机械臂安装，并且传统电缆不易形成不同的形状并在严格的空间限制下布线到既定位置，人工手动放置耗时长。结构电缆内部包含结构元件，刚性增强。结构电缆内部包含结构元件，刚性增强。结构电缆包含一根或多根由结构元件形成的线，结构元件在至少一个方向上为结构电

39、缆提供刚性。通常，多根电线将以共线方向形成，或者以其他方式将端部扇形展开为共线方向。结构电缆包括主干电缆和脐带电缆，主干电缆为整车供电并发送和接收信号，脐带电缆连接主干电缆和电器件。敬请阅读末页的重要说明 15 行业深度报告 图图 21：结构电缆示意图结构电缆示意图 资料来源：WIPO、招商证券；注：此图为特斯拉专利图 结构电缆采用“导体层叠”新型结构，解决线束不易塑形问题。结构电缆采用“导体层叠”新型结构，解决线束不易塑形问题。传统电缆内部由导线集结成束后用胶布包裹为圆筒状，内部存在不少细小的留白空间，而结构电缆内部将横截面为方形的导体层层堆叠，导体间铺设横截面同样为方形的由绝缘材料制成的内

40、护套构件，由金属制成的导电屏蔽层既可以平铺在内护套结构件外侧，也可以包裹内护套构件，最外侧再布置一层外护套构件，将导体、内绝缘层和导电屏蔽层包裹起来，最终形成具有刚度并形成一定形状的结构电缆，并减少了空间损耗。结构电缆的导体材料可按需改变。结构电缆的导体材料可按需改变。新型结构电缆的导体横截面大小不一，排布方式不尽相同，因此可以按需改变导体材料。在同一结构电缆中，可以同时存在铜、铝和合金导体。截面小的导体以铜为材，两两组合成信号回路，可用于接受信号和数据，截面大的导体以铜铝或合金为材，为电器件提供电池动力。图图 22：用于连接主干节段的脐带用于连接主干节段的脐带电缆电缆横截面横截面 资料来源：

41、WIPO、招商证券；注：此图为特斯拉专利图 敬请阅读末页的重要说明 16 行业深度报告 图图 23：主干节段的主干节段的结构电缆横截面示意图结构电缆横截面示意图 资料来源：WIPO、招商证券；注：此图为特斯拉专利图 结构电缆具备内互联结构，结构电缆具备内互联结构，解决连接问题。解决连接问题。传统汽车线束布局通常以集中式控制器和电源处为开端，利用导线柔性直接连接电器件，而结构电缆具备刚性特性，因此专利中设计多种内互联结构：1）将结构电缆的端部焊接插针和插座，形成可相互接插的结构；2）直接在结构电缆一侧开孔，另一侧焊接多边形插销，使其连接；3）在结构电缆间使用圆柱形金属制插销，先整体包裹上绝缘层，

42、再在金属制插销的对应高度剖开绝缘层，达到对导体、导电绝缘层分层连接的目的。图图 24：结构电缆采用插针和插座互联：结构电缆采用插针和插座互联 资料来源：WIPO、招商证券；注：此图为特斯拉专利图 图图 25：结构电缆采用多边形插销互联结构电缆采用多边形插销互联 图图 26：结构电缆采用圆柱形金属制插销互联：结构电缆采用圆柱形金属制插销互联 资料来源：WIPO、招商证券；注：此图为特斯拉专利图 资料来源：WIPO、招商证券；注：此图为特斯拉专利图 敬请阅读末页的重要说明 17 行业深度报告 3)设计设计采用采用 FPC 柔柔性性印制印制电路板。电路板。FPC（Flexible Printed C

43、ircuit）是以柔性覆铜板为基材制成的一种电路板，作为信号传输的媒介应用于电子产品的连接，具备配线组装密度高、弯折性好、轻量化、工艺灵活等特点。随着汽车电动化、智能化发展，FPC 在弯折性、减重、自动化程度高等优势进一步体现，在车载领域的用量不断提升，应用涵盖车灯、显示模组、BMS/VCU/MCU 三大动力控制系统、传感器、高级辅助系统等相关场景。图图 27：FPC 特点特点 资料来源：线束专家公众号、招商证券 特斯拉特斯拉 FPC 专利可减少线束长度和重量，进而降低成本。专利可减少线束长度和重量，进而降低成本。FPC 最常用的金属导体层是铜箔，特斯拉申请的专利把传统 FPC 的连接结构改为

44、螺栓连接，通过电流较大，选用铜板或软排替换铜箔，实现高密度布线、自动化装配，进而减少线束长度和重量，降低成本。图图 28：使用使用 FPC 的电池包更加规整的电池包更加规整 资料来源：新能源线束 Linker、招商证券 4)采用采用 48V 低压低压。特斯拉在 Cybertruck 实现电压的全面升级，高压侧，400V升级 800V；低压侧，12V 升级 48V。自 1960 年代从 6V 升级 12V 之后，12V 已统治汽车行业长达 60 年，因此 48V 是低压侧久违的突破。根据公式“功率=电压 x 电流”，当功率不变时，电压从 12V 提升四倍至48V，则电流减少为原先的四分之一，而电

45、流决定线束大小，电流变小，线束会变细，只需要四分之一的铜，成本降低，布局也会更合理；同理也可使用更小的电子保险丝、控制器和散热器。而若电压提升，电流不变，功率会提升，从而支持未来自动驾驶、车载娱乐系统等所需的高功率。敬请阅读末页的重要说明 18 行业深度报告 图图 29：48V 电子电气架构发展电子电气架构发展 资料来源：Vehicle、招商证券 自研自研 ECU 以匹配创新以匹配创新。当前一台车使用大约 30-50 个 ECU（控制器），业内均为 12V 供电。为匹配 48V 系统及其他创新，特斯拉自研车内控制器。根据 2023 年投资者日，特斯拉自行设计了 Cybertruck 上 85%

46、的控制器，且目标在下一代平台中实现全部自研。图图 30：特斯拉自研控制器比例逐渐提高：特斯拉自研控制器比例逐渐提高 资料来源：2023 年特斯拉投资者日、招商证券 图图 31：特斯拉对：特斯拉对 ECU 设计的改变设计的改变 资料来源：芝能汽车、招商证券 敬请阅读末页的重要说明 19 行业深度报告 革命尚未成功革命尚未成功 根据根据 2020 年年 Sandy Munro 拆解拆解 Model Y 的的结果结果，Model Y 的线束尚未减少至的线束尚未减少至100m，且未使用结构电缆，且未使用结构电缆，其其原因可能原因可能系：系：1)结构电缆与整车的匹配度需进行多轮实验测试。结构电缆与整车的

47、匹配度需进行多轮实验测试。结构电缆的抗电磁干扰程度、热平衡模拟、连接稳定性、安装可靠性等需要多次模拟实验和多维度的整车测试加以验证，从技术研发至技术广泛应用于整车生产需要经历较长时间。2)引入新技术的获利空间有待商榷。引入新技术的获利空间有待商榷。传统线束结构的重量虽约占整车的 5%，但传统线束的材料成本、人工成本及物流成本均长期处于近乎透明的低位，打破现有供应链格局，采用较高成本的新技术和新零件，其是否能长期带来符合预期的收益还有待观察。敬请阅读末页的重要说明 20 行业深度报告 风险提示风险提示 落地落地进度不及预期进度不及预期。结构电缆的抗电磁干扰程度、热平衡模拟、连接稳定性、安装可靠性

48、等需要多次模拟实验和多维度的整车测试加以验证，且电子电气架构和线束排线架构具备复杂性，升级优化需要较长时间，存在线束减量计划的实施进度不及预期风险。降本降本空间空间不及预期。不及预期。理论上引入结构电缆、升级电子电气架构及线束排线架构能减少整车线束长度，但电缆价格长期处于低位，新技术的落地及后续优化的成本较高，存在降本空间不及预期风险。领先优势减弱领先优势减弱。虽然特斯拉早期率先实现“准中央计算+区域控制器”架构，向集中型电子电气架构转型，并将 Model 3 的线束长度缩短至 1.5km，但近年来其他车企纷纷发力，2023 年 7 月零跑汽车发布中央集成式电子电气架构-“四叶草”架构，可将线

49、束总长降至 1.5km，同年11月华为智界S7 上市，其线束减少 80%，因此存在特斯拉领先优势减弱风险。敬请阅读末页的重要说明 21 行业深度报告 分析师分析师承诺承诺 负责本研究报告的每一位证券分析师，在此申明，本报告清晰、准确地反映了分析师本人的研究观点。本人薪酬的任何部分过去不曾与、现在不与，未来也将不会与本报告中的具体推荐或观点直接或间接相关。评级评级说明说明 报告中所涉及的投资评级采用相对评级体系，基于报告发布日后 6-12 个月内公司股价（或行业指数）相对同期当地市场基准指数的市场表现预期。其中，A 股市场以沪深 300 指数为基准；香港市场以恒生指数为基准；美国市场以标普 50

50、0 指数为基准。具体标准如下：股票评级股票评级 强烈推荐：预期公司股价涨幅超越基准指数 20%以上 增持：预期公司股价涨幅超越基准指数 5-20%之间 中性：预期公司股价变动幅度相对基准指数介于 5%之间 减持：预期公司股价表现弱于基准指数 5%以上 行业评级行业评级 推荐：行业基本面向好，预期行业指数超越基准指数 中性：行业基本面稳定，预期行业指数跟随基准指数 回避：行业基本面转弱，预期行业指数弱于基准指数 重要重要声明声明 本报告由招商证券股份有限公司（以下简称“本公司”）编制。本公司具有中国证监会许可的证券投资咨询业务资格。本报告基于合法取得的信息，但本公司对这些信息的准确性和完整性不作

51、任何保证。本报告所包含的分析基于各种假设，不同假设可能导致分析结果出现重大不同。报告中的内容和意见仅供参考，并不构成对所述证券买卖的出价，在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议。除法律或规则规定必须承担的责任外，本公司及其雇员不对使用本报告及其内容所引发的任何直接或间接损失负任何责任。本公司或关联机构可能会持有报告中所提到的公司所发行的证券头寸并进行交易，还可能为这些公司提供或争取提供投资银行业务服务。客户应当考虑到本公司可能存在可能影响本报告客观性的利益冲突。本报告版权归本公司所有。本公司保留所有权利。未经本公司事先书面许可，任何机构和个人均不得以任何形式翻版、复制、引用或转载，否则，本公司将保留随时追究其法律责任的权利。