電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃山明）近日，特斯拉向國家市場監(jiān)督管理總局備案了召回計劃，自2022年4月7日起，召回生產(chǎn)日期在2019年1月11日至2022年1月25日期間的部分進(jìn)口及國產(chǎn)Model 3電動汽車，共計127785輛（其中進(jìn)口Model 3汽車34207輛，國產(chǎn)Model 3汽車93578輛）。

此次召回的原因，主要是車輛的后電機(jī)逆變器功率半導(dǎo)體元件可能存在微小的制造差異，部分車輛使用一段時間后元器件制造差異可能會導(dǎo)致后逆變器發(fā)生故障，造成逆變器不能正常控制電流。此故障發(fā)生在車輛處于停車狀態(tài)時，會導(dǎo)致車輛無法啟動；此故障發(fā)生在車輛行駛狀態(tài)時，會導(dǎo)致車輛失去行駛動力，極端情況下可能增加車輛發(fā)生碰撞的風(fēng)險，存在安全隱患。

只是OTA升級的召回

這已經(jīng)不是特斯拉今年第一次大規(guī)模車輛召回，在今年2月18日，特斯拉便已經(jīng)宣布將召回2020年12月28日至2022年1月15日期間生產(chǎn)的部分國產(chǎn)Model 3（12003輛）和Model Y（14044輛）電動汽車，共計26047輛。

問題出在召回范圍內(nèi)部分車輛的熱泵電子膨脹閥定位時會有微小移動，并且因為軟件問題，可能導(dǎo)致長期造成閥門部分開啟，熱泵壓縮機(jī)停止工作，車內(nèi)制熱功能失效。

一旦車外氣溫低于零下10攝氏度，擋風(fēng)玻璃除霜系統(tǒng)運行達(dá)不到國家相關(guān)法規(guī)規(guī)定的除霜效果，除霜功能下降對駕駛員視野造成不良影響，從而增加車輛在寒冷天氣行駛時發(fā)生碰撞風(fēng)險的可能，存在安全隱患。

而此次召回的原因則是逆變器制造差異所致，逆變器是新能源發(fā)電設(shè)備的核心組件，是能將直流電能轉(zhuǎn)變成定頻定壓或調(diào)頻調(diào)壓交流電的轉(zhuǎn)換器。逆變器通常由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。發(fā)電設(shè)備需要借助逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，才能將產(chǎn)生的電能供負(fù)載使用，同時也需要將電網(wǎng)的交流電整流為直流電，給儲能系統(tǒng)充電。

Model 3（圖源：特斯拉）

不僅如此，逆變器還能起到保護(hù)負(fù)載及電網(wǎng)的作用，逆變器及其內(nèi)置電池的超快響應(yīng)時間能夠平息公用事業(yè)公司對電網(wǎng)不穩(wěn)定的擔(dān)憂。如果電網(wǎng)發(fā)生故障，基于電池的逆變器將重新啟動，以保護(hù)家庭中的負(fù)載。此外，由蓄電池供電的逆變器可以吸收潛在的破壞性電壓浪涌。

對于電動汽車而言，輕則導(dǎo)致車窗無法控制，重則導(dǎo)致駕駛時失去動力，危及駕駛安全。并且在特斯拉宣布召回升級前，已經(jīng)出現(xiàn)了多起因為逆變器所導(dǎo)致的事故。

比如今年2月份，一位南昌的Model 3車主透露，在使用特斯拉官方充電樁為Model 3充電后，出現(xiàn)拔下充電頭車輛無法啟動，且車窗無法關(guān)閉的情況。而在2019年12月，在國外的Car and Driver論壇上，一位博主寫道，Model 3在停車時發(fā)生故障，無法駕駛。經(jīng)過特斯拉的維修機(jī)構(gòu)診斷Model 3的問題是后逆變器短路，為此特斯拉更換了整個后電機(jī)總成，以及熔斷的保險絲和12伏電池。

可見特斯拉的逆變器的確在部分車輛上存在一些問題，這也是促使特斯拉此次召回的原因。不過值得注意的是，此次的“召回”不過是特斯拉通過汽車遠(yuǎn)程升級（OTA）技術(shù)，來為相關(guān)車輛免費升級電機(jī)控制軟件。但這樣做真的能夠解決逆變器硬件上的問題嗎，還需要打一個大大的問號。

特斯拉的回應(yīng)

不過特斯拉方面表示，在為車輛升級電機(jī)控制軟件后，會對車輛的后電機(jī)逆變器進(jìn)行緊密監(jiān)控，并及時對出現(xiàn)相關(guān)故障的后逆變器免費更換，以消除安全隱患。那特斯拉的潛在意思，是需要逆變器出現(xiàn)故障后，再進(jìn)行更換，顯然特斯拉的策略是亡羊補牢，而不是防患于未然。

車載逆變器的發(fā)展趨勢

不管特斯拉將如何用OTA解決逆變器問題，但從目前來看，車載逆變器已經(jīng)成為汽車的標(biāo)配。據(jù)Yole預(yù)計，2020-2026全球汽車主逆變器市場將從47億元增至195億美元，復(fù)合增速為27%；其中純電動汽車占60%，2026年對應(yīng)市場空間118億美元。

車載逆變器可以將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，而電動汽車為車輛提供動力，動力電機(jī)逆變器是關(guān)鍵的一環(huán)。新能源動力電機(jī)由于電壓高功率大，因此考慮到更高效率和更長壽命，采用不需要電刷換向器的交流電機(jī)。動力電機(jī)逆變器這個能量轉(zhuǎn)化裝置將動力電池的高壓直流電轉(zhuǎn)換為動力電機(jī)所需的交流電。

簡而言之，在電動汽車的電機(jī)如何為汽車提供動力的問題中，一方面由逆變器將高壓直流電利用IGBT或碳化硅開關(guān)模塊轉(zhuǎn)化為交流電，另一方面則是轉(zhuǎn)子位置傳感器利用旋轉(zhuǎn)變壓器原理為逆變器提供轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速信息。根據(jù)永磁同步或感應(yīng)異步電機(jī)的不同特性，逆變器控制動力電機(jī)達(dá)到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速和扭矩。

明白了這一原理后，就可以知道，為何特斯拉對逆變器出現(xiàn)問題如此緊張，并且召回了13萬輛Model 3，盡管這里的召回是指OTA升級。因為一旦逆變器失效，就可能導(dǎo)致電機(jī)的失效。

因此如今的車載逆變器已經(jīng)有了幾個明顯的發(fā)展趨勢，一個是高功率化，隨著外界電器功率的越來越高，對于逆變器的要求也越來越高；二是安全性要求高，逆變器對電磁兼容性提出了更高的要求；三是輕量化，在同等功率及安全性條件下，重量和體積越輕越好；四是優(yōu)化散熱；五是智能集成化，如智能調(diào)節(jié)負(fù)載功率、輸出電壓等有效降低熱損耗，使逆變器處于最優(yōu)工作狀態(tài)。

從市場格局來看，由于汽車中逆變器和控制器高度集成在一起，因此電動機(jī)控制器廣義上也包含了逆變器和控制器兩部分，而在新能源汽車中，逆變器幾乎等同于電機(jī)控制器。而全球大部分逆變器市場被博世、大陸、電裝、法雷奧所掌握，而國內(nèi)主要配套新能源汽車前列的為比亞迪、匯川技術(shù)、特斯拉、聯(lián)合電子、蔚然動力等。

圖源：英飛凌

而逆變器核心組件由電容、電感、IGBT等組成，上游為電子元器件供應(yīng)商，包括半導(dǎo)體元器件、電容、集成電路、電感和散熱器等。以IGBT為例，長期以來英飛凌、意法半導(dǎo)體、德州儀器、安森美、羅姆、三菱、富士電機(jī)占有大部分IGBT主要市場份額，而國內(nèi)主要代表為士蘭微、斯達(dá)半導(dǎo)、新潔能、時代電氣、揚杰科技、聞泰科技等。

對于新能源汽車而言，逆變器的重要性越來越高，相應(yīng)對于廠商的要求也越來越高，此次特斯拉Model 3逆變器的問題，對國內(nèi)廠商而言，既是警示，也是鞭策。

僅靠OTA升級便能解決硬件問題嗎？

此次特斯拉在向國家市場監(jiān)督管理總局報備的信息中提到，此次針對逆變器問題，會通過OTA升級電機(jī)控制軟件，對于無法通過OTA技術(shù)實施召回的車輛，將通過服務(wù)中心聯(lián)系相關(guān)用戶，為車輛升級電機(jī)控制軟件。

但從過往的一些事故中，有業(yè)內(nèi)人士判斷，或許是逆變器本身的緣故導(dǎo)致問題的發(fā)生，比如逆變器選型不當(dāng)，其負(fù)載功率接近額定輸出功率，長時間運行導(dǎo)致逆變器加速老化，從而發(fā)生故障。

也有可能是輸入源質(zhì)量問題，導(dǎo)致對逆變器造成損害；或逆變器防雷接地設(shè)計、安裝不符合要求；或逆變器內(nèi)置保護(hù)功能失效導(dǎo)致器件損壞。

而這些問題的出現(xiàn)基本都是由于逆變器品控所導(dǎo)致的，從特斯拉自身所發(fā)布的公告來看，也明確寫到車輛的后電機(jī)逆變器功率半導(dǎo)體元件可能存在微小的制造差異，而這些所謂的“微小”制造差異所導(dǎo)致的故障，是否能夠在OTA升級后解決還未可知。

對比國內(nèi)其他廠商，比如小鵬汽車也在今年召回了1.3萬輛小鵬G3汽車，免費為其更換逆變器。召回原因是逆變器直流母線電容上連接銅排螺絲的鍍錫端子因錫須可能會造成高壓直流電正負(fù)極間短路，導(dǎo)致逆變器無高壓電供應(yīng)。當(dāng)這種情況發(fā)生時，如果車輛處于停車狀態(tài)，可能無法再次啟動；如果車輛處于行駛狀態(tài)，可能導(dǎo)致車輛失去動力，存在安全隱患。與特斯拉的情況非常類似。

吉利汽車也在近期公布了召回計劃，召回2016年1月27日至2016年11月26日生產(chǎn)的部分2016年款吉利遠(yuǎn)景GC7汽車，共計18031輛。召回原因在于自動變速器控制策略問題，車輛在特定工況（長上坡急加速）行駛過程中，變速器油壺可能溢油，溢出的油液在遇到火源的情況下可能發(fā)生火災(zāi)，存在安全隱患。吉利汽車將為召回范圍的車輛免費更換軟件升級后的變速器控制單元。

不過對于特斯拉而言，已經(jīng)不是第一次出現(xiàn)汽車零部件問題，但從過去的幾次召回情況來看，基本都是只通過OTA升級來解決問題，很少有直接更換零部件的情況。

以此次被召回的Model 3為例，是特斯拉首次嘗試在汽車中集成全SiC功率模塊，特斯拉工程部直接與意法半導(dǎo)體合作，其逆變器由24個1-in-1功率模塊組成，而這些模塊組裝在針翅式散熱器上。

顯然，如今逆變器問題的出現(xiàn)，據(jù)說大概率是SiC器件出了問題，同時與特斯拉的首次嘗試不無關(guān)系，尚不清楚特斯拉內(nèi)部是否做過了相關(guān)驗證。但目前來看，許多購買了Model 3車型的車主已經(jīng)成為了“小白鼠”。

小結(jié)

汽車召回是一個車企負(fù)責(zé)任的體現(xiàn)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)發(fā)布的汽車有問題時，及時召回，避免造成更大的損失。但特斯拉的召回，卻一直通過OTA來實現(xiàn)，盡管特斯拉的確具有強大的車載軟件系統(tǒng)，但如何通過軟件來解決硬件問題，這就觸及到知識盲區(qū)了。