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特斯拉专题报告:特斯拉强势开启电动汽车海外需求

1 特斯拉强势刺激海外市场需求

2020 年 1 月 3 日,特斯拉公布实现了创纪录的近 10.5 万的车辆产量和创纪录的约 11.2 万台车辆交付。2019 年,特斯拉交付了约 36.75 万台车辆,比上年增长 50%,完成了全年 目标。这得益于公司持续专注于扩大在美国以及在上海新成立工厂的生产。

上海超级工厂破土动工才过去不到 12 个月,已经生产了近 1000 台可供销售的车辆,并 已开始交付使用。同时也达到超过每周 3000 台的生产速度,当中不包括 12 月底才开始生产 的本地电池组。

2020 年 1 月 4 日,国产版 Model 3 再一次对售价进行了调整,即将在 1 月 7 日交付的 Model 3 标准续航升级版车型由之前的 35.58 万元下调至 32.28 万元,享受国家新能源补贴 的 2.475 万元后,实际的成交价格低于 30 万元,为 29.9 万元。

1.1 特斯拉电动化战略明确

特斯拉是电动汽车的领导企业,专注于纯电动汽车的制造。2006 年提出三部曲战略:第一步,生产小批量高端车,证明电动汽车是可行的。第二步,生产性价比更高的中端车, 扩大消费者范围,同时实现盈利。第三步,推出适用于大众市场的电动车。在 2008 年推出 户首款电动车型 Tesla Roadster,随后在 2012 年推出 Model 系列首款车型 Model S,也是 市场上首款豪华电动汽车。直到 2016 年,推出了首款大众型电动汽车 Model 3。并在同年 提出了新的三部曲战略:整合清洁能源的生产与储存,实现清洁能源规模效应;扩充产品线, 布局紧凑型、皮卡、重卡等全产品,到 2020 年,实现 50 万辆的产能;实现所有车型自动驾 驶。2020年秋季在美国加州Fremont发售Model Y,欧洲和中国市场从2021年初开始生产。2020 年开始计划生产限量的 Tesla Semi,到 2021 年在欧洲工厂实现量产。

1.2 特斯拉销量不断超预期

2019 年前三季度特斯拉销售持续上涨,尤其在二季度,Model 3 车型销量急剧上升,年 初的口碑效应进一步彰显,二季度开始,由产量大于销量转变为销量大于产量,体现需求增 加。从特斯拉分季度数据看,Model S 和 Model X 变化不大,两者销量几乎相等,Model 3 车型 2019 年销量比 2018 年有较大变化,增长趋势明显。

2019 年 1 月-10 月全球电动汽车销量中特斯拉占比高达 15.5%,每 7 辆电动汽车里面就 有 1 辆是特斯拉,其中,Tesla Model 3 以 221274 辆位居第一,是第二、第三和第四的销量 总和,在全球电动汽车销量中占比达到 12.5%,在电动汽车领域是绝对的销量王。


分市场看,2019年1月至11 月欧洲市场、美国市场、中国市场销量分别为73041、127836 和 24589 辆,主要市场还是在欧美市场,中国市场进入的较晚,且国产新能源汽车已占据稳 定市场。

从 2019 年 1 月至 11 月美国市场中小型豪华车型总销售数据看,Tesla Model 3 总销量 达到 127836 辆,占比高达 21.2%,远远领先于其他品牌,另外,前三个季度的产销量也成 上升趋势,远高于 Model S/X。

在 2013 年,特斯拉 Model S 进入欧洲市场,同时在荷兰建了一家工厂,为欧洲市场组 装美国生产的 Model S。2017 年,在欧洲市场销售 1.6 万辆 Model S,成为欧洲销量第三的 纯电动汽车,仅次于雷诺佐伊和日产聆风。2016 年下半年开始在欧洲市场销售 Model X, 2019年1月份开始在欧洲市场销售Model 3。2019年1月-11 月欧洲市场销量中,Tesla Model 3 稳居第一,在整个欧洲市场占比达到 18.3%,是第二名雷诺佐伊的 2 倍还多,单月销售数 据中在季度末销量最大,远高于季度中的前两个月。


2019 年 2 月 Model 3 进入中国市场,分月销量最高达到 6500 辆,整体上还是处于市场 渗透阶段,没有欧洲市场的表现抢眼,另外,从中国市场电动汽车销售表现看,Tesla Model 3 以 24000 辆位居第一位,是国外车企的第二名,仅次于宝马 530 Le,在国外车企方面表现 很好,但表现较好的车型依然是国产车,其中,北汽新能源、比亚迪和上汽以 89000、66000、 51000 辆位居前三,Tesla Model 3 冲击第一存在压力


1.3 特斯拉电动化平台亮点突出

特斯拉的平台主要有两个:Models S 和 Model X 共用一个平台、Model 3 平台,Model 3 平台轴距比 Model S/X 平台轴距缩短了。Model S/X 平台电池横贯于底部,使重心降低,平衡整车重量,前后配重基本达到 50:50;可以搭载三种容量的电池,满足不同续航要求;采用双电机结构,优化电机效率,实现四驱。Model 3 平台也同样将电池组安装在底盘,整 车中信位于车辆底部中间,使整车重量平衡分布;采用双电机全轮驱动模式,前悬架采用双 横臂独立,后悬架采用五连杆独立式,悬架高度低,使整车重心降低。

1.4 特斯拉工厂遍布全球

特斯拉的工厂目前主要在美国、中国、德国以及荷兰的组装工厂,其中德国柏林工厂仍 在规划中,预计在 2021 年投入生产,初步生产 Model 3 和 Model Y;中国上海临港超级工 厂 (Gigafactory3)工厂已于 2019 年 12 月 30 日将首批 15 辆国产特斯拉 Model 3 正式交付 给客户,是全球第二座整车组装工厂,目前,上海超级工厂周产量超过 1000 台,2020 年调 整后年初周产量预计达到 2000 台,现阶段主要生产车型是 Model 3,一期规划年产能 25 万 辆纯电动汽车整车,全部建成达产后,年产能将达 50 万辆;美国有三个工厂,分别是加州 Fremont 汽车生产工厂、内华达州超级工厂(Gigafactory1)和纽约超级工厂(Gigafactory2)。

内华达州超级工厂是世界上最大的电池工厂,且每kWH电池生产所花费的成本支出最低。该工厂是特斯拉和松下合作生产,松下负责生产和供应圆柱形电芯,特斯拉基于电芯生产电池 模组和电池包,完成电池的最终生产,2020 年电芯产能达到每年 35GWh,电池包产能达到 每年 50GWh,将超过 2013 年全球所有其他动力电池供应商的总产能。

特斯拉四款车型采用 4 个不同的电池:Roadster 采用钴酸锂电池;Model X 采用锂离子 电池,Model S 采用 18650 电池;Model 3 采用 21700 电池。因此续航里程也各有差别,但 整体上都优于其他车企,和其他车企相比,2012 版的 Model S 续航里程已超过其他车企电 池的续航里程,新版 Model S 达到 360 英里。

Model S采用7000多节18650电池,其电池能量密度高于同时期其他锂电池50%以上。传统的 18650 电池温度敏感性高、一致性差,特斯拉采用活性材料、改进的电芯结构、多电 芯并联电池包多模组串联和电池管理系统实现续航里程长、性能稳定等。

Model 3 使用的 21700 电池体积和能量都是 18650 电池的 1.3 倍,能量密度也比 Model S 高 35%,性能较 18650 提高 20%。

电池管理系统主要功能有参数监测、在线故障诊断、热管理等,热管理直接决定性能、 安全性、寿命等关键因素。特斯拉的电池管理系统采用主从结构,主控制器负责接触器控制、外部通信、绝缘监测等功能,从控制器负责监测,并上传,能够准确监测电池单体的荷电状 态,保证荷电在合理范围。特斯拉采用液冷式热管理系统,由四通阀实现的电机和电池冷却 循环串并联结构,承载冷却液流动的冷却管道曲折布置在电池间,采用双向流动设计,冷却 管道两个端部兼具进出功能,电池之间以及电池管道间填充绝缘材料,实现电芯的均衡、温 度一致,最终将电池组内各单体电池的温差控制在±2℃以内。

2 其他海外巨头紧随其后

2.1 大众集团明确纯电动路线

大众提出 Roadmap E 战略规划

2015 年大众深陷“排放门”,被处罚 270 亿欧元,10 月 10 日召开技术转型会议,10 月 13 日,宣布将开发 MEB 电动汽车平台,为市场提供价格亲民、可盈利、规模化的电动汽 车。2016 年,大众发布 2025 战略(TRANSFORM 2025+);2017 年,大众发布「Roadmap E」电动化战略,开启全面转型电动化的大幕。

2019 年,仅大众品牌的 1 亿辆乘用车就占全球碳排放的 1%,为应对最严碳排放新规, 大众计划 2025 年碳排放量减少 30%,2050 年实现零排放。根据 Roadmap E 战略,2025 年大众电动车的年销量将达 300 万辆,集团旗下各品牌将推出共计超过 80 款全新的电动车 型,包括 50 款纯电动车型及 30 款插电式混合动力车型,对电池需求量将超过 150GWh。最迟至2030年,集团旗下覆盖全球各级别市场的300余款车型均将推出至少一款电动版本, 2028 年全球销售约 2200 万辆。

大众集团电动化平台规划

大众从 2019 年开始分三阶段推出电动汽车,2019 年推出基于 MEB (Modular Electric Toolkit)的电动汽车,2021 年开始推出基于 PPE(Premium Platform Electric),中长期推出基 于 SPE (Sports Platform Electric)的产品。 MEB 模块化电动平台主要生产高性价比的车型;PPE 豪华电动平台主要生产豪华品牌和 SUV 车型;SPE 运动跑车电动平台,主要生产跑 车。

MEB 平台:生产效率高、制造时间短、材料成本低、规划生产

MEB 不仅是大众集团的生产平台,也是实现大众集团 2050 年完全碳中和计划及全方位 变革的重要保证。MEB平台是在MQB平台的基础上开发的适用于电动车的全新模块化平台, 该平台可提供 250-500 公里的纯电形式续航能力,可对应不同车型级别推出对应车型。

MEB 平台是环绕电池而造,围绕电池组进行布局,电池组、电机等核心组件均设定固 定的位置和模式。电池整体嵌入车底,车轴模块和传动系统模块相隔较远,使车辆具有较长 轴距和较短前后悬,“四轮四角”的特征更为明显,带来的是更大的驾驶舱空间和更高的坐 姿。

MEB平台拥有较大的延展性和模块化,能够适应前驱/后驱/全驱等各种不同的驱动系统, 可根据不同车型的用途,配置不同容量的电池。支持快速充电,15-30 分钟内即可充满 80% 的电量;采用轻量化铝质零件,并配有集成式冷却系统和电池管理系统,大幅度提升电池防 护水平;全新的车载网络 vw.OS 操作系统,采用无线更新的方式,让汽车变成了“车轮上的 平板电脑”。另外,为智能联网也做好准备,可在平台上实现全新的车载辅助系统、舒适系 统、信息娱乐系统、控制和显示系统的集成。

MEB 平台尽可能的把轴距相仿,级别相当的车型组成一个平台,一些架构和参数如悬 架形式,车身地板设计,电子电器元件,动力总成等可以通用。一个底盘对应多种车身规格。

2.2 宝马集团积极推进电动化进程

宝马集团电动化规划

宝马集团是豪华品牌中推动电动化最积极企业之一,从 2013 年开始已经生产电动汽车, 未来也还希望扮演先驱者角色。宝马集团提出到 2023 年,至少推出 25 款电动汽车,包括至 少 13 款纯电动车型,比原计划提前 2 年;到 2021 年,电动汽车全球销量达到 2019 年的 2 倍,到 2025 年,电动汽车全球销量占比达到至少 30%,其中,在欧洲市场,到 2021,达 到 25%;到 2025 年,升至 33%,到 2030 年提高至 50%。

在 2021 年将会有 5 款纯电动车型,包括 i3、MINI 纯电动、iX3、i4 和 iNEXT,其中, 德国丁戈尔芬工厂宝马 iNEXT 和慕尼黑工厂宝马 i4 会在 2021 年生产。

宝马集团电动化平台

宝马集团共有两个平台生产电动汽车:后驱的 CLAR(cluster architecture)平台和前 驱的 FAAR 平台,两个平台都具有通用性,可以生产 BEV、PHEV 等动力车型,拓展性强。其中,CLAR 平台主要用于生产 3 系、4 系、5 系及对应的 SUV 等中高端车型,FAAR 平台 主要用于生产 1 系、Mini 等入门级的车型。

CLAR 平台的发动机纵置摆放,变速箱纵向连接发动机,连接传动轴向后轮输出动力, 电瓶后置,通过有效减重实现 50:50前后配重;平台上可以使用采用碳纤维或铝合金等材料, 使整个车轻量化,极大减轻车身的总重量,是宝马的主体平台。

FAAR 平台是在 UKL 平台的进一步升级,比 UKL 平台更具有电动化和模块化优势,可 以兼容所有动力车型,发动机采用横置摆放。

从两个平台生产动力模式的性能上看,BEV 车型适用于大容量,续航最高达 700km;PHEV 车型的续航最高为 100km。2020 年以后生产的车型将使用第 5 代动力系统,届时, BEV 车型搭载的电池容量从 90kW 到 300kW 不等,会拥有更长的续航能力。

2.3 丰田汽车 2025 年实现全部电驱动

丰田汽车电动化规划

丰田在电动化上起步相对较晚。丰田 2017 年底才提出在 2020 年率先在中国推出纯电 动车型,2030 年在全球销售 550 万辆/年的电动化车型,包括 100 万辆的纯电动和燃料电池 车。2019 年更新了电动化战略,将于 2025 年实现全球年销售 550 万辆电动化车型的目标, 包括 100 万辆纯电动汽车、50 万辆 FCEVS、200 万辆 PHEV 和 200 万辆 HEV,比原计划 提前五年。另外,丰田计划到 2025 年将所有车型都实现电驱动。

丰田将于 2020 年在中国大量生产纯电动汽车;在世界范围内推出丰田和雷克萨斯纯电 动汽车(在日本、印度、美国、欧洲逐步推出)。将从 2020 年起,在全球范围内陆续推出 10 款纯电动车型,包含预计在 2025 年推出的普锐斯电动版和 Mirai 电动版,其中有 6 款是 基于 E-TNGA 平台架构的车型。纯电动车型主要以高级车、中小型家用车、个人出行(摩托)、 短途行驶车辆为主,用途分为乘用车、商用车、月球车。在日本率先推出超紧凑型电动汽车, 并于 2020 年进行量产,涵盖人行助力以及短程代步(续航里程 10-100km)。

丰田汽车 TNGA 平台

TNGA( Toyota New Global Architecture )架构包括汽车研发、设计、生产、采购等 整个汽车产业链,是 TPS 精益生产系统的一次进化。拥有更精益化的生产模式、通用化的 生产平台等优势。TNGA 完全改造动力总成单元(发动机、变速器、HEV 单元)和基本框架 (底盘)。

TNGA 开发的新动力总成具有较低的重心,其中新的变速器可以实现传动效率的显著提 高以及传动比增加 15%,使换档速度提高了 20%。变速控制的改进有助于实现直接响应驱 动。计划到 2023 年底,在日本、美国、欧洲和中国每年售出的丰田汽车中,约有 80%安装 基于 TNGA 的动力总成,从而将丰田汽车的 CO2 排放量减少 18%或更多。

丰田汽车电动化平台 e-TNGA

e-TNGA 是在 TNGA 基础上发展的纯电动平台,是和斯巴鲁合作开发的。架构中前后电 动机的位置、驱动模块、驾驶员相对于前轮的位置以及电池模组的宽度是固定的,电池模组 可根据不同续航里程增加,每块模组是同样的结构,能够实现电池模组的标准统一以方便控 制成本。除此之外,在 e-TNGA 架构中,车辆前后悬距离、轴距长度、车宽以及离地距离都 能够改变。

e-TNGA 平台可以实现在多达四、五千种的零部件中,有 80%是共享的;还可以实现生 产线上工序共享,最终要达到开发方法共享。另外,可以根据设计要求,将电机分别放置在 前轴或后轴上,实现前驱/后驱/四驱的工作模式;前后悬挂、前后电机功率、不同电池模组 等的高度自由组合,可以有效推出满足不同需求的各种车辆,还可以满足不同动力模式生产 需求。

e-TNGA 平台分为五个模块:前部模块、中央模块、后部模块、电池和电机,每个模块 有三个版本在开发。通过 e-TNGA 平台,可支持续航里程范围为 300km-600km,车载电池 容量在 50kwh-100kwh 之间。


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