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新能源汽车产业专题报告:特斯拉,全球智能电动技术持续引领者

(报告出品方/作者:西部证券)

一、全球智能电动化龙头企业

1.1 以智能电动车业务为核心

特斯拉成立于 2003 年,受马斯克主导。公司于 2003 年由马丁·艾伯哈德和马克·塔彭 宁共同创办,埃隆·马斯克 2004 年进入公司并领投了 750 万美元的 A 轮融资,马斯克持 股约 22%并拥有最终控制权,此后他持续跟投注资并保持住控制权。2010 年公司在美国 纳斯达克上市。

公司发布 Master plan 战略,推动世界向可持续能源转变。2006 年马斯克提出 Master Plan: 1.生产一款小众、昂贵的高性能电动超跑以奠定公司高端、科技化的品牌定位;2.用赚到 的钱生产一款价格稍低、产量适中的电动车,以提升公司知名度和营收状况;3.再用赚来 的钱打造一款消费级的爆款电动车,作为公司的销量担当和利润担当,支撑公司科技化持 续向前发展;4.开发太阳能电力,促进电动车真正的零排放。2016 年马斯克提出 Master plan 升级版,聚焦于太阳能板,扩充电动车产品线,自动驾驶和汽车共享四个步骤,希望 进一步推进电动车革命,加速世界向可持续能源的转变。

目前公司以汽车业务为核心。特斯拉已覆盖 Master paln 提出的汽车和能源业务,包括汽车生产销售/租赁、能源生产及储存、其他相关服务。其中汽车业务位居核心,2021 年 1 季度汽车业务营收占比高达 86.6%。

太阳能和储能业务有望成为公司业绩新增长点。1)太阳能业务:特斯拉太阳能屋顶为房 屋供电,强度高于普通屋顶,可在断电情况下为家庭供电达数天,减少对电网的依赖。2) 能源储能业务:依靠 Powerwall、Powerpack、Megapack,特斯拉具备在家庭、工商业 建筑和公用事业上的储能配套能力。特斯拉在 2021 年第二季度安装了 85MW 的太阳能和1274MWh 的储能量,同比增长均超过 200%,未来计划在 2022 年生产 100 万套 Powerwall。马斯克称,未来对 Powerwall 的需求每年将超过 100 万台,而公用事业部门将需要大量的 Megapacks,以支持他们向全球可持续能源的过渡。



特斯拉车型发展历程。按照 Master Plan 的计划,特斯拉于 2006 年与莲花跑车合作打造 电动超跑 Roadster,由莲花 Elise 改装而来,搭载性能强悍的电动系统,售价 10 万美元。之后于 2008 年和 2012 年分别推出轿车 Model S、SUV Model X,定位豪华车,售价 7.5 万美元以上,克服了量产过程中的各种难题并成功上市。在 2016 年、2019 年又分别推出 Model 3、Model Y,定位消费级爆款车型,售价 3.4 万美元起。2019 年推出皮卡 Cybertruck, 售价 4 万美元起,计划于 2022 年大规模交付,希望打造成皮卡爆款。

销量发展历程。公司销量也正如 Master Plan 规划的节奏,Roadster 主要用于树立品牌形 象,吸引投资。随着 2012 年豪华型轿车 Model S 在美国上市销售,特斯拉销量开始起势, 之后 Model X 在 2015 年交付,Model S 和 Model X 的年销量都稳定在 4 万辆左右。2017 年、2020 年消费级爆款车型 Mode 3、Model Y 分别开始交付,引领特斯拉销量持续攀升, 2021 年上半年特斯拉全球总销量 38.6 万辆,同比增长 109%。

营收发展历程。特斯拉依靠汽车业务带动公司营收发展,Model S/X 为特斯拉带来稳定的 业务收入。Model 3/Y 的大规模交付则促进特斯拉营收大涨,从 2016 年的 70 亿美元上涨 到 2020 年的 315.4 亿美元,2021 年上半年达到 223.5 亿美元,同比上涨 86%。

盈利发展历程。随着销量规模的扩大,2018 年开始特斯拉在盈利方面实现持续性的改善, 从 2019 年三季度起,已连续 8 个季度实现盈利。2021 年二季度,特斯拉净利润达 11.7 亿美 元,是公司史上首次超过 10 亿美元大关,同比翻了 10 倍,创下最高盈利纪录。




1.2股价近两年上涨近20倍

2013-2016 年第一轮波动。特斯拉在 2013 年一季度实现首次季度盈利,Model S 顺利交 付,带来了股价 2 年 5 倍的增长;2015 至 2016 年受 Model X 量产不顺利(交付时间多 次延后、鹰翼门供应商诉讼纠缠、座椅产能困境等)影响,市场预期急剧下调,股价下跌 近 40%。

2016-2019 年第二轮波动。2017 年,Model X 量产问题解决,Model S/X 产销都渐入佳 境,Model 3 上市交付及国产化提升市场预期,特斯拉股价回升,一年时间上涨接近 100%。2018 年至 2019 年上半年,Model 3“产能地狱”问题持续未解决,马斯克爆出一系列负 面新闻,叠加美国电动车税收优惠下降,特斯拉持续被华尔街唱衰,股价再度腰斩。

从 2019 年 月 日到 2021 年 月 26 日,特斯拉股价从底部上涨了 1859%(按股票拆 分前股价计算)。2020 年 6 月 10 日,特斯拉股价达到 1025.05 美元,市值达到 1901.22 亿美元,超过丰田成为全球市值第一的车企。2020 年 8 月底特斯拉股票进行 5 比 1 拆分。2021 年 1 月 26 日,特斯拉股价收于 883.09 美元(按股票拆分前折算为 4415.45 美元), 市值达到特斯拉历史上的最高点 8370 亿美元。后经过几次回调与震荡,截至 2021 年 8 月 26 日,特斯拉股价收于 701.16 美元(按股票拆分前折算为 3505.8 美元)。

我们认为 Model 3/Y 销量涨势的支撑、市场环境的利好是特斯拉股价近期大涨的主要因 素:

1)Model 3 产品竞争力强,2019 年终于开始放量。Model 3 搭载特斯拉最先进技术,自 动驾驶和智能座舱体验领跑全球,造型极具创新性,3 万美元的价格区间也具有明显竞争 优势,16 年发布三天即获 28 万个订单,潜在需求旺盛。19 年特斯拉量产困局终于解决, Model 3 全年销量涨至 30 万辆,同比增长 106%。

2)Model 3/Y 产销两旺促进特斯拉业绩改善。19 年上海工厂建设速度屡超预期,19 年底 Model 3 即在中国交付,20 年开始出口欧洲,Model 3 销量连续领跑全球,同时 2020 年 下半年 Model Y 顺利量产,Model 3/Y 呈现产销两旺的局面。Mode 3/Y 在 20 年全年销量 达到 44.3 万辆,帮助特斯拉在 2020 年交出了销量增长 36%,营收增长 28%的成绩单。

3)外部市场利好因素加成。欧盟持续加严碳排放规定,2019 年 6 月提出到 2025 年,碳 排放量须比 2021 年减少 15%,2030 年须比 2021 年减少 37.5%。2021 年 7 月提出在 2030 年将欧盟的排放总量减少 55%。碳排放政策不断加严倒逼汽车行业加速转向电动化,新能 源产业发展前景更加明朗。另外美国科技股在 2020 年整体表现强势,如微软、亚马逊、 苹果等公司股价纷纷创下历史新高,加之美联储量化宽松的利率环境,助推了特斯拉股价 的上涨。

二、五大核心竞争力引领行业发展

特斯拉成立 18 年来取得一系列令人瞩目的成绩:稳坐新能源车销量第一宝座,股价连续 超越传统车企巨头,推动整个行业向电动化和智能化发展。推动其发展的核心竞争力主要 有以下五点:

2.1 三电系统打造基础竞争力

2.1.1 电池持续引领高能量密度、低成本、低衰减技术趋势

依靠 18650 电池率先实现商业化。特斯拉在 2008 年即开始在 Roadster 和 Model S 车型 上应用松下的 18650 圆柱型动力电池。采用 LCO(钴酸铝)+石墨的方案,因 LCO 电池充 放电稳定、生产较为简单,商业化应用成熟。成组后 PACK 能量密度 120Wh/kg,成本 190 美元/kWh 以上。2012 年之后采用松下 NCA(镍钴铝)+碳硅方案的 18650 电池,单体能量 密度和 PACK 能量密度分别提升至 250Wh/kg、150Wh/kg,成本降至约 160 美元/kWh。

21700 电池在能量密度和降本方面成效明显。Model 3/Y 车型开始应用松下的 21700 电池, 21700 电池尺寸更大、单体电芯能量密度更高,同等带电量下电池的数量大幅减少,例如 Model S 长续航版电池有 7104 节电池,而 Model 3 则只需 4416 节电池。电池的减少也 减少了电池组配套部件,简化电池组模块,降低电池组成本。Model 3/Y 还采用了 LG 公 司的 NCM811(镍钴锰)+石墨的方案。21700 电池单体和 PACK 能量密度分别提升至 300Wh/kg、170 Wh/kg,成本降至 120 美元/kWh 左右。

LFP 电池进一步拉低成本。国产 Model 3 车型采用宁德时代提供的磷酸铁锂电池(LFP), 结合宁德时代特有的 CTP 电池组装技术,电池成本降至约 100 美元/kWh。

4680 电池引领新一轮电池革命。2020 年特斯拉电池日推出最新的 4680 电池,电芯直径46 毫米,长度 80 毫米。相比 21700 电池,电池能量增加 5 倍,电池功率提升 6 倍,续 航里程可增加 16%。

(1)电池结构方面,采用无极耳技术,增加功率重量比,增大电流传导面积、缩短电流 传导距离(约 5%-20%),从而大幅降低电池内阻(约 5-20 倍);内阻降低减少了热量产 生,电极导电涂层和电池端盖的有效接触面积达到 100%,也有力提升散热能力,延长电 池寿命;优化电池结构、简化生产工序,每千瓦时成本降低 14%;省去极耳焊接过程,提 高生产效率,也降低了因焊接产生的不良率;

(2)电化学方面,采用硅负极、高镍无钴正极、干法工艺等全新设计(采用新的材料抑 制硅膨胀,用覆膜材料先给硅涂膜);

(3)电池成组设计方面,采用去模组化技术,直接将 960 个 4680 电芯按照 40x24 的排 列方式放入动力电池结构体中。减少了电池组 10%的质量,增加了整体 14%的续航,并 减少了多余的 370 个电池组件,电池组能量密度可达 300Wh/kg。



其他电池技术。1)与 Jeff Dahn 团队合作,通过电解液添加剂、单晶材料、正/负极电镀锂、热化成等方式提升电池的循环性、安全性和能量密度;2)收购 Maxwell,布局干电 极和超级电容技术。干电极压实密度更高,有利于负极补锂,可使电芯的能量密度提升至 300Wh/kg 以上,超级电容有助于提升充电效率和使用寿命;3)收购 Hibar,将具备独立 的电池生产能力、以及把特斯拉电池的领先技术实践在生产端的能力。

诸多电池技术效果明显,特斯拉电池衰减少。特斯拉车型在使用一年后,电池损耗基本在 1%以内。在行驶 16 万公里后,大部分车辆的实际续航仍能保持在 92%以上。

2.1.2 电机持续升级,性能处于行业领先

电机持续升级。2012 与 2015 年推出的 Model S 与 Model X 受永磁材料供应链的限制和 性能的考虑选择了感应电机。随着大功率永磁电机技术成熟、供应链成熟,2017 年上市 的 Model 3 开始转向永磁电机。在双电机车型方面,从最早 Model S 采用的双感应电机方 案,到 Model 3 转向感应+永磁双电机方案,两类电机优势结合形成互补,同时兼顾了性 能与成本。2021 年 Model Y/3 开始换装扁线电机,比圆线电机槽满率高 20%-30%,有效 绕组电阻降低,进而降低铜损耗,宽截面又提升了输出功率,进一步提升电机效率,减小 电机体积,并能降低成本。




与竞品对比,特斯拉动力优势明显。即使是 Model 3 低配车型与 BBA 燃油车竞品以及电 动车竞品比亚迪汉、小鹏 P7 对比,动力性能优势也十分明显,最大功率、百公里加速、 最高车速等指标均优于竞品。

2.1.3 电控掌握核心技术,确保高效安全

率先使用新一代 SiC 功率器件。特斯拉是第一家集成全碳化硅 SiC 功率模块的车企,Model 3 逆变器由 24 个功率模块组成,为达到更好的连接效果,特斯拉采用了大量的激光焊接 工艺。与特斯拉 Model S 相比,Model 3 逆变器效率从 82%提升至 90%,对续航里程数 提升显著,同时可降低传导损耗和开关损耗。

自主研发的 BMS 系统实现精确控制。特斯拉 2008-2015 年间的核心知识产权大多与 BMS 相关,特斯拉在每个电池片、电池组整体及整车层面均设置有监控板,以监控电池电压和 温度,已经实现了对超过 7000 节电池单体的有效管理,电池的可靠性与安全性得到充分 认证。另外,特斯拉 BMS 电池管理系统中包含 4 个核心芯片,其中两个 38 针芯片是特 斯拉自研,独有的技术可对电池单体的荷电状态进行精准的估测和一致性控制。



热管理系统方案优异。Model S/X 率先应用液冷技术,由一个四通阀实现冷却系统的串并 联,电池组温差控制在 2°C以内,当电池需要加热时,将冷却管路进行串联,通过水泵将 功率电子和转换器产生的废热输送至电池进行加热,确保电池在合适的做工温度下工作。当温度过高需要冷却时,可通过阀门控制将管路改为并联,将水泵电机处于堵转状态,从 而完成电池冷却调控。Model 3/Y 车型上加入热泵系统,四通阀升级为八通阀,可整合管 理车内外更多热源,包括外界空气、动力电池系统、驱动系统(包括电机和传统系统)以 及 PCS 功率电子产生的余热,以此提高热泵空调总体的效率。

2.1.4 超充桩布局领先,解决充电便利性难题

目前纯电动车型续航里程普遍达到 400 公里以上,单次续航的里程焦虑有了较大的缓解, 充电不便和补能时间过长成了亟待解决的问题。特斯拉通过超级充电技术和充电桩建设, 有效缓解了充电便利性难题:

快充性能领先。特斯拉自 2012 年即开始布局超级充电桩业务,2019 年 3 月特斯拉发布 V3 超级充电桩,可实现 250 kW 的最大充电速率。并且 V3 超充桩不会分流,每辆车都可 以使用最大功率充电。2021 年 7 月,马斯克宣布特斯拉正在更新 V3 超充桩,其最大输出 功率将提升至 300 kW,届时 Model 3 可在 5 分钟内充电 160 公里。

充电桩分布密集。2012 年特斯拉在美国为 Model S 配套了第一批超级充电桩,之后在全 球范围拓展充电网络,目前全球超级充电桩已超过 25000 个,预计到 2021 年年底,特斯 拉的全球超充桩数量可达 30000 个。而在国内,特斯拉超级充电站数量突破 900 座,超 级充电桩超过 6900 桩,搭配 700+目的地充电站、1700+目的地充电桩,特斯拉充电网络已覆盖中国 320 个以上的城市。

自建充电桩工厂保证供给。特斯拉超级充电桩全部为自主研发生产,此前在加州弗里蒙特 工厂生产,2021 年第一季度建成上海充电桩工厂,每年将至少生产 1 万根 V3 超级充电桩, 充电桩供给得到保证。

建设光储充一体充电站,引领全球向可持续能源转变。特斯拉在美国、澳大利亚和德国三 个市场已安装了 20 万台光储充一体化充电设施。2021 年 6 月,特斯拉光储充一体化超级 充电站在拉萨、上海宝山相继启用,配备 V3 超级充电桩和目的地充电桩,通过太阳能屋 顶系统发电后,将电能储存在 Powerwall 电池中,最终可供部分纯电动车日常充电。单个 Powerwall 储能电池的容量为 13.5kWh,连续输出功率为 5kW。光储充一体化充电站使用 可再生能源,有助于实现碳中和。光储充一体化充电站的电能可以从储能电池中获取,有 助于电网削峰填谷,相应地可以降低对电网的冲击。此外,退役的动力电池可以补充光储 充充电站的储能电池,实现梯次利用,最大化电池的全生命周期价值,有效解决新能源汽 车电池回收的问题。

2.2 引领汽车底层架构变革,OTA升级持续带来先进体验

特斯拉重构 EEA 架构,是真正的汽车底层革命。传统汽车的每项功能都由独立的 ECU 进 行控制,随着车辆电子化程度越来越高,汽车 ECU 的应用数量急速增加,增加成本与能 耗,造成算力的冗余浪费;大量分离的嵌入式 OS 和应用程序 Firmware,由不同 Tier1 提 供,软硬件强耦合,语言和编程风格迥异,功能更新需同步升级软硬件,导致没法统一维 护和 OTA 升级。特斯拉对 EEA 架构进行了全面彻底的自主研发,率先定义了下一代电子 电气架构的形态。在 Model 3 中,整个 EEA 架构被整合为非常简洁的三大部分:中央计 算模块(CCM)、左车身控制模块(BCM LH)和右车身控制模块(BCM RH)。其中中央 计算模块完全整合了 ADAS 域、信息娱乐系统域和通信系统域,左车身和右车身控制模块 分别整合了车身与便利域、底盘与安全域和动力总成域。域控制器尽可能集中,EEA 架构 更抽象化、标准化,实现了软硬件的解耦。电子电气架构的改变,是真正底层的革命。其 带来最重要的改变,就是智能汽车可以实现 OTA(Over-the-Air)升级。

率先应用 OTA 升级。特斯拉是第一家将 OTA 升级应用到汽车上的公司,使得汽车像智能 手机一样可以在线升级。从 2014 年至今特斯拉车辆软件版本已从 V6.0 升级到 V10.2,期 间每年都会进行数次大的功能更新。

特斯拉 OTA 升级持续带来先进体验。OTA 升级可实现 BUG 修复,低成本解决软件故障, 应急响应软件风险,及时修复安全漏洞;性能/界面优化,根据用户反馈,及时改良产品体 验,提升满意度;新功能开放,导入新功能或原有功能的性能提升。特斯拉 OTA 升级内 容越来越广,目前在车辆功能控制、智能座舱、自动驾驶方面实现了数十项功能的更新;OTA 升级频率越来越高,2020 年进行了约 50 项 OTA 升级,平均一周一项。通过 OTA 升级,特斯拉能快速反应、及时更新,为用户提升持续性的新鲜体验,增加用户粘性。

2.3 芯片、算法自研,掌握智能化的核心竞争力

特斯拉是全球第一家具备自研芯片能力的车企。特斯拉是全球最早推出自动驾驶的车企。其自动驾驶系统 Autopilot 自推出至今历经四代,2014 年推出 Autopilot 1.0,搭载 Mobileye Q3 芯片,实现全速自适应巡航、车道保持、紧急制动、变道辅助、自动泊车等 L2 级别功 能;2016 年推出 Autopilot 2.0,增加传感器数量,搭载英伟达 Drive PX2 芯片,实现 L2+ 级功能。2019 年推出 Autopilot 3.0 时,即开始使用自研芯片 FSD 替代英伟达 Drive PX2,拥有每秒可处理 2300 帧的图像处理能力,是 HW2.5 版本的 21 倍,可实现 L2++级自动 驾驶功能,而算力 216TOPS 的 HW4.0 芯片也将会在 2022 年投入量产,继续保持领先地位。

自研芯片,掌握核心竞争力。智能驾驶计算平台作为汽车的“大脑”,一方面需要处理信号, 另一方面作出决策给出控制信号,其演进需要芯片和算法协同设计,因此芯片和算法是智能驾 驶技术突破的核心。特斯拉是第一家自研芯片的汽车厂商,使得特斯拉在核心技术领域摆脱了 第三方供应商的束缚,有利于促进其在自动驾驶上技术上的持续迭代升级。目前小鹏、蔚来、 理想等新势力企业也纷纷宣布自研芯片,跟进特斯拉。

自研芯片具备高算力、低能耗、低成本的优势。因为是自研芯片,特斯拉可以完全定制化设计。通过简化逻辑控制和指令集,将芯片资源集中在计算方面,在大幅提升算力的同时有效控制能 耗。HW3.0 系统算力达到 144TOPS,能耗只有 72W,与 HW2.5 相比算力提升 6 倍之多,能 耗仅升高了 25%,芯片能耗比大幅领先通用芯片厂商。通过软件的复杂化设计简化硬件,降 低成本,HW3.0 系统成本比 HW2.5 系统下降 20%。

算法优势基于特斯拉用户海量的真实行驶数据。自动驾驶算法的深度学习需要大量的数据, 特斯拉在 Autopilot 面世时,即规划了一整套数据采集与深度学习的循环模式,通过系统 收集用户在各种路况下的行驶数据,训练 Autopilot 的算法,并通过整车 OTA 升级完善 Autopilot 系统。2020 年搭载 Autopilot 系统的特斯拉汽车已行驶超过 22 亿英里,经过海 量数据训练的特斯拉自动驾驶系统,已经实现了 1000 万次以上的成功变道,在自动驾驶 的数据采集和算法实际应用上,特斯拉远远走在了其他厂商前列。

自研超级计算机加强神经网络训练。2021 年 8 月特斯拉公布自研发的超级计算机 Dojo, 内置特斯拉自研 AI 芯片 D1,单颗 D1 拥有 362TFLOPS 的峰值算力,功耗不超过 400W。由 3000 颗 D1 芯片组成的机柜 ExaPOD 算力高达 1.1EFLOPS,是目前世界上最快的 AI 训练计算机。Dojo 将于 2022 年投用,以庞大的计算能力处理大量行车视频数据,进行无 监督学习,从而快速训练自动驾驶的神经网络,实现算法性能的指数级提高。

特斯拉只依靠视觉感知即实现城市自动驾驶功能。依靠自研芯片算法积累的优势,特斯拉 FSD 目前以纯视觉传感器即可实现车辆在离开高速路的情况下自动变道、根据导航路线行 驶、在路口实现自动转弯、躲避障碍物、通过环岛、狭窄路段自动折叠后视镜等城市自动 驾驶功能。


2.4 “硬件预埋+软件收费”引领商业模式革新

“硬件预埋+软件收费”的商业模式将成主流。智能化时代,消费者的驾驶将变得更加简 单,增加了用户在车内的“剩余时间”,进而具备将时间变现的可能,车企后端的软件服 务收费业务潜力巨大。特斯拉正在利用其在电动汽车方面的成本领先优势,积极扩大用户 群。随着特斯拉销量的上涨,“硬件预埋+软件收费”的商业模式,将为特斯拉的营收贡献 重要力量。

特斯拉的软件收入由 块业务组成,分别是车联网功能、OTA 付费升级和 FSD 自动驾驶 功能:

1) 车联网功能。特斯拉从 2020 年起,针对 18 年下半年之后销售的车辆收取 9.99 元/月 (美国为 9.99 美元/月)的费用才可提供在线网络功能,否则车辆仅能提供基础的导 航功能,不再能享受实时路况、在线音乐视频、网络游戏、网络浏览器等服务。

2)OTA 付费升级。特斯拉 OTA 升级可以实现对动力系统、座舱娱乐系统、自动驾驶系 统、车身电子系统、底盘系统的在线升级,在不改变车辆硬件的条件下提升车辆的整 体性能,给客户带来持续迭代的新鲜体验,但是部分 OTA 升级需要付费才能升级,如 后排座椅加热、高级音响等。

3)FSD 自动驾驶功能。自动驾驶是特斯拉软件服务的核心产品,特斯拉车型标配 Autopilot 辅助驾驶功能,而自动变道、自动泊车、智能召唤、导航辅助驾驶、交通灯和停车标志控 制等 FSD 自动驾驶功能则需要消费者额外支付 6.4 万元(美国为 1 万美元)才能开通, 后续可以通过 OTA 持续升级自动驾驶能力。

特斯拉软件收费以自动驾驶功能为主,有望贡献整车毛利的 30%。车联网和 OTA 付费升 级是特斯拉在 19 年以来新推出的软件收费服务,单价较低,而自动驾驶功能收费从 2015 年即开始,且单价高。2020 年 Model Y 的 FSD 选装率已超过 40%,我们预计 2025 年特 斯拉 FSD 整体选装率有望提升至 50%,贡献特斯拉营收占比约 14%。

特斯拉 FSD 开拓订阅付费新模式。2021 年 7 月,特斯拉正式推出 FSD 软件订阅服务。业内首创自动驾驶服务按月收费的模式。车主可以 199 美元/月的价格订阅 FSD 套餐,而 不需要预先支付 1 万美元购买。FSD 订阅服务可以进一步降低消费门槛,最大限度吸引 潜在客户。在订阅付费的商业模式下,每辆激活 FSD 的车辆都将为特斯拉提供持续的现 金流。

2.5 一体压铸技术引领制造革命

压铸是将熔化状态金属在模具内加压冷却成型的精密铸造方法,相比传统的冲压-焊装工 艺,具备高效、高精度的优势。大众、宝马等车企已逐步应用压铸件替代传统钣金件,但 受固有工艺流程及压铸机规格限制,冲压-焊接仍是白车身的主流制造工艺。

特斯拉率先采用一体压铸技术。特斯拉在 2019 年申请了“汽车车架的多向车身一体成型铸造机和相关铸造方法”的技术专利,并开发出独家的适用于一体压铸的铝合金配方,稳定性强,成型效果好,为一体压铸做好技术储备。随后联合大型压铸设备头部供应商力劲 科技,研发出 6000 吨级压铸设备 Giga Press,在四座超级工厂都进行了布局。2020 年 开始采用一体压铸成型的工艺生产 Model Y 的整个后部车体。

一体压铸技术实现制造环节多领域的降本增效。2020 年 9 月特斯拉电池日发布会上,公 司介绍称 Model Y 后车身结构件采用新型一体压铸工艺后,零件数量减少 79 个,焊点大 约由 700-800 个减少到 50 个,制造时间由冲压-焊接工艺的 1-2 小时缩减至 3-5 分钟。下 车体总成重量可低 30%,制造成本因此下降 40%。

未来如果特斯拉白车身全部采用一体压铸工艺制造,全铝压铸白车身的重量在 200-250kg, 根据文灿股份的公示测算,当前铝合金压铸件供应价格大约为 35 元/kg,那么白车身的理 论压铸成本在 7000~8750 元/台左右。与全铝焊接白车身 30,000 元/台的制造成本相比下 降 76%左右。且未来特斯拉白车身全部采用一体压铸后,车身工厂占地面积可节省 35%, 并大大减少所需的机器人数量。

助力车身轻量化,减少电池用量,单车电池可降本近 8000 元。特斯拉下一步计划将应用 2-3 个大型压铸件替换由 370 个零件组成的整个底盘总成,彻底取代传统冲压-焊装工艺, 底盘重量将进一步降低 10%,对应续航里程可增加 14%。以 Model Y 电池容量 76.8kWh 为例,若采用一体压铸车身减重并保持续航里程不变,则电池容量可减少约 9.5kWh。以 目前三元锂电池 pack 成本 800 元/kWh 计算,则单车成本可降低 7600 元。

车身制造工艺流程简化,缩短车型开发周期。传统汽车制造流程,车身、内外饰、电器等 外观类零件需要经过 MB1、MB2、MB3 三轮匹配质量管理,耗时近 6 个月时间才能将精 度稳定在规定范围之内。而特斯拉一体压铸技术用压铸单件的管控取代了上游的采购分包、 供应商定点,中游的工装设备开发、零件全过程质量管控,下游的焊接匹配、装车验证等 流程,MB 匹配周期有望缩短至 2-3 个月。另外,自动驾驶芯片、传感器快速的迭代,也 对整车开发流程的提速提出了新的要求,每次迭代都可能涉及硬件安装点、安装面的变化, 导致车身结构发生变化,涉及到造型、碰撞、NVH 等多方面的影响,因此需要车身结构 迭代的快速适配,而特斯拉一体压铸技术的应用,将有助于车身开发适应自动驾驶硬件的 迭代速度。

车身精度提升,更易适配自动驾驶传感器。传统车身冲压件多,再叠加焊接工艺,±1mm 的公差范围即达到国际先进水平。特斯拉一体压铸技术减少零部件,车身匹配流程缩短, 车身精度的影响因素减少,叠加数控加工技术,整车精度可从 mm 级提升至μm 级别。可 充分满足未来毫米波雷达、高清摄像头等自动驾驶传感器安装的精度要求。

三、主力产品Model 3/Y带动电动车加速渗透 3.1 Model 3如何引领市场?

Model 3 上市以来长期蝉联新能源车销量冠军,国产后月均销量在 10000 辆以上。我们认为 Model 3 搭载特斯拉最先进的智能化技术,同时售价低至 23.59 万元(美国 3.4 万美元),相比竞品性价比优势明显,强产品力和低价格助其引领市场。

对外智能,提供更好的控制策略和驾驶体验。特斯拉在 2019 年推出 FSD(基于 Autopilot3.0),率先应用于 Model 3,目前能够实现包括自动泊车、自动辅助变道、自动 驶入和驶出高速公路匝道、超过行驶缓慢的车辆、智能召唤等自动驾驶功能,意味着车主 在高速和环路上能够解放双手和双脚。Model 3 在道路实测中碾压其他车企 ADAS 系统, 在终端客户智能驾驶体验评价中也稳居第一。

对内智能,更强的科技感和交互体验。Model 3 的另一大卖点是内饰的科技感和丰富的人 机交互体验。特斯拉在 Model S 上应用大屏幕交互设计,取消传统车型繁多的按键和控制 区域。Model 3 在 Model S/X 基础上更进一步,以一块 15 英寸的中控触控屏幕集成了车 内几乎所有的控制和显示功能,设计理念领先市场。同时特斯拉首创的 Easy Drive 模式、 哨兵模式、露营及爱犬模式等均在 Model 3 率先搭载,拓展人车交互体验,引领汽车对内 智能变革。

Model 3 有望以性价比优势加速替代燃油车。按车型、尺寸划分,Model 3 的竞品有宝马 3 系、奥迪 A4 和奔驰 C 级等豪华中级车,也有合资中级车凯美瑞、雅阁、帕萨特的高配 版本。Model 3 除了空间略逊,其余指标全面领先竞品:1)动力方面,Model 3 标准版的 最大功率、百公里加速时间都优于竞品;2)配置方面,竞品缺乏 ADAS、车道内自动巡 航等辅助驾驶配置,或者需要加价选装,而 Model 3 全系标配辅助驾驶功能,智能化和安 全体验显著优于竞品,且 Model 3 可加价 3.2/6.4 万元选装 Autopilot 自动辅助驾驶功能包, 能进一步提升安全性和智能化体验。受益于零部件国产化率提升,以及上海超级工厂产能 提升带来的规模效应,2019 年以来国产 Model 3 售价持续下探。最近一次降价(7 月 30 日)后,标准版售价已低至 23.6 万元,比低配版的宝马 3 系、奔驰 C 级、奥迪 A4L 分别 便宜 20%、23%和 23%,性价比优势突出,与凯美瑞、雅阁、帕萨特的高配版本的价格 相当。Model 3 在 2020 年 Q4 的销量已超越豪华车竞品,新低价带来的性价比优势有望 加速替代燃油车。

3.2 Model Y加速替代燃油车

Model Y 是特斯拉第四款大规模量产车型。特斯拉 Model Y 是基于 Model 3 研发的一款中型 5 座 SUV(可选装 7 座),于北京时间 2019 年 3 月 15 日在洛杉矶发布,2020 年一季度开始在 美国交付,目前在美国有标准续航版(3.4 万美元)、长续航版(4.4 万美元)以及高性能版(5.1 万美元)三种版型。2021 年 1 月 1 日在国内发售国产的长续航版和高性能版,7 月 8 日发售 标准续航版。

Model Y 有望成为特斯拉销量最多的车型。Model Y 基于 Model 3 打造,有 75-80%的组 件可共用,拥有同样的外观和内饰设计,智能化和驾驶体验一致。且 Model Y 将大规模采 用一体式压铸工艺,提高产品质量的同时节约生产成本,可让利给用户,增强车型售价吸 引力。标续版 Model Y 的上市直接将价格打入 25-30 万元区间,空间实用性高于 Model 3, 潜在市场大于 Model 3,有望成为特斯拉最走量的车型。

相比电动车竞品,Model Y 综合实力最强。2021 年 25 万以上高端电动车市场优质供给增 加,相比直接竞品福特 Mach-E,Model Y 在续航、加速性能全面占优,相比极氪 001 品 牌和渠道建设更成熟。相比汉、小鹏 P7,SUV 的空间更优,相比蔚来 EC6、ES6 具备价 格优势。我们认为 Model Y 是目前 25 万以上高端电动车市场综合实力最强的产品。

25 万以上市场持续扩容,BEV 替换空间广阔。25 万以上车型拥有更高的毛利空间、可以 在 BEV 成本增加的情况下保证一定毛利率,同时购置税优惠效果也更为明显,使得此部 分市场成为电动车厂家的必争之地,是能够最早替代燃油车、达到规模化的战略胜负手。根据测算,2021 年 1-5 月 25 万以上市场约占整体乘用车的 15%,按 2400 万辆基础测算、 潜在市场容量约 380 万台,我们认为 25 万以上乘用车市场目前仍由供给主导,有望持续 扩容。从终端销售情况来看,非限牌城市增量个人用户占比提升,高端电动车产品力在 C 端得到初步体现。

BBA 部分客户被分流,Model Y 将重塑豪华车格局。现阶段高端电动车市场供给稀缺, 价格带和 BBA 重叠,而外观、操控、服务品质和自动驾驶功能方面却远远胜出。我们终 端调研显示高端电动车分流了部分 BBA 的潜在用户,以蔚来 ES6 为例,有相当一部分销 量来自 BBA 的潜在用户,客户会对比宝马 X3、奥迪 Q5 等竞品。从今年上半年的销售情 况来看,BBA 销量依然跑赢行业,但领先幅度较往年有所收窄。随着 Model Y 放量,豪 华车市场格局将进一步得到重塑。

Model Y 国内月销有望超 万。Model Y 月销量目前已突破在 1.2 万台,剔除出口影响, 单月销量已经超过 Model 3。随着 8 月标续版开始交付,我们预计 Model Y 有望超越 BBA 中型 SUV,成为月销超 2 万的大单品。

四、未来销量可期

4.1 特斯拉产能布局在加速

特斯拉目前已建成/在建 6 座超级工厂,其中美国 4 座,中国 1 座,欧洲 1 座,全面生产 整车、电池电机、光伏产品等。汽车制造以加州弗里蒙特工厂、上海超级工厂、柏林超级 工厂、德州奥斯汀超级工厂为主。2021 年新增产能包括:上海工厂 Model Y 于年初量产, 柏林工厂 Model Y 将于年底量产,德州奥斯汀工厂 Cybertruck 将于年底量产。2021 年特 斯拉整车产能将超过 95 万辆,2022 年随着美国德州及德国超级工厂投产,整车产能将接 近 180 万辆。

4.2 中美欧市场共振,预计2021年全球销量达80万辆

中美欧三地加码扶持力度,新一轮新能源周期即将开启。中国新能源市场经过多年培育, 市场参与主体逐渐丰富,私人消费渐成主力,双积分政策及供给端优质车型加速新能源渗透。美国新能源扶持政策加码,2021 年 5 月提出放宽电动车补贴限制,单车补贴金额上 限由 7500 美元上调至 1.25 万美元;8 月美国总统拜登在行政令中设定 2030 年新乘用车 和轻型卡车销售中 50%应为零排放车辆的目标。欧洲碳排放政策加严,7 月宣布了最新的 《Fit for 55》法案细则,交通领域目标在 2030 年较 2021 年的 95g/km 排放目标实现至少 55%的减排,到 2035 年碳排放将达到 0,意味着到 2035 年燃油车将全面退出市场,届时 市场上将只有完全零碳排的电动车/氢能车,并要求提速充电设施建设,配合新能源车的推 广。

产业龙头地位叠加新增量,预计特斯拉 2021 年全球销量达 80 万辆。2021 年上半年特斯拉全球销量达到 38.6 万辆,同比大幅增长 109%,主力产品 Model 3/Y 已对新能源竞品形 成明显的销量优势,未来销量空间来自于广阔的燃油车市场。下半年特斯拉在三地市场均 有新增量带动:标续版 Model Y 开始在中国市场交付,第二代 Model S、Cybertruck 车型 在美国市场上市,柏林工厂 10 月可投产。预计特斯拉 2021 年全球销量将达 80 万辆,同 比增长超 60%。

五、投资分析

目前特斯拉产业链主要有三条投资逻辑:一是特斯拉核心供应商,单车价值量大, 持续受益于特斯拉赛道;二是随着 Model 3/Y 销量的持续走高,涌现的新一轮国产化配套 机会,如内外饰和天幕玻璃;三是随着特斯拉新技术应用出现的国产供应链机会,如扁线电机和铝合金压铸件。

相关企业:

(1)特斯拉核心供应商,电池龙头宁德时代、 单车配套价值量较高的拓普集团;

(2)新切入特斯拉内饰供应链的新泉股份、天幕玻璃赛道龙头福耀玻璃;

(3)新能源车电机扁线的头部供应商精达股份、特斯拉一体压铸设备供应商力劲科技,高压铸铝车身结构件供应商文灿股份。

六、风险提示

新能源车发展不及预期;新能源车政策不及预期;特斯拉技术应用不及预期;特斯拉产能不及预期;特斯拉销量不及预期。



(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议)


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