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特斯拉专题报告全球电动智能化浪潮下最具价 [复制链接]

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(报告出品方/作者:中泰证券,苏晨、陈传红)

1产销持续创新高,盈利水平不断超预期

电动车产销量再创新高,全球电动化领头羊

年3季度,特斯拉产销量分别为、辆,环比+15%、+20%,超出市场预期。年1-3季度,累计产销量分别为、辆,同比+89%、+97%。从车型看,年1-9月ModelY销量辆,同比+%,占比从年的2%提升至6%,成为新爆款车型。从车企看,年1-9月特斯拉在全球电动车销量占比进一步提升至17%。

ModelY成为新爆款车型

年1-9月特斯拉中国累计销量30.6万辆,国内销量最高纯电动车企。9月ModelY销量大幅超过Model3,成为第二畅销电动车型。年1-9月北美电动车销量46.9万辆,其中特斯拉销量23.9万辆,同比+61%,市场份额保持50%以上。

北美市场特斯拉在没有补贴的情况下,ModelY、3销量领先于其他车型几倍的差距。从电动车销量排名看出,近些年除Model3、Y之外,几乎无其他具有吸引力的新车型推出。Model3、Y凭借高续航+经济性+智能化成功占领市场先机。年1-9月特斯拉欧洲交付量约11.3万辆,同比+74%。欧洲市场在各车企均有补贴的环境下,21年1-8月Model3销量7.5万辆,大幅领先于竞争对手。

盈利水平持续超预期,毛利率环比提升

年三季度汽车业务收入.57亿美元,同比+58%,环比+18%,毛利率为30.5%,同比+bp,环比+bp。扣除积分后毛利率为28.8%,环比+bp。扣除积分后平均单车营收为4.88万美元。

年新工厂全面投产

进军SUV、皮卡市场,销量空间进一步打开

ModelY爬坡进行中。ModelY北美年3月已交付,中国年1月开始交付,上海工厂开始出口欧洲。年新工厂投产后,交付能力将进一步提升。(报告来源:未来智库)

Cybertruck填补皮卡市场空白,美国销量空间有望打开。预计年中交付。美国皮卡体量较大但电动化渗透率为0,电动化空间广阔。

Semi、Roadster进一步开辟新市场。Semi定位半挂卡车,Roadster定位跑车,预计年开始投产。

一体式压铸大幅提升生产效率

ModelY的前后车身采用一体成型压铸工艺,大幅提升车身结构稳定性,更加轻量化。将铸造零件从70个降低到2个,降低20%生产制造成本。全铝压铸白车身重量预计-kg,铝合金供应价格约35元/kg(文灿股份),白车身的理论压铸成本约-元/台。一次压铸加工的时间80-90秒,每小时能完成40-45个铸件,一天能生产约个铸件。

年新工厂将全面投产

年上海工厂生产的Model3、Y出口至更多的海外市场,帮助公司大幅提升全球交付能力。年底德国工厂与得州工厂投产后,经历产能爬坡,年全球产能将再次大幅提升。年产能爬坡后,我们预计年总产能万辆/年(Fremont60万辆+上海50万辆+德国50万辆+得州50万辆)。

特斯拉、年销量预测

特斯拉进军SUV、皮卡市场,销量空间进一步打开。年德国工厂与德州工厂全面投产后,ModelY产量将大幅提升。Cybertruck填补皮卡市场空白,美国销量空间有望打开,规划于22年开始生产交付。基于各地工厂产能规划,我们乐观预计、22年特斯拉产量分别为90、万辆,同比+84%、50%。

3挑战自身工程能力的极限

持续领先的电池前瞻技术

电池日核心要点:

1.电芯设计:全新无极耳电池,更高的能量密度、电池功率,更低的成本。

2.电池工厂:干电极和连续生产技术,实现10倍操作工序简化,一条组装线实现20GWh产能,单线产出增加7倍。

3.负极材料:采用硅基材料,目标成本1.2美元/kWh,提升20%续航里程,成本下降贡献5%。

4.正极材料:开发高镍正极材料,同时采用新的涂层与参杂物,最终实现电池的彻底无钴化。

5.整车电池一体化:通过蜂窝结构、热胶和填料直接将电芯集成到车辆底盘上,大幅简化系统设计。

新的电池设计和尺寸,采用无极耳设计,在续航里程、成本降低和功率增强方面进行了全面优化。电芯尺寸扩大到直径46mm,高度80mm。电芯容量提高5倍,输出功率提升6倍。无极耳,在正极/负极极片的边缘处增加导电涂层电子流通距离缩短5倍,降低单个电芯的内阻,减小充电过热的现象。更高的能量密度使整车续航提升16%。10GWh中试线已开始,后续开始规模化生产。电池设计和尺寸改进,整体降低$/kWh成本14%。

特斯拉计划年自产电池产能达到GWh,年达到3TWh。通过电池生产工艺流程中的涂布、组装、化成等环节改进,1条组装线可以到20GWh,单线产出提升7倍。优化Maxwell干电极技术,用干粉压制技术,无需额外的粘结剂、导电剂和集流体,可简化10倍操作。新型化成产线采用全自动运输+立体式存储设计,投资降低86%和75%的厂房占地面积。新电池工厂每GWh产能投资降低75%,占用厂房面积为原来的1/10。

硅基负极材料将通过弹性粘合剂进行优化,提升20%的续航里程并贡献5%的降本。比石墨,硅基负极能存储多达9倍的锂离子,大幅提升电池的能量密度。使用弹性离子导电聚合物涂层技术,抑制硅材料膨胀。新型硅基负极材料的目标成本为1.2美元/kWh。采用这种新型硅负极材料后,续航里程能够提升20%,同时电池包成本降低5%。

新型电池包和车身设计,可将重量减小10%,续航提升14%,零件减少个。新的车身设计,电池组除了是储能单元,还是车身结构强化单元的一部分。电芯布置更为集中之后降低了车辆的转动惯量,更有利于操控和转向响应。一体式压铸技术减少车身零件数,同时车身工厂的投资降低55%,少用多个工业机器人。减小35%的工厂占地面积。

4示范性技术方向

特斯拉国产化现状

国产Model3、Y零部件项目陆续对国内供应链开放。根据目前定点情况看,国产化率会达到90%左右。国产化速度最快的是车身、底盘结构件、内外饰,其次是动力电池、热管理、中控;暂时没有国产化的主要有:高精度传感器、芯片、部分电力电子器件、执行器、软件、电机电控等,基本集中在电力电子和智能驾驶领域,目前主要通过自产或者外资在华供应商供应。

电机电控:特斯拉自产,零部件外购

驱动电机:特斯拉自产,但是零部件国产化程度比较高。从技术发展角度看,未来高材料强度、高功率密度的驱动电机是发展方向,例如扁线电机(保时捷Taycan),可以大幅减少材料成本,但增加设计和制造难度。(报告来源:未来智库)

电控:特斯拉自产,零部件外采,国内供应商产品力较弱难以进入。(1)IGBT供应商:意法半导体,短期国内具备类似碳化硅主电控产品供应能力的是比亚迪、斯达半导;(2)主电控吸收电容器供应商:松下,国内具备供应能力的是法拉电子。

从赛道上来说,我们判断电机弱于电控,但随着电机的高功率和降本需求,在下一代扁线电机等领域,具备很高的技术壁垒。综合电机电控产业链看,IGBT是最优质赛道,其次是电容器。随着技术迭代,电机赛道也会越来越优化。

特斯拉的轻量化路径分析

车身:Model3车身并没有大量用铝合金等高成本的轻量化材料,铝使用量占比只有20%,而是从设计和工艺上达到轻量化目的,例如立柱使用激光拼焊工艺,吸能部件使用了热成型钢材;MY则采用一体化铝车身。

底盘:M3MY都比较密集的使用了压铸铝合金材料。包括:副车架(钢铝混合)、转向节、控制臂、电池托盘、变速箱壳体、支架等。

总结:从材料上看,特斯拉主要用的轻量化材料是铝合金和热成型钢等;从部件上看,主要集中在底盘。

特斯拉功率器件供应商是意法英飞凌,国产替代空间大

价值量:电动车新增的功率器件主要是MOSFET/IGBT/SiC,主要应用在电控、充电桩、OBC、DCDC、电空调驱动等。功率半导体约占电控成本的20%。相比之下,燃油车的功率器件单车价值量不到元。

技术趋势:目前充电桩应用的主要是MOSFET(慢桩、OBC、DCDC等)、IGBT(快桩)和SiC(价格是Si的8-10倍,一般用于超级快充,TeslaV3);电控应用的主要是IGBT、SiC,TeslaModel3用的是意法和英飞凌的vsicmosfet,逆变效率从ModelS的82%提升至90%。

行业格局:美日欧三足鼎立,有英飞凌、富士电机、仙童、意法半导体等。国内目前车用功率半导体生产商比亚迪、斯达半导,外资占据国内功率半导体份额90%以上。

智能制动:博世是特斯拉供应商

制动系统的工作原理发生变化:燃油车主要通过真空助力泵制动。电动车没有发动机,制动的解决方案是通过电子真空助力器、电磁阀、传感器等实现。博世的智能助力器iBooster,连接到踏板上,利用电机通过定速单元实现真空助力。据

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