【太平洋】新能源行业特斯拉深度研究报告系列(一):从特斯拉看新一轮新能源向上周期.pdf

2023-09-12
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新技术、智能化、光储平价是新一轮周期成长的核心驱动力

特斯拉:不只是电动车,而是加速世界向可持续能源转变


特斯拉的愿景:加速世界向可持续能源的转变,建设一个由太阳能供电、靠电池运行并且以电动汽车为交通工具的 世界。 市场空间:240TWh的储能、30TW可再生电力、 10万亿美元的制造投资。 向完全可持续能源转变的方向:特斯拉正在参与的是“用可再生能源驱动现有电网”以及“转向电动车”,是较重 要的两个大方向。商业模式:设计并打造了一个深度整合的能源和交通生态系统。通过这个系统,公司制造的多款产品得以协同工作, 将影响力最大化,并尽可能实现更多的环境效益。


特斯拉:宏图计划三开启新周期,新技术、智能化、光储平价是核心驱动力


根据宏图计划的发布时间可以将特斯拉的发展历程分为三个周期: 1)宏图计划一(2006年-2016年):特斯拉电动车引领行业从0-1,战略目标是实现电动车平价。 2)宏图计划二(2016年-2023年):特斯拉电动车引领行业从1-10,战略目标是拓展电动车产品线,并开始布局光伏及自动驾驶。 3)宏图计划三(2023年3月发布):自动驾驶全面升级,并向储能、机器人等新市场拓展,目标是优势的延伸。我们认为新技术 &智能化&光储平价有望成为新一轮周期的核心驱动力,特斯拉将是其中的核心力量。


主线一:通过电动化新技术巩固龙头地位,通过智能化升级增强销量弹性及盈利能力

Tesla电动车经过十余年的技术迭代及车型拓展,产销量飞速提升


特斯拉目前已发布的车型有7款,涉及跑车、中高端乘用车、卡车等多个细分领域。特斯拉通过车型的不断迭代及创新,逐 步完善产品矩阵,销量大幅提升,2023年H1特斯拉电动车销量超过88万辆,全球市占率约13%。我们认为未来特斯拉将推 出更具性价比、智能化程度更高的乘用车车型,进一步提升产品竞争力,同时Semi、Cybertrack等商用车型也有望满足细 分市场需求,贡献较大增量弹性。


整车创新:整车设计升级,进一步降本增效


特斯拉在投资者日宣布,未来在整车设计上将通过创新进一步降本增效: 48V低压架构:将车内12V低压架构转换成48伏后:1)4G/5G传输功率更可靠;2)为自动辅助驾驶执行部件、线控转向 和线控刹车提供冗余的功率;3)满足娱乐系统需求;4)Cybetruck需要足够的低压功率支撑整个需求;5)只需要原本 25%的铜的用量、减少17kg的线束。下一代驱动单元:1)碳化硅的使用将减少75%;2)不需要任何稀土;3)只需要原本一半的工厂空间;4、使整体成本 再降1000美元。一体化压铸:传统工艺需要冲压、焊接、涂装、总装。一体化压铸将冲压及焊接工艺合并,节省不必要的材料,降低车 身重量,并且大幅缩短制造时间。2020年首次在Model Y上使用,Cybertruck也将使用这种工艺进行生产制造。一次性组装:把车分成几部分(车头、车尾、带座椅的电池底盘),同一时间由工人或者机械臂对不同部分进行操作, 最后一次性组装,时空效率提升30%,占地面积可以减少40%,成本降低50%。


电芯创新:4680电池引领大圆柱趋势, 引入铁锂兼顾成本


回顾特斯拉电池发展历程,我们认为降本是特斯拉电芯迭代的核心方向,是通过增大圆柱尺寸、引入铁锂体系来实现: 2008年,特斯拉基于18650电池推出Roadstar电动车,一直沿用至2017年,期间推出Model S和Model X。 2017年,搭载21700电池的Model 3开始交付。 2020年,特斯拉推出4680系列电池,4680电芯的单体能量提高5倍,整车续航里程增加16%,输出功率提升6倍,成本降低 14%。该电池计划率先用于Model Y、Cybertruck、Semi等车型。 2021年,引入宁德时代磷酸铁锂电池(LFP),应用于Model 3/Y标配车型。


我们认为特斯拉4680电池之所以能够引领大圆柱趋势,主要原因有两点:1)进一步打开性能提升的空间;2)进一步降本 增效。性能方面,特斯拉采用高镍+硅碳负极+全极耳,圆柱形更适合容易膨胀的硅碳负极材料,全极耳解决电芯增大以后 的散热问题,提升能量密度、快充性能优化空间。成本方面,电芯增大以后结构件、焊接数量减少,采用干电极提升生产 效率,同时电芯通过采用强度更高的钢壳支持电池包实现CTC结构。


自动驾驶升级:FSD技术持续突破,打造软硬件一体化行业龙头


Elon Mask于2013年首次公开讨论Autopilot自动驾驶系统,代表着特斯拉正式进军自动驾驶领域。在接下来的十年, Autopilot 经历了一系列硬件和软件的增强,逐渐接近完全自主研发生产的目标。硬件方面,特斯拉2014年首次推出HW1.0 版本,有望在2023年推出HW4.0版本。区别于多数车企的多模态融合的方案,特斯拉采用“纯视觉”方案,并加速自研芯 片等硬件的替代。软件方面,特斯拉依赖于Dojo超级计算机对大量数据的吞吐训练,更新基于神经网络的感知决策模型, 以提供更高效、更精准、更安全的自动驾驶体验。作为Autopilot系列的最高档产品FSD,目前已具备智能泊车、智能召唤、 交通信号识别等功能,后续将实现城市道路自动驾驶的功能。2023年7月,Mask于世界人工智能大会上宣布,实现完全自 动驾驶功能的特斯拉汽车,最早有望于2023年年底问世。


充电桩:Tesla Supercharge配合解决补能问题,超充网络效应强


补能问题是影响全球电动车渗透率提升的重要因素之一。目前消费者在充电方面的痛点主要包括找超充电桩难、充电时间长、充电效率低 等。特斯拉通过自建超充网络,能够有效解决快充等电动车配套的问题: 超充效率不断提升:通过预热电池,充电时间可缩短 25%;15分钟充电续航里程可达200英里;V3超级充电桩的充电功率峰值可达 250kW,V4 目前支持 250kW 的功率、峰值功率350kW,并可支持后续更高功率及新功能的更新。 充电桩数量持续扩张:全球主要道路沿线共建有约5万座超级充电桩,中美已建设有大量的超充站;2023年3月在荷兰开设了第一个V4超 级充电站;7月中国国内新增57座超级充电站、223个超级充电桩。 充电成本及时间大幅降低:超充桩设计研发建设与投入使用垂直整合,实现每度电用电成本降低40%;降低车主充电等待时间,节约 30%的充电时间,实现充电成本、等待时间共降以提高利用率;最大化利用可再生能源(风能和太阳能发电)对充电桩进行供电。


主线二:将锂电池技术的优势发挥于储能领域,推动光储平价进一步打开空间

光伏:Solar Roof+Powerwall为家庭提供清洁能源完整解决方案


特斯拉光伏产品Solar Roof (太阳能屋顶),利用全集成太阳能系统为家庭供电。 Solar Roof 外表美观,强度大于普通屋 顶3倍,可轻松应对各种天气状况。其使用寿命长于普通屋顶,可使用数十年。还可以借助 Tesla 应用程序,实时监控用电 情况。Solar Roof搭配Powerwall能够增强系统用电的独立性,能够节省开支、减少碳排放并应对断电情况。目前特斯拉光 伏产品主要在纽约超级工厂生产。我们认为特斯拉在光伏领域具备品牌、渠道优势,并且布局了逆变器,后续随着美国对 于本土产能诉求增强,特斯拉有望在主产业链制造端出台更多计划,增强光伏业务盈利能力。


储能:产品主要包括Powerwall、 Powerpack 及Megapack


特斯拉的储能产品主要包括Powerwall、 Powerpack 及Megapack 。 Powerwall是一款紧凑型户用储能电池,可以储能、检测 断电情况,并在停电时为住宅供电。Powerpack及Megapack 为大储,服务于工商业及公共事业机构。特斯拉曾在南澳大利 亚州Hornsdale使用Powerpack电池,帮助调整和平衡了该地区稳定较差的电网。为了满足全球大规模电池存储项目的需求, 特斯拉设计和生产了Megapack。Megapack系统包括电池模块、双向逆变器、热管理系统和控制装置,每台机组可存储超过 3 MWh 的能源容量,各电池模块匹配专属逆变器。基于Powerpack的工程设计,Megapack具有交流接口和60%的能量密 度提升。特斯拉自行开发了自有的软件,所有的Megapacks都连接到Powerhub(用于大型公用事业项目和微电网的先进监 控平台),还可以与特斯拉用于自动化能源交易的机器学习平台Autobidder集成,可通过 OTA 软件更新来升级。 2023年第 二季度特斯拉储能安装同比增长222%至3.7 GWh,随着特斯拉在加利福尼亚州拉斯罗普第一个专用的Megapack工厂 40GWh产能的持续爬坡,以及后续在中国规划的40GWh 产能的 Megapack 工厂的投产,特斯拉储能业务有望加速。


报告节选:






(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)


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