特斯拉創(chuàng)新源自于對(duì)本質(zhì)的思考

1、目 錄 HYPERLINK l _TOC_250008 堅(jiān)定不移地以電動(dòng)化為基點(diǎn)1 HYPERLINK l _TOC_250007 電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：驅(qū)動(dòng)電機(jī)（電機(jī)）2 HYPERLINK l _TOC_250006 電控制系統(tǒng)：電機(jī)控制器（電控）5 HYPERLINK l _TOC_250005 模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、高功率密度為未來發(fā)展趨勢(shì)，零部件廠商迎來機(jī)會(huì)6 HYPERLINK l _TOC_250004 碳化硅技術(shù)發(fā)展12 HYPERLINK l _TOC_250003 中國(guó)供應(yīng)鏈支撐特斯拉的未來15 HYPERLINK l _TOC_250002 Model 3 將于年底實(shí)現(xiàn)零部件 100%國(guó)

2、產(chǎn)化16 HYPERLINK l _TOC_250001 Model Y 開啟電動(dòng)化 SUV 之路17 HYPERLINK l _TOC_250000 Model Y 成本有望進(jìn)一步下降18圖 目 錄圖 1：特斯拉 Model S/X，Model 3/Y1圖 2：新能源汽車核心三大部件2圖 3：電動(dòng)動(dòng)力總成系統(tǒng)“三電”2圖 4：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2圖 5：變換器2圖 6：驅(qū)動(dòng)電機(jī)2圖 7：驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)3圖 8：驅(qū)動(dòng)電機(jī)分類3圖 9：永磁同步電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（水冷電機(jī)）4圖 10：永磁同步電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（油冷電機(jī)）4圖 11：交流異步電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)4圖 12：特斯拉 Model S 后驅(qū)車型電機(jī)和控制器4圖 13：

3、特斯拉 Model S 雙電機(jī)全驅(qū)車型構(gòu)造圖5圖 14：整車控制器5圖 15：特斯拉 Roadster 電池管理系統(tǒng)5圖 16：電機(jī)控制器原理圖6圖 17：大眾 MEB 平臺(tái)化推動(dòng)成本下降7圖 18：大眾 MEB 平臺(tái)概況7圖 19：Hair-pin 電機(jī)與傳統(tǒng)漆包線繞組對(duì)比7圖 20：圓線電機(jī)與扁線電機(jī)對(duì)比7圖 21：EV 電控爆炸圖8圖 22：SiC 電阻、頻率、工作溫度上比 IGBT 有優(yōu)勢(shì)8圖 23：國(guó)內(nèi)新能源汽車電機(jī)競(jìng)爭(zhēng)格局8圖 24：國(guó)內(nèi)新能源汽車電控競(jìng)爭(zhēng)格局8圖 25：Model 3 價(jià)值量拆分9圖 26：P0 應(yīng)用車型：奧迪 SQ7 TDI9圖 27：P0 應(yīng)用車型：馬自達(dá) i

4、-Eloop9圖 28：P1 應(yīng)用車型：本田思域混動(dòng)、Insight 的第一代本田 IMA 混動(dòng)、奔馳的 S400 混動(dòng)10圖 29：P2 應(yīng)用車型：奧迪 a3 e-Tron10圖 30：舍弗勒的 P2 構(gòu)型10圖 31：P0-P4 混合動(dòng)力方案11圖 32：國(guó)內(nèi)某品牌 A 級(jí)車動(dòng)力總成成本結(jié)構(gòu)11圖 33：國(guó)外某品牌 A 級(jí)車動(dòng)力總成成本結(jié)構(gòu)11圖 34：電機(jī)控制器各部件成本占比12圖 35：驅(qū)動(dòng)電機(jī)各部分成本占比12圖 36：DC-DC 轉(zhuǎn)換器13圖 37：model 3 inverter14圖 38：2023 年全球碳化硅功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 14 億美元，6 年 CAGR 29%1

5、4圖 39：特斯拉產(chǎn)業(yè)鏈16圖 40：我國(guó)政策支持特斯拉歷程17圖 41：特斯拉超過 4 成零部件供應(yīng)商所在地在江浙滬17圖 42：特斯拉 Model Y 產(chǎn)能分布18圖 43：Model 3 和 Model Y 售價(jià)及參數(shù)對(duì)比18圖 44：Model 3 白車身19圖 45：Model Y 白車身19圖 46：特斯拉中國(guó)工廠藍(lán)圖19圖 47：特斯拉專利全新布線結(jié)構(gòu)（1/2）20圖 48：特斯拉專利全新布線結(jié)構(gòu)（2/2）20圖 49：特斯拉專利多向一體式鑄造機(jī)（1/2）20圖 50：特斯拉專利多向一體式鑄造機(jī)（2/2）20圖 51：特斯拉專利結(jié)構(gòu)電纜（1/2）21圖 52：特斯拉專利結(jié)構(gòu)電纜（

6、2/2）21表 目 錄表 1：驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù)表現(xiàn)4表 2：功率半導(dǎo)體材料12表 3：Si、GaAs、GaN 和 SiC 半導(dǎo)體材料特性對(duì)比13表 4：碳化硅使用情況15特斯拉：創(chuàng)新源自于對(duì)本質(zhì)的思考我們?cè)谡劶疤厮估膭?chuàng)新和顛覆的時(shí)候，往往都有事后諸葛亮的嫌疑。連馬斯克本人都說，我不是為了顛覆而顛覆，我是為了人類有更美好的生活。美好的生活，遠(yuǎn)大的理想到產(chǎn)業(yè)化是巨大的鴻溝。而我們?nèi)ヌ骄刻厮估瓌?chuàng)新力的時(shí)候， 仍然能夠發(fā)現(xiàn)，特斯拉的產(chǎn)品力基于對(duì)物理學(xué)定律的本質(zhì)理解，基于對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)的本質(zhì)理解。本文我們會(huì)對(duì)特斯拉的技術(shù)創(chuàng)新做一些梳理，透過他的創(chuàng)新來探究他的發(fā)展趨勢(shì)。2006 年，馬斯克寫給員工的宏偉藍(lán)圖中就

7、有對(duì)于能源本質(zhì)的深刻理解，并且以數(shù)學(xué)的形式簡(jiǎn)單地展示：天然氣循環(huán)發(fā)電機(jī)發(fā)電效率 60%，天然氣采氣效率為 97.5%，加工效率97.5%，電網(wǎng)輸電效率 92%，從氣井到電力用戶的效率是 97.5%*97.5%*60%*92%=52.5%。特斯拉的全周期充放電效率為 86%，每兆焦耳電力可以行使 2.53 公里，其最終品質(zhì)為：2.53 公里/兆焦耳*86%*52.5%=1.14 公里/兆焦耳。其能源效率高于任何一輛未來持續(xù)優(yōu)化之后的燃油汽車?；谶@樣的理解，特斯拉的目標(biāo)是：直面、擊敗燃油汽車。堅(jiān)定不移地以電動(dòng)化為基點(diǎn)特斯拉引領(lǐng)了全球電動(dòng)汽車行業(yè)電動(dòng)化，智能化，商業(yè)模式的三大變革。我們梳理特斯拉歷

8、史的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)其實(shí)他的商業(yè)模式更多是面對(duì)燃油汽車構(gòu)建壁壘的一種無奈的突破，其 降低成本的直銷模式，自建充電樁等都不是核心。核心的優(yōu)勢(shì)仍然是三電技術(shù)給消費(fèi)者帶來 的信心。截至 2020 年 1 月 3 日，特斯拉已經(jīng)創(chuàng)紀(jì)錄的實(shí)現(xiàn)了近 10.5 萬的車輛產(chǎn)量和 11.2 萬臺(tái)車輛交付，獲得市場(chǎng)極大認(rèn)可。目前 Model 系列的四款主要車型包括：在 2012 年推出的首款豪華電動(dòng)汽車 Model S， 2015 年推出的 SUV 車型 Model X，2016 年推出的首款大眾型電動(dòng)汽車 Model 3，以及 2019 年最新發(fā)布的 Model Y。圖 1：特斯拉 Model S/X，Model 3

9、/Y數(shù)據(jù)來源：特斯拉官網(wǎng)，西南證券整理電動(dòng)汽車為傳統(tǒng)燃油汽車的替代品，其主要電氣系統(tǒng)即為在傳統(tǒng)汽車“三小電”(空調(diào)、轉(zhuǎn)向、制動(dòng))基礎(chǔ)上延伸產(chǎn)生的電動(dòng)動(dòng)力總成系統(tǒng)“三大電”（電池、電機(jī)、電控），其中電池是基礎(chǔ)能源和動(dòng)力來源，而電機(jī)則將這種車載的能源轉(zhuǎn)化為了行駛的動(dòng)力，電控系統(tǒng)則如同大腦控制著整個(gè)汽車的運(yùn)行和動(dòng)力輸出。目前對(duì)于提升新能源電動(dòng)汽車的性能而言，市場(chǎng)給予了動(dòng)力鋰電池高度關(guān)注，而對(duì)電機(jī)和電控的關(guān)注度不高。我們認(rèn)為電機(jī)電控是電動(dòng)汽車的“發(fā)動(dòng)機(jī)”和“變速箱”，直接決定著電動(dòng)汽車的功率、爬坡、加速等關(guān)鍵性能指標(biāo)，其產(chǎn)業(yè)格局和未來的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)于新能源汽車產(chǎn)業(yè)有著重要影響。圖 2：新能源汽車核心三大

10、部件圖 3：電動(dòng)動(dòng)力總成系統(tǒng)“三電”數(shù)據(jù)來源：EVLOOK，西南證券整理數(shù)據(jù)來源：公開資料，西南證券整理新能源汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)（電機(jī)）將車載的動(dòng)力鋰電池中的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而驅(qū)動(dòng)車輛行駛的部件，電機(jī)實(shí)現(xiàn)了電能與機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換。新能源汽車對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的要求較高： 需要能夠適應(yīng)頻繁起停、加減速并同時(shí)具備高速寬調(diào)速和低速大扭矩，以提供不同場(chǎng)景下的功率性能。對(duì)于乘用車而言，驅(qū)動(dòng)電機(jī)還需要輕量化和小型化，以適應(yīng)有限的車內(nèi)空間。新能源汽車的電機(jī)控制器（電控）是指控制電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的裝置，其主要作用是控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電壓和電流，完成對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的控制。通常可分為主控制器和輔助控制器兩大類。主控

11、制器控制汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)，即通過控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電壓和電流，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的控制，輔助控制器主要控制汽車的助力轉(zhuǎn)向泵電機(jī)、空調(diào)電機(jī)、BSG 電機(jī)等輔助電機(jī)。電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)是電動(dòng)汽車的核心技術(shù)，電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)及控制算法的開發(fā)決定整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素。電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：驅(qū)動(dòng)電機(jī)（電機(jī)）電動(dòng)汽車動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是能量存儲(chǔ)系統(tǒng)與車輪之間的紐帶，直接決定了汽車運(yùn)行性能的好壞，包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、變換器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)三個(gè)部分。圖 4：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)圖 5：變換器圖 6：驅(qū)動(dòng)電機(jī)數(shù)據(jù)來源：西南證券整理數(shù)據(jù)來源：西南證券整理數(shù)據(jù)來源：西南證券整理傳動(dòng)機(jī)構(gòu)指的是將電機(jī)輸出的扭矩和轉(zhuǎn)速傳遞到汽車的主軸上，從而驅(qū)動(dòng)汽車行

12、駛的機(jī)構(gòu)，主要包含減速器和差速器的兩個(gè)部件。差速器的主要作用是汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)使得兩側(cè)車輪轉(zhuǎn)速不同，而減速器一般由高速軸承和不同齒數(shù)的齒輪組成，通過輸入軸上齒數(shù)少的小齒輪，嚙合到輸出軸上的齒數(shù)多的大齒輪，達(dá)到減速和增大轉(zhuǎn)矩的目的。電動(dòng)汽車的減速器可以看成燃油汽車的變速箱，由于電機(jī)本身具有足夠?qū)挾鹊恼{(diào)速性能，因而減速器一般都是固定傳動(dòng)比的單級(jí)減速器，也就是只有一個(gè)檔位的變速箱。變換器（Converter）指使電氣系統(tǒng)的電壓、電流、波形、相數(shù)、頻率等特性發(fā)生變化的裝置。對(duì)電動(dòng)汽車來說，主要包含逆變器和 DC/DC 變換器兩個(gè)器件。逆變器主要作用是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，將電池的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣鬏敵鲆则?qū)動(dòng)電

13、機(jī)， 將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車行駛。逆變器直接關(guān)系到驅(qū)動(dòng)電機(jī)可靠和高效的運(yùn)行，其 中 IGBT 模塊是逆變器的核心器件。DC/DC 變換器將直流電源電壓轉(zhuǎn)換成任意直流電壓，主要用于直流高低壓轉(zhuǎn)換，例如把動(dòng)力電池的高壓電（大于 400V）轉(zhuǎn)換位低電壓，為多媒體系統(tǒng)、空調(diào)等設(shè)備（12V）供電。電機(jī)（Electrical Machine）主要包括電動(dòng)機(jī)（電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能）和發(fā)電機(jī)（機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能）兩種類型，電機(jī)對(duì)電動(dòng)汽車而言一般指電動(dòng)機(jī)，也叫驅(qū)動(dòng)電機(jī)。在電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要是把儲(chǔ)存到動(dòng)力電池的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，為電動(dòng)汽車提供前進(jìn)的動(dòng)力。電機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，分為直流電機(jī)和交流

14、電機(jī)兩種大的類型。對(duì)電動(dòng)汽車來說，驅(qū)動(dòng)電機(jī)需要滿足寬調(diào)速范圍、快速響應(yīng)、輕量化、高效率、能量回收、高可靠性、安全性、成本可持續(xù)降低等要求。圖 7：驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖 8：驅(qū)動(dòng)電機(jī)分類數(shù)據(jù)來源：信質(zhì)電機(jī)，西南證券整理數(shù)據(jù)來源：公開資料，西南證券整理由于電力電子技術(shù)的發(fā)展，對(duì)交流電機(jī)的控制能力已經(jīng)日趨完善，直流電機(jī)盡管控制性能較好，但是存在體積大、可靠性低等劣勢(shì)，已經(jīng)基本被淘汰。目前驅(qū)動(dòng)電機(jī)的主流是永磁同步電機(jī)，占裝機(jī)量的 90%以上；交流異步電機(jī)在特斯拉等車型中仍在應(yīng)用，其具備轉(zhuǎn)速高、可靠性好等優(yōu)勢(shì)，適合運(yùn)動(dòng)型乘用車；開關(guān)磁阻電機(jī)盡管在多項(xiàng)性能指標(biāo)上有優(yōu)勢(shì)，但是由于其結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)會(huì)導(dǎo)致電機(jī)

15、的噪音和振動(dòng)較大，目前僅在少量工程車輛中有應(yīng)用。圖 9：永磁同步電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（水冷電機(jī)）圖 10：永磁同步電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（油冷電機(jī)）圖 11：交流異步電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源：北斗航天汽車，西南證券整理數(shù)據(jù)來源：北斗航天汽車，西南證券整理數(shù)據(jù)來源：北斗航天汽車，西南證券整理表 1：驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù)表現(xiàn)項(xiàng)目直流電機(jī)交流異步電機(jī)永磁同步電機(jī)開關(guān)磁阻電機(jī)功率密度低中高較高峰值效率（%）85-8990-9595-9715000可靠性一般好好好結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性差好一般優(yōu)秀外形尺寸大中小小電機(jī)質(zhì)量重中輕輕電機(jī)成本中較低較高較低控制性能好好最好好數(shù)據(jù)來源：信質(zhì)電機(jī)，西南證券整理特斯拉所使用的電機(jī)和雙電機(jī)四輪驅(qū)動(dòng)布局，國(guó)產(chǎn)特斯拉

16、Model 3 的配置用的是單電機(jī)后驅(qū)車型，而全驅(qū)車型的配置一半會(huì)配備雙電機(jī)。例如 Model S 后驅(qū)車型根據(jù)動(dòng)力電池容量的不同分為 70Kwh（單電機(jī)）和 85Kwh（雙電機(jī)）兩個(gè)型號(hào)，續(xù)駛里程分別為 420km 和502km。圖 12：特斯拉 Model S 后驅(qū)車型電機(jī)和控制器 數(shù)據(jù)來源：新能源汽車技術(shù)，西南證券整理全驅(qū)車型采用一前一后兩個(gè)電機(jī)，分別驅(qū)動(dòng)前軸和后軸，根據(jù)動(dòng)力電池容量和電機(jī)功率的不同，又分為 75D、85D 和 P85D 三個(gè)型號(hào)，其中 85D 的續(xù)駛里程高達(dá) 528km，P85D 的 0100km/h 加速時(shí)間為 3.0 秒。圖 13：特斯拉 Model S 雙電機(jī)全驅(qū)

17、車型構(gòu)造圖數(shù)據(jù)來源：新能源汽車技術(shù)，西南證券整理電控制系統(tǒng)：電機(jī)控制器（電控）電控系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的總控制臺(tái)，如同“電動(dòng)汽車的大腦”，它的發(fā)揮決定了電動(dòng)汽車的能耗、排放、動(dòng)力性、操控性、舒適性等主要性能指標(biāo)。一般來說電動(dòng)汽車的電控系統(tǒng)主要包含三個(gè)共性子系統(tǒng)：整車控制器，電機(jī)控制器和電池管理系統(tǒng)，這些控制器之間都是通過 CAN 網(wǎng)絡(luò)等實(shí)現(xiàn)相互通信。圖 14：整車控制器圖 15：特斯拉 Roadster 電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源：北斗航天汽車，西南證券整理數(shù)據(jù)來源：新浪汽車，西南證券整理整車控制器（Vehicle Control Unit，VCU），是電動(dòng)汽車各個(gè)電控子系統(tǒng)的調(diào)控中樞，它協(xié)調(diào)和管理整個(gè)電

18、動(dòng)汽車的運(yùn)行狀態(tài)。它是與駕駛員互動(dòng)主要接口，它接收來自駕駛員的各項(xiàng)操作指令，診斷和分析整車及部件狀態(tài)，控制子系統(tǒng)控制器的動(dòng)作，最終實(shí)現(xiàn)整車安全、高效行駛。電池管理系統(tǒng)（Battery Management System ，BMS），是動(dòng)力電池系統(tǒng)的“大腦”，主要對(duì)電池系統(tǒng)的電壓，電流，溫度等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)和分析，電池安全保護(hù)，能量控制管理和信息管理功能。它主要任務(wù)是保證電池組工作在安全區(qū)間內(nèi)， 提供車輛控制所需的必需信息，在出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)響應(yīng)處理，并根據(jù)環(huán)境溫度、電池狀態(tài)及車輛需求等決定電池的充放電功率等。功能有電池參數(shù)監(jiān)測(cè)、電池狀態(tài)估計(jì)、在線故障診斷、充電控制、自動(dòng)均衡

19、、熱管理等。電機(jī)控制器（Motor Control Unit，MCU），是電動(dòng)汽車特有的核心功率電子單元，通過接收整車控制器的行駛控制指令，控制電機(jī)輸出指定的扭矩和轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)車輛行駛。圖 16：電機(jī)控制器原理圖數(shù)據(jù)來源：英飛凌、ANL，西南證券整理模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、高功率密度為未來發(fā)展趨勢(shì)，零部件廠商迎來機(jī)會(huì)零件的標(biāo)準(zhǔn)化可以最大限度的減少零件的種類，方便降本增效，并且可以使單件小批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)化為批量生產(chǎn)，降低制造成本和周期，從制造運(yùn)營(yíng)的角度可以最大限度減少庫存種類和數(shù)量。部件的模塊化可以縮短研發(fā)、設(shè)計(jì)周期、迅速開發(fā)出滿足用戶需求的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。電機(jī)電控系統(tǒng)目前正向開發(fā)平臺(tái)廣泛

20、應(yīng)用，整個(gè)電機(jī)電控系統(tǒng)呈現(xiàn)出模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化的特征。模塊化需要工程師在設(shè)計(jì)的過程中，把車拆成一個(gè)個(gè)可組合、可分解、可更換的單元， 并且使得這些單元，能夠組裝在不同的車型上，模塊化已經(jīng)在許多燃油車上普及?，F(xiàn)在電動(dòng)車正向開發(fā)平臺(tái)如大眾 MEB、奔馳 MEA 也已開始應(yīng)用，電池、動(dòng)力總成等多個(gè)關(guān)鍵部件呈現(xiàn)模塊化趨勢(shì)。根據(jù)大眾汽車發(fā)布的“Together Strategy 2025”戰(zhàn)略，計(jì)劃將電動(dòng)化作為未來 10 年鋰最核心的戰(zhàn)略基石之一，其中 MEB 項(xiàng)目將要滿足未來中國(guó)和歐洲的排放要求，計(jì)劃2020-2028 年間在同一個(gè)平臺(tái)上投放 6 款平臺(tái)的電動(dòng)車（Golf，Polo, Tiguan, Tua

21、rag 等），目標(biāo)銷量 640 萬輛，其中 65%長(zhǎng)期產(chǎn)能投放在中國(guó)，35%長(zhǎng)期產(chǎn)能投放在波蘭。MEB 平臺(tái)的模塊化生產(chǎn)可以有效降低生產(chǎn)成本和制造成本，根據(jù)大眾集團(tuán)估算，2020 年相比于 2016 年，模塊化使得單位制造成本及物料成本總和下降 48%。圖 17：大眾 MEB 平臺(tái)化推動(dòng)成本下降圖 18：大眾 MEB 平臺(tái)概況數(shù)據(jù)來源：大眾官網(wǎng)，西南證券整理數(shù)據(jù)來源：大眾官網(wǎng)，西南證券整理電機(jī)：Hair-pin 發(fā)卡電機(jī)是下一代技術(shù)，功率密度大幅提升。目前電機(jī)多為圓線電機(jī)， 通過改進(jìn)繞組形狀和編排方式，相比原本略顯凌亂的漆包線繞組，Hair-pin 發(fā)卡繞組能在同樣的體積里塞進(jìn)更多的導(dǎo)線。這樣

22、，電機(jī)的效率和功率密度就上升了。扁線電機(jī)相比圓線電機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于：1）槽滿率 20%提升可使電機(jī)體積減??；2）寬截面使其電阻/溫升減小 50%/10%左右，輸出功率更高，峰值功率密度可達(dá) 4.4kW/kg，顯著高于目前圓線電機(jī)的 3.2-3.3kW/kg，是達(dá)到“十三五規(guī)劃”中對(duì)新能源電機(jī)峰值功率超 4kW/kg 目標(biāo)的主流技術(shù)路線；3）可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn)。目前，雪佛蘭 Volt 與豐田第四代 Pruis 已經(jīng)開始應(yīng)用 Hair-pin 電機(jī)，國(guó)內(nèi)這方面的研究雖起步較晚，目前僅有少數(shù)廠商如華域汽車、精進(jìn)電動(dòng)率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。圖 19：Hair-pin 電機(jī)與傳統(tǒng)漆包線繞組對(duì)比圖 20：圓線電機(jī)與扁線

23、電機(jī)對(duì)比數(shù)據(jù)來源：電車資源，西南證券整理數(shù)據(jù)來源：電車資源，西南證券整理電控：在電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成化、高功率密度趨勢(shì)下的，電控也將出現(xiàn)技術(shù)迭代。目前電控主要以 IGBT 為功率器件，其決定了電控性能和成本。SiC 作為新一代功率器件，其綜合性能優(yōu)于 IGBT，預(yù)計(jì)未來將逐步取代。SiC 的主要優(yōu)勢(shì)為：（1）性能優(yōu)異：性能指標(biāo)如耐壓達(dá) 20kV、工作頻率超 100kHz、工作結(jié)溫逾 250， 均優(yōu)于傳統(tǒng)硅器件；（2）降低成本：模塊體積減小到 1/10，系統(tǒng)物料成本下降；（3）降低能耗：據(jù)英飛凌的數(shù)據(jù)，SiC 由于電阻小而功率損耗降低 60-80%；根據(jù)采埃孚的數(shù)據(jù)，應(yīng)用SiC 后車輛續(xù)航里程提高了

24、10%。圖 21：EV 電控爆炸圖圖 22：SiC 電阻、頻率、工作溫度上比 IGBT 有優(yōu)勢(shì)數(shù)據(jù)來源：Research Gate，西南證券整理數(shù)據(jù)來源：ROHM，西南證券整理電機(jī)電控有自供和外供兩類供應(yīng)形式。電機(jī)電控的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)者可以分成整車廠自供和第三方外供兩大類。采取自供的整車廠有比亞迪、北汽新能源和宇通客車，國(guó)外如特斯拉和大眾也采用自供的模式。第三方外供可以分成三類：主營(yíng)新能源車電驅(qū)動(dòng)的公司，如精進(jìn)電動(dòng)、上海電驅(qū)動(dòng)、上海大郡、天津松正、深圳大地和；在其他領(lǐng)域電機(jī)而切入新能源汽車電驅(qū)動(dòng)的公司，例如做控制技術(shù)的匯川技術(shù)、麥格米特等，和做其他領(lǐng)域電機(jī)起家的臥龍電驅(qū)、大洋電機(jī)、方正電機(jī)等；切入電

25、動(dòng)化的傳統(tǒng)汽車零部件廠商，如國(guó)內(nèi)的華域汽車，海外的采埃孚、麥格納、大陸、博格華納等。目前隨著合資車企的新能源車型逐步開始投放，國(guó)內(nèi)的電機(jī)電控供應(yīng)商還將面臨來自博世、大陸等外資供應(yīng)商的競(jìng)爭(zhēng)，預(yù)計(jì)在今后一段時(shí)間電機(jī)電控市場(chǎng)將維持紅海競(jìng)爭(zhēng)的格局。圖 23：國(guó)內(nèi)新能源汽車電機(jī)競(jìng)爭(zhēng)格局圖 24：國(guó)內(nèi)新能源汽車電控競(jìng)爭(zhēng)格局?jǐn)?shù)據(jù)來源：高工鋰電，西南證券整理數(shù)據(jù)來源：高工鋰電，西南證券整理2018 年，德國(guó)一家工程公司購買了 Model 3 并對(duì)其進(jìn)行拆解。根據(jù)拆解結(jié)果，Model 3 車型總價(jià)值量主要分成三部分，即三電（電機(jī)電控、動(dòng)力電池、整車控制器）、汽車電子和車身底盤內(nèi)外飾，各部分占比約 5:3:2。而

26、電機(jī)電控約占三電總價(jià)值量約 20%，動(dòng)力電池占據(jù)三電總價(jià)值量的 60%，剩余為熱管理系統(tǒng)、BMS 和整車控制器，占比分別為 5%、3%和3%。圖 25：Model 3 價(jià)值量拆分?jǐn)?shù)據(jù)來源：互聯(lián)網(wǎng) Model 3 拆解數(shù)據(jù)，西南證券整理電機(jī)電控是新能源汽車動(dòng)力總成的核心部件。而目前市面上的新能源汽車主要分為純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力車。電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比于發(fā)動(dòng)機(jī)+變速箱具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、可有載啟動(dòng)的優(yōu)勢(shì)?；旌蟿?dòng)力車有內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)兩種動(dòng)力源，混動(dòng)形式也與其電機(jī)在傳動(dòng)軸上不同位置和數(shù)量而異。動(dòng)力源，混動(dòng)形式也與其電機(jī)在傳動(dòng)軸上不同位置和數(shù)量而異。以字母 P 代表電機(jī)位置，混動(dòng)方案有：P0 是電機(jī)放在傳統(tǒng)啟

27、動(dòng)機(jī)位置。P0 系統(tǒng)一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)是，有了功率較大的 BSG（Belt-driven Starter/Generator 皮帶傳動(dòng)啟動(dòng)/發(fā)電一體化電機(jī)），再配合較大的蓄電池，就可以做到在等紅綠燈發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)的時(shí)候，帶動(dòng)空調(diào)的機(jī)械壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。P0 因此一般只應(yīng)用于自動(dòng)啟停系統(tǒng)，以及 12-25V 微混和 48V 弱混。圖 26：P0 應(yīng)用車型：奧迪 SQ7 TDI圖 27：P0 應(yīng)用車型：馬自達(dá) i-Eloop數(shù)據(jù)來源：驅(qū)動(dòng)視界，西南證券整理數(shù)據(jù)來源：驅(qū)動(dòng)視界，西南證券整理P1 是電機(jī)放在發(fā)動(dòng)機(jī)后離合器前原來飛輪位置。其實(shí)與 P0 相仿，只不過 P1 是將ISG（Integrated Starte

28、r and Generator 盤式一體化起動(dòng)機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)）固連在了發(fā)動(dòng)機(jī)上，它取代了傳統(tǒng)的飛輪，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸則充當(dāng)了 ISG 電機(jī)的轉(zhuǎn)子，所以它同樣支持發(fā)動(dòng)機(jī)啟停、制動(dòng)能量回收發(fā)電。P1 曲軸相連的好處：與皮帶輪相比更節(jié)油。實(shí)際應(yīng)用中，較高的驅(qū)動(dòng)力矩使得駕駛性能更佳；壞處是由于力矩密度高，成本較高。目前 P1 級(jí)多為中混汽車為主，由于可靠性高而且成本較低，國(guó)內(nèi)公交車和自主品牌多采用 P1。圖 28：P1 應(yīng)用車型：本田思域混動(dòng)、Insight 的第一代本田 IMA 混動(dòng)、奔馳的 S400 混動(dòng)數(shù)據(jù)來源：驅(qū)動(dòng)視界，西南證券整理P2 布局在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱中間。和 P1 相比，P2 有兩個(gè)優(yōu)勢(shì)：第一，

29、電機(jī)因?yàn)楹桶l(fā)動(dòng)機(jī)之間有離合器，因此可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輪，在動(dòng)能回收時(shí)也可以切斷與發(fā)動(dòng)機(jī)的連接；第二，電機(jī)因?yàn)楹洼S之間可以有傳動(dòng)比，因此不需要太大的扭矩，可以降 低成本和電機(jī)的體積。圖 29：P2 應(yīng)用車型：奧迪 a3 e-Tron圖 30：舍弗勒的 P2 構(gòu)型數(shù)據(jù)來源：驅(qū)動(dòng)視界，西南證券整理數(shù)據(jù)來源：驅(qū)動(dòng)視界，西南證券整理P3 模式是將電動(dòng)機(jī)挪到了變速箱的末端。相比在電機(jī)在變速箱前的 P0、P1 和 P2 布局，P3 最主要的優(yōu)勢(shì)是純電驅(qū)動(dòng)和動(dòng)能回收的效率。P3 會(huì)比 P2 少一組離合器，且純電傳動(dòng)更為直接，更高效。P3 代表車型：本田 i-DCD、比亞迪-秦、長(zhǎng)安逸動(dòng)?，F(xiàn)代的混合動(dòng)力采用這種系統(tǒng)

30、，此外法拉利的 LaFerrari 混動(dòng)超跑也是 P3。P4 是電機(jī)放在后橋上，另外輪邊驅(qū)動(dòng)也叫 P4。P4 布局最大的特點(diǎn)是，電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)不驅(qū)動(dòng)同一軸，這意味車輛可以實(shí)現(xiàn) 4 驅(qū)。比亞迪唐是 P2+P4，這種混動(dòng)模式主要用于跑車和越野 SUV 上。例如保時(shí)捷 918 Spyder、謳歌 NSX、寶馬 i8 等跑車，它們的前輪就是由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的。所以簡(jiǎn)單講，從 P0-P4 這所有的模式，有個(gè)共同點(diǎn)就是保留了傳統(tǒng)檔位的變速箱?；旌蟿?dòng)力車的優(yōu)點(diǎn)在于動(dòng)力總成形式多樣，電機(jī)電控的用量非常可觀。圖 31：P0-P4 混合動(dòng)力方案數(shù)據(jù)來源：驅(qū)動(dòng)視界，西南證券整理從目前的情況來看，國(guó)內(nèi)外動(dòng)力總成的成本結(jié)

31、構(gòu)稍有差異，國(guó)內(nèi)電機(jī)相比國(guó)外價(jià)格低， 但電控由于核心部件 IGBT 受國(guó)外壟斷，因此國(guó)內(nèi)電控價(jià)格相比國(guó)外高。但大體上來說，電機(jī)電控在新能源汽車動(dòng)力總成成本結(jié)構(gòu)中的占比相當(dāng)，并沒有太大的差異。圖 32：國(guó)內(nèi)某品牌 A 級(jí)車動(dòng)力總成成本結(jié)構(gòu)圖 33：國(guó)外某品牌 A 級(jí)車動(dòng)力總成成本結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)來源：高工電動(dòng)車，西南證券整理數(shù)據(jù)來源：高工電動(dòng)車，西南證券整理從電機(jī)控制器制造成本來看，目前功率半導(dǎo)體主要使用 IGBT 模塊，因此 IGBT 對(duì)電機(jī)控制器整體性能和成本有直接影響，其在電機(jī)控制器總成本中占據(jù)近一半的比重，但由于IGBT 模塊技術(shù)含量較高，具有很高的市場(chǎng)壁壘，主要由歐美及日本企業(yè)占據(jù)，我國(guó) IG

32、BT 模塊約 70%以上依賴進(jìn)口。從驅(qū)動(dòng)電機(jī)各部分成本來看，各部件成本較為分散，單一部件的價(jià)值量沒有超過 20%的， 這些部件主要包括用于制造定轉(zhuǎn)子的硅鋼片、用于轉(zhuǎn)軸和軸承制造的鋼材、用于繞組的漆包線、用于外殼和機(jī)座等部分的鑄鐵件等。因此，上游硅鋼材料、銅材的價(jià)格變化對(duì)電機(jī)制造成本有較大的影響。圖 34：電機(jī)控制器各部件成本占比圖 35：驅(qū)動(dòng)電機(jī)各部分成本占比數(shù)據(jù)來源：英飛凌，西南證券整理數(shù)據(jù)來源：信質(zhì)電機(jī)，西南證券整理碳化硅技術(shù)發(fā)展碳化硅屬第三代寬禁半導(dǎo)體材料，可在更高溫度、電壓及頻率環(huán)境正常工作，同時(shí)消耗電力更少，持久性和可靠性更強(qiáng)，將為下一代更小體積、更快速度、更低成本、更高效率的電力電

33、子產(chǎn)品提供飛躍的機(jī)遇。碳化硅功率半導(dǎo)體器件的進(jìn)步及產(chǎn)業(yè)化，將在高壓電力系統(tǒng)開辟全新應(yīng)用，對(duì)電力系統(tǒng)變革產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。表 2：功率半導(dǎo)體材料功率半導(dǎo)體材料代表材料特點(diǎn)第一代半導(dǎo)體材料鍺（Ge）、硅（Si）等單晶半導(dǎo)體材料硅的帶隙寬度為 1.1eV，氧化后非常穩(wěn)定。第二代半導(dǎo)體材料砷化鎵（GaAs）、銻化銦（InSn）等復(fù)合半導(dǎo)體材料砷化鎵的帶隙寬度為 1.4 電子伏特，電子遷移率是硅的 5 倍。第三代半導(dǎo)體材料碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等寬禁帶半導(dǎo)體材料具有較高的飽和漂移速度和臨界擊穿電壓，適用于大功率、高溫、高頻、抗輻照等場(chǎng)合。數(shù)據(jù)來源：西南證券整理第三代半導(dǎo)體材料可以滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)高

34、溫、高功率、高壓、高頻以及抗輻射等新要求， 且其擁有體積小、污染少、運(yùn)行損耗低等經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益，因此第三代半導(dǎo)體材料正逐步成為發(fā)展的重心。相比于第一代的硅、第二代的砷化鎵，碳化硅具備高禁帶寬度、高熱導(dǎo)率、高擊穿場(chǎng)強(qiáng)、高電子飽和漂移速率等優(yōu)勢(shì)，從而能夠開發(fā)出更適應(yīng)高溫、高功率、高壓、高頻以及抗輻射等惡劣條件的小型化功率半導(dǎo)體器件，可有效突破傳統(tǒng)硅基功率半導(dǎo)體器件及其材料的物理極限。表 3：Si、GaAs、GaN 和 SiC 半導(dǎo)體材料特性對(duì)比材料屬性SiGaAsGaNSiC禁帶寬(eV)1.121.433.373.3擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度(MV/cm)0.30.0653-5電子遷移率(2/V)135085

35、001200400空穴遷移率(2/V)48040020090熱導(dǎo)率(W/cmK)1.30.5524.9偏流速度(107cm/s)122.52.5數(shù)據(jù)來源：Semikron Application Manual Power Semiconductors，西南證券整理整體看來，碳化硅材料具有優(yōu)良的熱力學(xué)和電化學(xué)性能。在熱力學(xué)方面，碳化硅硬度在20時(shí)高達(dá)莫氏 9.2-9.3，是最硬的物質(zhì)之一，可以用于切割紅寶石；導(dǎo)熱率超過金屬銅， 是 Si 的 3 倍、GaAs 的 8-10 倍，且其熱穩(wěn)定性高，在常壓下不可能被熔化。在電化學(xué)方面， 碳化硅具有寬禁帶、耐擊穿的特點(diǎn)，其禁帶寬度是 Si 的 3 倍，擊

36、穿電場(chǎng)為 Si 的 10 倍；且其耐腐蝕性極強(qiáng)，在常溫下可以免疫目前已知的所有腐蝕劑。碳化硅電力電子器件 優(yōu)異的高效、高壓、高溫和高頻特性，使其在家用電器、電機(jī)節(jié)能、電動(dòng)汽車、智能電網(wǎng)、航天航 空、石油勘探、自動(dòng)化、雷達(dá)與通信等領(lǐng)域有很大應(yīng)用潛力。碳化硅器件應(yīng)用于電動(dòng)車充電模塊性能的提升主要體現(xiàn)在：（1）提高頻率，簡(jiǎn)化供電網(wǎng)絡(luò)；（2）降低損耗，簡(jiǎn)化供電網(wǎng)絡(luò)；（3）縮小體積，提升效率。碳化硅在汽車領(lǐng)域，尤其是電動(dòng)汽車領(lǐng)域應(yīng)用前景廣泛。圖 36：DC-DC 轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)來源：infineon DC/DC converter、西南證券整理基于 SiC 的功率半導(dǎo)體用于電動(dòng)汽車的車載充電裝置，而這項(xiàng)技術(shù)

37、正在進(jìn)入系統(tǒng)的關(guān)鍵部分牽引逆變器。牽引逆變器為電動(dòng)機(jī)提供牽引力，以推動(dòng)車輛前進(jìn)。SiC 正在進(jìn)軍車載充電器、DC-DC 轉(zhuǎn)換器和牽引逆變器。車載充電器通過電網(wǎng)為車輛充電。DC-DC 轉(zhuǎn)換器具有獲取電池電壓，然后將其降低到較低的電壓的功能，用于控制窗戶、加熱器，以及其他方面。特斯拉的 Model 3 是第一家采用碳化硅 SiC MOSFET 來做逆變器的車廠，主要是與意法半導(dǎo)體合作，相較于市面上的電動(dòng)車多是使用硅基底芯片如 IGBT、MOSFET 等來制作。Model3 使用了 SiC MOSFET 模組后，AC/DC 的電流轉(zhuǎn)換效率在長(zhǎng)距離電動(dòng)車市場(chǎng)上排名第一，也就是從 model S 的 8

38、2%逆變器效率提升到 model 3 的 90%，對(duì)續(xù)航提升顯著，降低傳導(dǎo)和開關(guān)損耗。圖 37：model 3 inverter數(shù)據(jù)來源： HYPERLINK http:/www.IND www.IND、西南證券整理根據(jù)市調(diào)機(jī)構(gòu) Yole Development 調(diào)查指出，全球碳化硅功率半導(dǎo)體市場(chǎng)的規(guī)模將從2017 年的 3 億美元，快速成長(zhǎng)至 2023 年的 14 億美元，20172023 年的市場(chǎng)規(guī)模年復(fù)合成長(zhǎng)率為 29%。未來車廠在功率電子中采用碳化硅的比重會(huì)持續(xù)增加，像是主逆變器、車載充電器(OBC)、直流-直流(DC-DC)轉(zhuǎn)換器等。圖 38：2023 年全球碳化硅功率半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模

39、將達(dá)到 14 億美元，6 年 CAGR 29%數(shù)據(jù)來源：Yole Development、西南證券整理以特斯拉為開端，未來將有愈來愈多的車企會(huì)在主逆變器中采用 SiC 功率半導(dǎo)體。特別是中國(guó)車商，近幾年更是紛紛考慮使用 SiC 功率元件。SiC 作為碳和硅的化合物，具有介于金剛石與硅中間的性質(zhì)，其具有良好的硬度和耐熱性，也作為電子元件的原材料使用。當(dāng) SiC 作為功率元件使用時(shí)，具有非常卓越的性能，與以往的 Si 半導(dǎo)體相比，SiC 半導(dǎo)體具有更加地低損耗、高耐壓、高率工作及高溫工作的特征，采用了 SiC 二極管和 SiC 晶體管的全SiC 逆變器所具有的高效率這一特征，光伏發(fā)電用逆變器及鐵路

40、車輛的驅(qū)動(dòng)用逆變器已開始全面采用 SiC 器件，在汽車領(lǐng)域 EV 和 HEV 上的采用，將會(huì)降低電池負(fù)擔(dān)、實(shí)現(xiàn)整體的油耗節(jié)約有很大的關(guān)聯(lián)性。表 4：碳化硅使用情況廠商應(yīng)用特斯拉Model 3： SIC MOSFET 模組保時(shí)捷SiC MOSFET 模組的電動(dòng)車快速充電樁德國(guó)汽車零部件供應(yīng)商 DelphiSiC 模組的 800V Inverter數(shù)據(jù)來源：Semikron Application Manual Power Semiconductors，西南證券整理汽車廠商比亞迪已自主研究碳化硅產(chǎn)業(yè)，并且擴(kuò)大碳化硅功率元件的規(guī)劃，要建立完整的產(chǎn)業(yè)鏈，整合材料（高純碳化硅粉）、單晶、外延片（Epit

41、axy）、硅片、模組封裝等，以降低碳化硅器件的制造成本，加快碳化硅應(yīng)用在電動(dòng)車領(lǐng)域。隨著 SiC 外延材料技術(shù)不斷進(jìn)步，主要發(fā)達(dá)國(guó)家競(jìng)相發(fā)展 SiC 電力電子器件技術(shù)。近年來，多家國(guó)際大公司快速向 6 英寸 SiC 電力電子器件制造工藝轉(zhuǎn)移，SiC 器件產(chǎn)品也在向高壓端和大容量端擴(kuò)展。目前 JBS 二極管、PiN 二極管、MOSFET、IGBT、GTO 開關(guān)管等SiC 器件已實(shí)現(xiàn) 10kV 以上電壓等級(jí)的樣品，其中單管器件最高電壓達(dá)到 27kV 以上。SiC 電力電子器件的產(chǎn)業(yè)化主要以德國(guó)英飛凌、美國(guó) Cree 公司、GE 和日本羅姆公司、豐田公司等為代表。SiC 電力電子器件首先由英飛凌于

42、2000 年前后在 JBS 二極管上取得突破，打開市場(chǎng)化的僵局，目前 SiC JBS 二極管已廣泛應(yīng)用于高端電源市場(chǎng)。中國(guó)供應(yīng)鏈支撐特斯拉的未來1908 年，亨利福特對(duì)世界呈現(xiàn)了第一輛 Model T，這款汽車改變了人類的交通出行方式。一個(gè)世紀(jì)后，馬斯克帶來了 Model S, 或許可以重新定義人類文明。從創(chuàng)業(yè)的角度，特斯拉面臨的風(fēng)險(xiǎn)極大，每個(gè)發(fā)展過程中的錯(cuò)誤都是致命的。但從技術(shù)的角度，其研發(fā)策略使得其技術(shù)領(lǐng)先了同行至少 4 年。130 年的汽車歷史，給汽車產(chǎn)業(yè)帶來了相當(dāng)高的壁壘。當(dāng)初只有通用汽車對(duì)特斯拉比較重視，2013 年，通用的 CEO 丹埃克森成立了一個(gè)團(tuán)隊(duì)來研究特斯拉，覺得他可能是強(qiáng)

43、大的顛覆者。2016 年通用推出的 Bolt 是電動(dòng)出行最有力的產(chǎn)品，但電動(dòng)車仍然在通用的總銷售當(dāng)中占非常少的比例。傳統(tǒng)燃油汽車的體制決定了它無法做出強(qiáng)大的改變，即使一家大型汽車集團(tuán)決定戰(zhàn)略電動(dòng)化，決策層都會(huì)遇到很大障礙，內(nèi)部政治斗爭(zhēng)會(huì)阻礙其戰(zhàn)略的執(zhí)行。各家大型汽車公司在 多個(gè)國(guó)家有眾多制造廠，之前已經(jīng)和經(jīng)銷商簽訂協(xié)議，并建立了強(qiáng)大的供應(yīng)鏈，眾多的利益糾葛也會(huì)阻止其轉(zhuǎn)型。Model 3 才是汽車行業(yè)真正喚醒的鈴聲。如今，應(yīng)該沒有人會(huì)質(zhì)疑特斯拉的未來，也不會(huì)去質(zhì)疑電動(dòng)化的趨勢(shì)了。唯一我們需要了解的是，特斯拉在多長(zhǎng)的周期內(nèi)能夠建立起新的供應(yīng)鏈體系，真正地取代燃油車。而供應(yīng)鏈?zhǔn)亲裱嚠a(chǎn)業(yè)的固有邏輯

44、的。Model 3 將于年底實(shí)現(xiàn)零部件 100%國(guó)產(chǎn)化Model 3 計(jì)劃在 2020 年底實(shí)現(xiàn)零部件 100%國(guó)產(chǎn)化。2020 年 1 月 4 日，國(guó)產(chǎn)版 Model再一次對(duì)售價(jià)進(jìn)行了調(diào)整，即將在 1 月 7 日交付的 Model 3 標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航升級(jí)版車型由之前的35.58 萬元下調(diào)至 32.28 萬元，享受國(guó)家新能源補(bǔ)貼的 2.475 萬元后，實(shí)際的成交價(jià)格低于30 萬元，為 29.9 萬元。目前特斯拉上海超級(jí)工廠的零部件本地化率為 30%，計(jì)劃今年 7 月份左右提升至7080%。這一舉措不僅可以避免進(jìn)口件帶來的關(guān)稅，國(guó)產(chǎn)零部件在成本方面相較于進(jìn)口件也有優(yōu)勢(shì)，長(zhǎng)江三角洲一帶齊全的零部件供應(yīng)商

45、可以讓運(yùn)輸?shù)确矫娴某杀局С鲞M(jìn)一步減少， 天時(shí)、地利、人和齊聚一堂，再次為國(guó)產(chǎn)特斯拉的價(jià)格打開了向下的空間。圖 39：特斯拉產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)來源：西南證券整理中國(guó)政府積極出臺(tái)政策配合特斯拉中國(guó)工廠的建成投產(chǎn)，此乃天時(shí)：2018 年 4 月工信部發(fā)布了汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，放寬了外資車企在國(guó)內(nèi)建廠的出資限 制，這個(gè)舉措意味著我國(guó)已經(jīng)允許特斯拉未來在中國(guó)全資建廠；2019 年 1 月 7 日， 馬斯克飛抵上海參加特斯拉中國(guó)工廠的奠基儀式，宣告著特斯拉中國(guó)工廠正式開工； 2019 年 10 月 23 日，特斯拉中國(guó)工廠投產(chǎn)并開始試運(yùn)行；2020 年 1 月 7 日，特斯 拉正式交付了第一批 Model 3

46、 車型，共 15 輛，交付對(duì)象都是特斯拉自己的內(nèi)部員工。從奠基到投產(chǎn)下線，特斯拉中國(guó)工廠僅用了一年時(shí)間，而這在這么短時(shí)間內(nèi)順 利交付第一批 Model 3，離不開中國(guó)政府一路的政策支持。這一年間，中國(guó)政府還出臺(tái)了一系列舉措為特斯拉中國(guó)工廠的順利投產(chǎn)保駕護(hù)航，包括讓 Model 3 進(jìn)入免購置稅名錄、進(jìn)入享受補(bǔ)貼名錄、享受我國(guó)多家銀行累計(jì) 185 億元的低息貸款等， 此乃天時(shí)。圖 40：我國(guó)政策支持特斯拉歷程數(shù)據(jù)來源：西南證券整理特斯拉超過 4 成零部件供應(yīng)商所在地在江浙滬，此乃地利：根據(jù)圖 40 所整理的特斯拉供應(yīng)商名錄，其中有 42%的供應(yīng)商所在地是在江浙滬，在廣東的有 29%，兩者合計(jì)超過

47、 7 成，主要是由于電子電控相關(guān)零部件廠商大多都分布在廣東，而整車零部件廠商大多都分布在江浙滬的關(guān)系所致。眾多的供應(yīng)商分布在特斯拉上海臨港工廠周圍，可以讓運(yùn)輸成本進(jìn)一步減少，此乃地利。圖 41：特斯拉超過 4 成零部件供應(yīng)商所在地在江浙滬數(shù)據(jù)來源：WIND，西南證券整理特斯拉從動(dòng)土到投產(chǎn)僅用一年時(shí)間的“中國(guó)速度”，此乃人和：從 2019 年 1 月 7日，特斯拉超級(jí)工廠在上海臨港正式開工動(dòng)土，到 2020 年 1 月 7 日國(guó)產(chǎn) Model 3 開啟交付，以及 Model Y 項(xiàng)目宣布啟動(dòng)，特斯拉用一年的時(shí)間完成了當(dāng)年開工當(dāng)年投產(chǎn)當(dāng)年交付的“神奇速度”。而這種罕見的效率，也被稱為“中國(guó)速度”。

48、央視在報(bào)道特斯拉超級(jí)工廠創(chuàng)造的“上海速度”時(shí)表示，“在當(dāng)前保護(hù)主義與單邊主義抬頭的當(dāng)下，中國(guó)獨(dú)有的要素和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)、開放的舉措，增強(qiáng)了外資長(zhǎng)期投資中國(guó)的信心?！贝四巳撕汀odel Y 開啟電動(dòng)化 SUV 之路Model Y 將先后于美國(guó)工廠、中國(guó)工廠和歐洲工廠投產(chǎn)。2019 年 3 月,特斯拉在美國(guó)發(fā)布旗下中型 SUV 產(chǎn)品 Model Y，預(yù)計(jì)將于 2020 年年中上市。2020 年 1 月 7 日，特斯拉宣布國(guó)產(chǎn) Model Y 項(xiàng)目啟動(dòng)，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)在 2021 年初量產(chǎn)，生產(chǎn)基地為上海臨港二期。不久之后，特斯拉又宣布其德國(guó)工廠預(yù)計(jì)將于 2021 年 7 月建成投入生產(chǎn)，完全建成后，第一年產(chǎn)

49、能 15 萬年，遠(yuǎn)期年產(chǎn)量將達(dá)到 50 萬臺(tái)。馬斯克在上海 Model Y 項(xiàng)目啟動(dòng)儀式上表示，他認(rèn)為 Model Y 最終銷量將超過特斯拉其它所有車型之和，有望為公司打開新的增量市場(chǎng)。圖 42：特斯拉 Model Y 產(chǎn)能分布數(shù)據(jù)來源：西南證券整理Model Y 的定位是一款面向大眾市場(chǎng)的中型 SUV，車身尺寸比 Model 3 大 10%，價(jià)格貴 10%，動(dòng)力電池組容量與 Model 3 相同，因此續(xù)航上要略低于 Model 3。假設(shè) Model Y 車身尺寸同比放大使得體積比 Model 3 大 10%，那猜測(cè) Model Y 的長(zhǎng)/寬/高分別約為： 4850/1900/1500mm。此

50、前中國(guó)地區(qū)已經(jīng)公布了 Model Y 的預(yù)售價(jià)格，后驅(qū)長(zhǎng)續(xù)航版本 44.4 萬起步（未考慮補(bǔ)貼抵扣），并計(jì)劃明年年初在國(guó)內(nèi)上市。圖 43：Model 3 和 Model Y 售價(jià)及參數(shù)對(duì)比數(shù)據(jù)來源：特斯拉官網(wǎng)，西南證券整理Model Y 成本有望進(jìn)一步下降Model Y 作為中國(guó)工廠第二個(gè)投產(chǎn)的車型，背靠 Model 3 生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)以及零部件國(guó)產(chǎn)化的趨勢(shì)，其未來價(jià)格有望進(jìn)一步下降。模塊化生產(chǎn)將使得 Model Y 的生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低。Model Y 與 Model 3 共享 75% 的零件，而兩者又擁有相同的底盤，不僅可以做到模塊化生產(chǎn)，共線生產(chǎn)的效率也可以得到保證，從而可以更好地為應(yīng)對(duì) Mo

51、del 3 和 Model Y 的彈性需求。圖 44：Model 3 白車身圖 45：Model Y 白車身數(shù)據(jù)來源：億歐，西南證券整理數(shù)據(jù)來源：億歐，西南證券整理Model 3 在國(guó)內(nèi)的試生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)將幫助 Model Y 更快地生產(chǎn)啟動(dòng)。Model 3 只用了不到一年時(shí)間就向客戶交付汽車，創(chuàng)下了全球汽車生產(chǎn)商在中國(guó)開工投產(chǎn)速度的紀(jì)錄。我們知道， 新車在試生產(chǎn)過程中會(huì)遇到很多問題，包括零件尺寸匹配、軟件測(cè)試故障、生產(chǎn)線停線等一系列問題，尤其是對(duì)于新廠的第一個(gè)車型而言，會(huì)有各種“水土不服”，在這樣的情況下， Model 3 還是以不到一年的時(shí)間交付了第一批汽車，在試生產(chǎn)過程中 Model 3 所積

52、累的一系列經(jīng)驗(yàn)，解決的一系列問題都可以幫助 Model Y 更好更快地融入 Gigafactory 3，更順利地完成試生產(chǎn)的任務(wù)。這就是 Model Y 所特有的經(jīng)驗(yàn)。圖 46：特斯拉中國(guó)工廠藍(lán)圖數(shù)據(jù)來源：互聯(lián)網(wǎng)，西南證券整理得益于特斯拉多項(xiàng)技術(shù)專利，Model Y 相比于 Model 3 更加易于制造，更加自動(dòng)化，提升生產(chǎn)效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)成本降低。特斯拉專利一：全新布線結(jié)構(gòu)。馬斯克為了讓 Model 3 更加“易于制造”，特斯拉通過更新電子電氣架構(gòu)、三電動(dòng)力總成、激進(jìn)應(yīng)用新興技術(shù)讓 Model 3 的線束長(zhǎng)度從 Model S 的 3 公里下降到 1.5 公里，零部件數(shù)量從 3 萬個(gè)下降到 1

53、 萬個(gè)，這就是特斯拉零件模塊化的體現(xiàn)。之后，特斯拉在 2019 年 7 月發(fā)布了一項(xiàng)新型布線架構(gòu)的專利，這種新的體系結(jié)構(gòu)減少了電纜的數(shù)量和長(zhǎng)度，并將某些控制器移動(dòng)到子組件中，這些子組件控制車輛中一個(gè)或多個(gè)設(shè)備，特斯拉為此還發(fā)明了新的電纜和連接器。這樣全新的布線結(jié)構(gòu)可以讓即將上市的特斯拉 Model Y 和特斯拉皮卡使用更少的材料，特斯拉的目標(biāo)是讓 Model Y 線束長(zhǎng)度達(dá)到 0.1km。優(yōu)化后的布線結(jié)構(gòu)能夠大大減少總裝時(shí)的組裝時(shí)間，有效提高汽車生產(chǎn)過程中的效率。圖 47：特斯拉專利全新布線結(jié)構(gòu)（1/2）圖 48：特斯拉專利全新布線結(jié)構(gòu)（2/2）數(shù)據(jù)來源：美國(guó)專利網(wǎng)，西南證券整理數(shù)據(jù)來源：美國(guó)專利網(wǎng)，西南證券整理特斯拉專利二：多向一體式鑄造機(jī)。相比于 Model 3，Model Y 在制造上有一些改進(jìn)。Model Y 將底盤后部改為了鑄鋁結(jié)構(gòu)，而不是 Model 3 一系列的沖壓鋼和鋁制件。由于 Model 3 的底盤后部架構(gòu)非常復(fù)雜，為了化繁為簡(jiǎn)，Mode