特斯拉系列之二十五：宏图第三篇章发布，下一代车型平台制造成本降低50%

事项： 北京时间2023年3月2日凌晨5点，特斯拉在得州超级工厂举办2023年投资者日活动，本次特斯拉宏图第三篇章锚定可持续能源方向，旨在实现完全可持续的能源经济。特斯拉预估需要达到以下目标：电池储能240TWH+可再生电力30TWH，预计需要制造领域投资10万亿美元。特斯拉计划主要通过1）用可再生能源为现有电网赋能；2）大力发展电动车；3）将家庭、工业供暖转换为热泵；4）将高温热输送和氢气用于工业应用；5）为飞机和船只提供可持续燃料来实现“宏图3”的目标。 本次投资者日活动，CEO埃隆·马斯克携研发、管理等团队骨干进行宏图第三篇章的讲解并回答投资者提问，我们对核心要点进行梳理。下一代车型平台：1）下一代车型可由工人或机械臂同时对不同部位操作，可使得占地面积-40%，组装效率+44%，组装成本-50%；2）下一代汽车平台将减少75%的碳化硅使用，下一代永磁电机将减少或避免使用稀土材料；3）Cybertruck车型中有85%的控制器由特斯拉自研，下一代车型平台实现100%自研；4)未来车型将更多考虑48V用于低压设计；5）下一代车型成本有望降低50%（从整车、电池、制造等环节降本）；人形机器人：本次人形机器人相对于上次亮相时进步明显，可实现稳步行走+抓取工具工作等操作；智能驾驶：特斯拉智能驾驶比美国平均驾驶安全性高5-6倍，通过架构（AI）+数据（Data)+算力（Compute）来实现智驾功能；能源业务：1）特斯拉充电桩将适配所有电动汽车，目前已开始向全球车辆开放超级充电站；2）特斯拉在全球50国家已部署16GWh储能产品，预计2023年Megapack需求将超100GWh；产能制造：下一座超级工厂落地墨西哥蒙特雷，投资超过50亿美元，年产能达100万辆，下一代入门级车型将在该工厂率先投产；2030年特斯拉目标年销售2000万辆电动汽车。 国信汽车观点：关注1）特斯拉全球放量（调价刺激需求+改/新款车型上市+全球产能扩张）；2）智能驾驶技术和盈利模式创新创新；3）机器人产品持续推进三条主线。特斯拉放量降本及强劲费用管控能力持续驱动业绩，凭借细分领域优势车型Model3/Y产销量持续突破，已实现连续十四个季度盈利，22年全球累计交付131万辆，同比+40%。2023年初以来特斯拉车型在全球各地陆续推进降价优惠措施活动，有望一定程度提振终端销量，叠加后续改款车型（Model 3/Y）和新款车型（Semi、Cybertruck、入门级车型）陆续上市和交付，产销规模有望持续向上突破，预计23年全球有望交付180-200万辆，后续随欧洲、北美工厂持续爬坡以及墨西哥蒙特雷工厂的投建，特斯拉全球产能有望持续提升；叠加供应链瓶颈缓解，放量降本+平滑交付曲线等方案不断降本增效，同时能源及储能业务（累计装机16Gwh）和智能驾驶业务（北美FSDBeta用户超40万）持续发力，叠加特斯拉机器人顺利推进（2-5年内有望交付，售价低于2万美元），特斯拉全球竞争力有望持续上行。 长期看，特斯拉有望打造一系列人工智能的终端载体（智能驾驶汽车、机器人等），通过“硬件降本+软件加成+Robotaxi共享出行”赋能新盈利模式。软件上以FSD软件、软件商城及订阅服务组合拳提高附加值，以共享出行打开智能驾驶运用场景。持续看好特斯拉后续在智能驾驶技术及盈利模式的创新。我们长期看好特斯拉电动车、储能及能源业务、机器人业务的发展前景，推荐特斯拉产业链核心标的拓普集团、旭升集团、三花智控、新泉股份、精锻科技等。 评论： 特斯拉宏图第三篇章铆定可再生能源，预计总投资达10万亿美元 目前全球80%能源消耗来自化石能源，清洁能源占比仅20%，电动化可以助力实现更清洁、更可持续的未来，但也同样需要大量的储能支撑。在此思路之下，特斯拉预计实现此长期目标需要240TWH储能，30TW可再生能源，需要总计约10万亿美金制造投资，将消耗小于0.2%的全球土地面积资源部署风能、太阳能等设施，能源要求不到燃油经济的一半。实现此目标主要分为五大部分：1）用可再生能源为现有电网赋能；2）发展电动车；3）将家庭、工业供暖转换为热泵；4）将高温热输送和氢气用于工业应用；5）为飞机和船只提供可持续燃料。马斯克还提出为登陆火星的火箭生产燃料的终极计划，将从空气中提取成分然后合成甲烷燃料来驱动火箭，同时提议使用氢气来完全替代煤炭。 表1：特斯拉可再生能源之路五大部分 图1：特斯拉可持续发展之路要求 图2：可再生能源替代场景 图3：以可再生能源支持电网 图4：大力发展电动车 图5：将家庭、工业供暖转换为热泵 图6：将高温热输送和氢气用于工业应用 下一代车型平台全方位升级，单车成本有望降低50% 制造层面：通过组装工序的优化升级，有望节省50%组装成本。下一代车型平台生产组装方式会采用全新思路，不同于之前按部就班的生产→组装工序，采用由工人或机械臂同时间对不同部分操作的理念（例如将部分汽车零件的压铸和喷漆等过程结合，实现同步生产和喷涂，再统一组装），可使得占地面积降低40%，大幅降低资本支出，组装效率提升44%，总体组装成本降低50%。 图7：特斯拉平行组装和序列组装结合 图8：特斯拉生产和组装统一 零部件层面：下一代平台将减少75%碳化硅使用，下一代永磁电机将减少或不再使用稀土材料。通过对处理器定制化设计，同时对操作软件定制化开发，特斯拉下一代动力总成在保障原有性能和效率条件下，可减少75%碳化硅使用。未来特斯拉动力总成将在紧凑高效的工厂里生产（下一代动力总成工厂制造面积降低50%），整体上单车成本将减少1000美元。另外特斯拉下一代永磁电机将减少或避免使用稀土材料。 图9：特斯拉下一代永磁电机减少或不再使用稀土材料 图10：特斯拉下一代动力总成的优化指标 控制器方面持续简化，下一代车型平台实现100%控制器自研，软件和硬件整合实力完备。自Model S以来，特斯拉在控制器方面已进行较多优化，显著减少导线数量（Model S→Model 3减少17公斤线束）。 同时特斯拉致力于将不同车型控制器实现共享化，比如ModelS和ModelY的控制器就可实现一定程度共享，有利于简化供应链。Cybertruck车型中有85%的控制器是由特斯拉自研，下一代车型平台致力于实现100%的控制器自研，同时软件方面也将有相应匹配。另外特斯拉致力于改进汽车上部件（改善体积和质量），比如Model3/Y的显示屏从2017年到2023年平均成本下降24%、重量降低12%，同时功率降低33%，但提高亮度50%并提升精度。未来的车型将更多的考虑48V用于低压设计；未来的车型平台将继续对线束进行简化，优化整体汽车和控制器设计，而不是仅考虑子系统，线束将实现更高自动化。 图11：特斯拉控制器自研比率 图12：特斯拉Model3/Y显示器优化情况 图13：未来Cybertruck将使用低压线束 图14：特斯拉下一代的车型平台采用48V低压系统 预计下一代车型平台成本有望降低50%。从18年到22年，Model3的成本降低30%，下一代车型平台的成本继续降低50%，主要是从整车、电池、制造等各个环节进行降本。 图15：特斯拉M3成本降低30% 图16：特斯拉预计下一代车型平台成本降低50% 智能驾驶层面：比美国平均驾驶安全高5-6倍，Scalable FSD=AI+Data+Compute。 1）架构（AI）：通用的视觉系统，通过8个摄像头组成融合画面，在单一的三维空间进行输出，可以同时识别多个任务，比如精确的识别道路障碍、了解道路情况、识别红绿灯等。另外其也可以实现道路连通性（建模更为复杂），涉及到语言建模、强化学习、Transformer(chatGPT背后的技术）等，是一个端到端的系统，可以解决感知问题，实现高质量输出。比如在汽车拐弯的时候，需要与行人、车辆等做出互动，需要更多的配置，传统模型可能无法快速做出实施决策过程，但使用AI模型可在短时间实现。 2）数据（Data）：原始数据并不足以完成自动驾驶的任务，需要更多的地图数据（打标的数据）来训练神经网络。特斯拉建立了一个复杂的自动打标网络，收集不同数据进行3D精确重建，之后在重建基础上进行各种模型，比如对极端情况进行测试。只要有充足的数据作为训练集，就可以持续优化计算模型。 3）算力（Compute)：自动打标系统构造数据训练集来优化模型，这个过程需要很大的算力。特斯拉需要大概14亿帧的算力来训练神经网络，很多JPG集群在后端，其中30%用于自动打标，剩下70%算力用于训练；GPU集群大概有1.4万个。 图17：特斯拉AI架构 图18：特斯拉3D重建地图 人形机器人持续推进，有望催生价值大于汽车的市场 特斯拉人形机器人在本次投资者日上再次亮相，本次的人形机器人相对于上次亮相有较为明显的进步，可以实现稳步行走，实现对工具的抓取并进行简单工作。特斯拉在机器人制造方面具备三大优势：1）可对每一个动作进行相应编程；2）汽车相关的优势技术（自动驾驶等）可直接复用到机器人；3）擅长制造，可独立设计和制造一些零部件；马斯克预计人形机器人可以在较多场景发挥作用，尤其是工业场景。另外马斯克再一次重申特斯拉将要率先业内量产人形机器人，并认为远期来看机器人的市场价值会大于汽车。 图19：特斯拉人形机器人可以实现简单的工作 图20：特斯拉人形机器人可以正常行走 充电桩逐渐向其他车企开放，储能业务推进顺利 得益于超充电硬件及相应部署的优势，以及发达的交流电产品线，经过10年道路充电点的建设积累，特斯拉超级部署成本较行业平均水平低20%-70%。通过卡车将相应的设施运到现场再吊装，在此过程中通过协调和创新，可节省15%部署成本，并且可以在几天内就装好一个充电点，操作效率较高。目前特斯拉度电成本已经逐渐从21Q1的0.19美元/度降至22Q4的0.12美元/度，降幅40%；在硬件及软件同时优化的情况下，充电时间实现节约30%。2022年全年特斯拉共提供了9Twh的充电服务，平均每周150万次超级充电；另外，特斯拉充电桩将适配所有电动汽车，目前已开始向全球车辆开放超级充电站。 图21：特斯拉超充电站度电成本降幅40% 图22：特斯拉超充电站实现30%时间节省 特斯拉储能产品目前已经升级到第六代，在全球50国家已部署16GWh产品，2023年将推出新一代储能产品。Megapack能量密度可达每英亩300MWh（通过整合），有望逐步淘汰化石能源成为下一代电厂。这类电池产品对于可持续发展意义重大，例如稳定性等方面较之前电网具备明显优势。另外还可以让汽车成为储能的一部分，按照特斯拉计算，将车并入电网每个月可产生约140美元收益；另外特斯拉计划在德州推出30美元/月的充电服务——TeslaElectricRolloutPlan。特斯拉预计2023年Megapack需求将超100GWh。 图23：特斯拉2023年有望发布新一代储能产品 图24：消费者将自身汽车加入分布式储能有望获得收益 图25：特斯拉充电服务 图26：特斯拉储能远期需求 22Q4储能装机达2.5Gwh，太阳能装机100MW，能源及储能业务有望成为新的增长点。特斯拉重视能源业务发展，22Q4公司能源及储能业务收入13.10亿元，同比+90%；22Q4储能装机达 2462M WH，创季度新高，同比/环比+152%/+17%，并向更加平稳的交付和产品结构过渡，全年储能装机达6.5Gwh，同比+64%；同时特斯拉加利福尼亚州40GWhMegapack工厂正在爬升产能，以满足下游对储能产品高涨的需求；22Q4太阳能装机 100M W，同环比分别+18%/+6%，达近年来季度峰值。随公司太阳能安装效率持续提升，装机量及经济效益有望持续增长；2022全年特斯拉全球已建设开放超42000个（22Q3为38800个）超充电桩。 图27：特斯拉太阳能装机（MW）及储能装机数据（MWH) 拟于墨西哥建设年产100万辆汽车的超级工厂，多维度升级提升产能效率 全球产能