特斯拉專題報告：創新源自于對本質的思考

特斯拉：創新源自于對本質的思考

我們在談及特斯拉的創新和顛覆的時候，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，遠大的理想到產業化是巨大的鴻溝。而我們去探究特斯拉創新力的時候， 仍然能夠發現，特斯拉的產品力基于對物理學定律的本質理解，基于對汽車產業的本質理解。 本文我們會對特斯拉的技術創新做一些梳理，透過他的創新來探究他的發展趨勢。

2006 年，馬斯克寫給員工的宏偉藍圖中就有對于能源本質的深刻理解，并且以數學的 形式簡單地展示：天然氣循環發電機發電效率 60%，天然氣采氣效率為 97.5%，加工效率 97.5%，電網輸電效率 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優化之后的 燃油汽車。

基于這樣的理解，特斯拉的目標是：直面、擊敗燃油汽車。

1 堅定不移地以電動化為基點

特斯拉引領了全球電動汽車行業電動化，智能化，商業模式的三大變革。我們梳理特斯 拉歷史的時候，發現其實他的商業模式更多是面對燃油汽車構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。核心的優勢仍然是三電技術給消費者帶來 的信心。截至 2020 年 1 月 3 日，特斯拉已經創紀錄的實現了近 10.5 萬的車輛產量和 11.2 萬臺車輛交付，獲得市場極大認可。

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汽車 Model 3，以及 2019 年最新發布的 Model Y。

電動汽車為傳統燃油汽車的替代品，其主要電氣系統即為在傳統汽車“三小電”(空調、 轉向、制動)基礎上延伸產生的電動動力總成系統“三大電”（電池、電機、電控），其中電池 是基礎能源和動力來源，而電機則將這種車載的能源轉化為了行駛的動力，電控系統則如同大腦控制著整個汽車的運行和動力輸出。目前對于提升新能源電動汽車的性能而言，市場給 予了動力鋰電池高度關注，而對電機和電控的關注度不高。我們認為電機電控是電動汽車的 “發動機”和“變速箱”，直接決定著電動汽車的功率、爬坡、加速等關鍵性能指標，其產 業格局和未來的發展趨勢對于新能源汽車產業有著重要影響。

新能源汽車的驅動電機（電機）將車載的動力鋰電池中的電能轉換為機械能，從而驅動 車輛行駛的部件，電機實現了電能與機械能之間的轉換。新能源汽車對驅動電機的要求較高： 需要能夠適應頻繁起停、加減速并同時具備高速寬調速和低速大扭矩，以提供不同場景下的 功率性能。對于乘用車而言，驅動電機還需要輕量化和小型化，以適應有限的車內空間。

新能源汽車的電機控制器（電控）是指控制電動汽車驅動電機的裝置，其主要作用是控 制驅動電機的電壓和電流，完成對電動機轉矩、轉速和轉向的控制。通?？煞譃橹骺刂破骱?輔助控制器兩大類。主控制器控制汽車驅動電機，即通過控制驅動電機的電壓和電流，實現 對電機轉矩、轉速和轉向的控制，輔助控制器主要控制汽車的助力轉向泵電機、空調電機、 BSG 電機等輔助電機。電動汽車驅動控制技術是電動汽車的核心技術，電機控制器的設計及 控制算法的開發決定整個驅動系統性能的關鍵因素。

1.1 電驅動系統：驅動電機（電機）

電動汽車動力驅動系統是能量存儲系統與車輪之間的紐帶，直接決定了汽車運行性能的 好壞，包括傳動機構、變換器和驅動電機三個部分。

（1）傳動機構指的是將電機輸出的扭矩和轉速傳遞到汽車的主軸上，從而驅動汽車行 駛的機構，主要包含減速器和差速器的兩個部件。

差速器的主要作用是汽車轉彎時使得兩側車輪轉速不同，而減速器一般由高速軸承和不 同齒數的齒輪組成，通過輸入軸上齒數少的小齒輪，嚙合到輸出軸上的齒數多的大齒輪，達 到減速和增大轉矩的目的。電動汽車的減速器可以看成燃油汽車的變速箱，由于電機本身具 有足夠寬度的調速性能，因而減速器一般都是固定傳動比的單級減速器，也就是只有一個檔 位的變速箱。

（2）變換器（Converter）指使電氣系統的電壓、電流、波形、相數、頻率等特性發生 變化的裝置。對電動汽車來說，主要包含逆變器和 DC/DC 變換器兩個器件。

逆變器主要作用是將直流電轉換為交流電，將電池的直流電轉變為交流輸出以驅動電機， 將電能轉變成機械能驅動電動汽車行駛。逆變器直接關系到驅動電機可靠和高效的運行，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換成任意直流電壓，主 要用于直流高低壓轉換，例如把動力電池的高壓電（大于 400V）轉換位低電壓，為多媒體 系統、空調等設備（12V）供電。

（3）電機（Electrical Machine）主要包括電動機（電能轉換為機械能）和發電機（機 械能轉換為電能）兩種類型，電機對電動汽車而言一般指電動機，也叫驅動電機。

在電驅動系統中，驅動電機主要是把儲存到動力電池的電能轉換為機械能，為電動汽車 提供前進的動力。電機主要由定子和轉子兩部分組成，分為直流電機和交流電機兩種大的類 型。對電動汽車來說，驅動電機需要滿足寬調速范圍、快速響應、輕量化、高效率、能量回 收、高可靠性、安全性、成本可持續降低等要求。

由于電力電子技術的發展，對交流電機的控制能力已經日趨完善，直流電機盡管控制性 能較好，但是存在體積大、可靠性低等劣勢，已經基本被淘汰。目前驅動電機的主流是永磁 同步電機，占裝機量的 90%以上；交流異步電機在特斯拉等車型中仍在應用，其具備轉速高、 可靠性好等優勢，適合運動型乘用車；開關磁阻電機盡管在多項性能指標上有優勢，但是由 于其結構導致的轉矩脈動會導致電機的噪音和振動較大，目前僅在少量工程車輛中有應用。

特斯拉所使用的電機和雙電機四輪驅動布局，國產特斯拉 Model 3 的配置用的是單電機 后驅車型，而全驅車型的配置一半會配備雙電機。例如 Model S 后驅車型根據動力電池容量 的不同分為 70Kwh（單電機）和 85Kwh（雙電機）兩個型號，續駛里程分別為 420km 和 502km。

全驅車型采用一前一后兩個電機，分別驅動前軸和后軸，根據動力電池容量和電機功率 的不同，又分為 75D、85D 和 P85D 三個型號，其中 85D 的續駛里程高達 528km，P85D 的 0－100km/h 加速時間為 3.0 秒。

1.2 電控制系統：電機控制器（電控）

電控系統是電動汽車的總控制臺，如同“電動汽車的大腦”，它的發揮決定了電動汽車 的能耗、排放、動力性、操控性、舒適性等主要性能指標。一般來說電動汽車的電控系統主 要包含三個共性子系統：整車控制器，電機控制器和電池管理系統，這些控制器之間都是通 過 CAN 網絡等實現相互通信。

整車控制器（Vehicle Control Unit，VCU），是電動汽車各個電控子系統的調控中樞，它 協調和管理整個電動汽車的運行狀態。它是與駕駛員互動主要接口，它接收來自駕駛員的各 項操作指令，診斷和分析整車及部件狀態，控制子系統控制器的動作，最終實現整車安全、 高效行駛。

電池管理系統（Battery Management System ，BMS），是動力電池系統的“大腦”， 主要對電池系統的電壓，電流，溫度等數據進行采集并監測，實現電池狀態監測和分析，電 池安全保護，能量控制管理和信息管理功能。它主要任務是保證電池組工作在安全區間內， 提供車輛控制所需的必需信息，在出現異常時及時響應處理，并根據環境溫度、電池狀態及 車輛需求等決定電池的充放電功率等。功能有電池參數監測、電池狀態估計、在線故障診斷、 充電控制、自動均衡、熱管理等。

電機控制器（Motor Control Unit，MCU），是電動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，控制電機輸出指定的扭矩和轉速，驅動車輛行駛。

1.3 模塊化、標準化、高功率密度為未來發展趨勢，零部件廠商迎 來機會

零件的標準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 生產轉化為批量生產，降低制造成本和周期，從制造運營的角度可以最大限度減少庫存種類 和數量。部件的模塊化可以縮短研發、設計周期、迅速開發出滿足用戶需求的產品，實現標 準化生產，提高產品質量。

電機電控系統目前正向開發平臺廣泛應用，整個電機電控系統呈現出模塊化和標準化的 特征。模塊化需要工程師在設計的過程中，把車拆成一個個可組合、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，模塊化已經在許多燃油車上普及?，F在電動 車正向開發平臺如大眾 MEB、奔馳 MEA 也已開始應用，電池、動力總成等多個關鍵部件呈 現模塊化趨勢。

根據大眾汽車發布的“Together –Strategy 2025”戰略，計劃將電動化作為未來 10 年 鋰最核心的戰略基石之一，其中 MEB 項目將要滿足未來中國和歐洲的排放要求，計劃2020-2028 年間在同一個平臺上投放 6 款平臺的電動車（Golf，Polo, Tiguan, Tuarag 等） ， 目標銷量 640 萬輛，其中 65%長期產能投放在中國，35%長期產能投放在波蘭。MEB 平臺 的模塊化生產可以有效降低生產成本和制造成本，根據大眾集團估算，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%。

電機：Hair-pin 發卡電機是下一代技術，功率密度大幅提升。目前電機多為圓線電機， 通過改進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 發卡繞組能在同 樣的體積里塞進更多的導線。這樣，電機的效率和功率密度就上升了。

扁線電機相比圓線電機的優勢在于：1）槽滿率 20%提升可使電機體積減??；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 4.4kW/kg，顯著高于 目前圓線電機的 3.2-3.3kW/kg，是達到“十三五規劃”中對新能源電機峰值功率超 4kW/kg 目標的主流技術路線；3）可實現全自動化生產。目前，雪佛蘭 Volt 與豐田第四代 Pruis 已 經開始應用 Hair-pin 電機，國內這方面的研究雖起步較晚，目前僅有少數廠商如華域汽車、 精進電動率先實現量產。

電控：在電驅動系統集成化、高功率密度趨勢下的，電控也將出現技術迭代。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 能優于 IGBT，預計未來將逐步取代。SiC 的主要優勢為：

（1）性能優異：性能指標如耐壓達 20kV、工作頻率超 100kHz、工作結溫逾 250℃， 均優于傳統硅器件；（2）降低成本：模塊體積減小到 1/10，系統物料成本下降；（3）降低能 耗：據英飛凌的數據，SiC 由于電阻小而功率損耗降低 60-80%；根據采埃孚的數據，應用 SiC 后車輛續航里程提高了 10%。

電機電控有自供和外供兩類供應形式。電機電控的行業競爭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：

1） 主營新能源車電驅動的公司，如精進電動、上海電驅動、上海大郡、天津松正、深 圳大地和；

2） 在其他領域電機而切入新能源汽車電驅動的公司，例如做控制技術的匯川技術、麥 格米特等，和做其他領域電機起家的臥龍電驅、大洋電機、方正電機等；

3） 切入電動化的傳統汽車零部件廠商，如國內的華域汽車，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，國內的電機電控供應商還將面臨來自博 世、大陸等外資供應商的競爭，預計在今后一段時間電機電控市場將維持紅海競爭的格局。

2018 年，德國一家工程公司購買了 Model 3 并對其進行拆解。根據拆解結果，Model 3 車型總價值量主要分成三部分，即三電（電機電控、動力電池、整車控制器）、汽車電子和 車身底盤內外飾，各部分占比約 5:3:2。而電機電控約占三電總價值量約 20%，動力電池占 據三電總價值量的 60%，剩余為熱管理系統、BMS 和整車控制器，占比分別為 5%、3%和 3%。

電機電控是新能源汽車動力總成的核心部件。而目前市面上的新能源汽車主要分為純電 動汽車和混合動力車。電驅動系統相比于發動機+變速箱具有結構簡單、體積小、可有載啟 動的優勢?；旌蟿恿囉袃热紮C和電機兩種動力源，混動形式也與其電機在傳動軸上不同位 置和數量而異。動力源，混動形式也與其電機在傳動軸上不同位置和數量而異。以字母 P 代表電機位置，混動方案有：

P0 是電機放在傳統啟動機位置。P0 系統一個重要的優勢是，有了功率較大的 BSG （Belt-driven Starter/Generator 皮帶傳動啟動/發電一體化電機），再配合較大的蓄 電池，就可以做到在等紅綠燈發動機停機的時候，帶動空調的機械壓縮機運轉。P0 因此一般只應用于自動啟停系統，以及 12-25V 微混和 48V 弱混。

P1 是電機放在發動機后離合器前原來飛輪位置。其實與 P0 相仿，只不過 P1 是將 ISG（Integrated Starter and Generator 盤式一體化起動機/發動機）固連在了發動 機上，它取代了傳統的飛輪，發動機曲軸則充當了 ISG 電機的轉子，所以它同樣支 持發動機啟停、制動能量回收發電。P1 曲軸相連的好處：與皮帶輪相比更節油。 實際應用中，較高的驅動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 級多為中混汽車為主，由于可靠性高而且成本較低，國內公交車和自 主品牌多采用 P1。

P2 布局在發動機和變速箱中間。和 P1 相比，P2 有兩個優勢：第一，電機因為和 發動機之間有離合器，因此可以單獨驅動車輪，在動能回收時也可以切斷與發動機 的連接；第二，電機因為和軸之間可以有傳動比，因此不需要太大的扭矩，可以降 低成本和電機的體積。

P3 模式是將電動機挪到了變速箱的末端。相比在電機在變速箱前的 P0、P1 和 P2 布局，P3 最主要的優勢是純電驅動和動能回收的效率。P3 會比 P2 少一組離合器， 且純電傳動更為直接，更高效。P3 代表車型：本田 i-DCD、比亞迪-秦、長安逸動。 現代的混合動力采用這種系統，此外法拉利的 LaFerrari 混動超跑也是 P3。

P4 是電機放在后橋上，另外輪邊驅動也叫 P4。P4 布局最大的特點是，電機與發 動機不驅動同一軸，這意味車輛可以實現 4 驅。比亞迪唐是 P2+P4，這種混動模 式主要用于跑車和越野 SUV 上。例如保時捷 918 Spyder、謳歌 NSX、寶馬 i8 等 跑車，它們的前輪就是由電動機直接驅動的。

所以簡單講，從 P0-P4 這所有的模式，有個共同點就是保留了傳統檔位的變速箱?；旌?動力車的優點在于動力總成形式多樣，電機電控的用量非?？捎^。

從目前的情況來看，國內外動力總成的成本結構稍有差異，國內電機相比國外價格低， 但電控由于核心部件 IGBT 受國外壟斷，因此國內電控價格相比國外高。但大體上來說，電 機電控在新能源汽車動力總成成本結構中的占比相當，并沒有太大的差異。

從電機控制器制造成本來看，目前功率半導體主要使用 IGBT 模塊，因此 IGBT 對電機 控制器整體性能和成本有直接影響，其在電機控制器總成本中占據近一半的比重，但由于 IGBT 模塊技術含量較高，具有很高的市場壁壘，主要由歐美及日本企業占據，我國 IGBT 模塊約 70%以上依賴進口。

從驅動電機各部分成本來看，各部件成本較為分散，單一部件的價值量沒有超過 20%的， 這些部件主要包括用于制造定轉子的硅鋼片、用于轉軸和軸承制造的鋼材、用于繞組的漆包 線、用于外殼和機座等部分的鑄鐵件等。因此，上游硅鋼材料、銅材的價格變化對電機制造 成本有較大的影響。

1.4 碳化硅技術發展

碳化硅屬第三代寬禁半導體材料，可在更高溫度、電壓及頻率環境正常工作，同時消耗 電力更少，持久性和可靠性更強，將為下一代更小體積、更快速度、更低成本、更高效率的 電力電子產品提供飛躍的機遇。碳化硅功率半導體器件的進步及產業化，將在高壓電力系統 開辟全新應用，對電力系統變革產生深遠影響。

第三代半導體材料可以滿足現代社會對高溫、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、運行損耗低等經濟和環保效益，因此第三代半導體材料正逐步成 為發展的重心。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、高熱導率、 高擊穿場強、高電子飽和漂移速率等優勢，從而能夠開發出更適應高溫、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體器件，可有效突破傳統硅基功率半導體器件及 其材料的物理極限。

整體看來，碳化硅材料具有優良的熱力學和電化學性能。在熱力學方面，碳化硅硬度在 20℃時高達莫氏 9.2-9.3，是最硬的物質之一，可以用于切割紅寶石；導熱率超過金屬銅， 是 Si 的 3 倍、GaAs 的 8-10 倍，且其熱穩定性高，在常壓下不可能被熔化。在電化學方面， 碳化硅具有寬禁帶、耐擊穿的特點，其禁帶寬度是 Si 的 3 倍，擊穿電場為 Si 的 10 倍；且 其耐腐蝕性極強，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 優異的 高效、高壓、高溫和高頻特性，使其在家用電器、電機節能、電動汽車、智能電網、航天航 空、石油勘探、自動化、雷達與通信等領域有很大應用潛力。 碳化硅器件應用于電動車充電模塊性能的提升主要體現在：（1）提高頻率，簡化供電網絡； （2）降低損耗，簡化供電網絡； （3）縮小體積，提升效率。碳化硅在汽車領域，尤其是 電動汽車領域應用前景廣泛。

基于 SiC 的功率半導體用于電動汽車的車載充電裝置，而這項技術正在進入系統的關鍵 部分——牽引逆變器。牽引逆變器為電動機提供牽引力，以推動車輛前進。SiC 正在進軍車 載充電器、DC-DC 轉換器和牽引逆變器。車載充電器通過電網為車輛充電。DC-DC 轉換器 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 法半導體合作，相較于市面上的電動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 的電流轉換效率在長距離電動車市場上排名 第一，也就是從 model S 的 82%逆變器效率提升到 model 3 的 90%，對續航提升顯著，降 低傳導和開關損耗。

根據市調機構 Yole Development 調查指出，全球碳化硅功率半導體市場的規模將從 2017 年的 3 億美元，快速成長至 2023 年的 14 億美元，2017~2023 年的市場規模年復合成 長率為 29%。未來車廠在功率電子中采用碳化硅的比重會持續增加，像是主逆變器、車載充 電器(OBC)、直流-直流(DC-DC)轉換器等。

以特斯拉為開端，未來將有愈來愈多的車企會在主逆變器中采用 SiC 功率半導體。特別 是中國車商，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，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 SiC 作為功率元件使用時，具有非常卓越的性能，與以往的 Si 半導體相比，SiC 半導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，光伏發電用逆變器及鐵路車輛的驅動用逆變器已開始 全面采用 SiC 器件，在汽車領域 EV 和 HEV 上的采用，將會降低電池負擔、實現整體的油 耗節約有很大的關聯性。

汽車廠商比亞迪已自主研究碳化硅產業，并且擴大碳化硅功率元件的規劃，要建立完整 的產業鏈，整合材料（高純碳化硅粉）、單晶、外延片（Epitaxy）、硅片、模組封裝等，以降 低碳化硅器件的制造成本，加快碳化硅應用在電動車領域。

隨著 SiC 外延材料技術不斷進步，主要發達國家競相發展 SiC 電力電子器件技術。近年 來，多家國際大公司快速向 6 英寸 SiC 電力電子器件制造工藝轉移，SiC 器件產品也在向高 壓端和大容量端擴展。目前 JBS 二極管、PiN 二極管、MOSFET、IGBT、GTO 開關管等 SiC 器件已實現 10kV 以上電壓等級的樣品，其中單管器件最高電壓達到 27kV 以上。SiC 電 力電子器件的產業化主要以德國英飛凌、美國 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 2000 年前后在 JBS 二極管上取得突破，打開市 場化的僵局，目前 SiC JBS 二極管已廣泛應用于高端電源市場。

2 中國供應鏈支撐特斯拉的未來

1908 年，亨利福特對世界呈現了第一輛 Model T，這款汽車改變了人類的交通出行方式。 一個世紀后，馬斯克帶來了 Model S, 或許可以重新定義人類文明。從創業的角度，特斯拉 面臨的風險極大，每個發展過程中的錯誤都是致命的。但從技術的角度，其研發策略使得其 技術領先了同行至少 4 年。

130 年的汽車歷史，給汽車產業帶來了相當高的壁壘。當初只有通用汽車對特斯拉比較 重視，2013 年，通用的 CEO 丹?？松闪⒘艘粋€團隊來研究特斯拉，覺得他可能是強大的 顛覆者。2016 年通用推出的 Bolt 是電動出行最有力的產品，但電動車仍然在通用的總銷售 當中占非常少的比例。

傳統燃油汽車的體制決定了它無法做出強大的改變，即使一家大型汽車集團決定戰略電 動化，決策層都會遇到很大障礙，內部政治斗爭會阻礙其戰略的執行。各家大型汽車公司在 多個國家有眾多制造廠，之前已經和經銷商簽訂協議，并建立了強大的供應鏈，眾多的利益 糾葛也會阻止其轉型。

Model 3 才是汽車行業真正喚醒的鈴聲。如今，應該沒有人會質疑特斯拉的未來，也不 會去質疑電動化的趨勢了。唯一我們需要了解的是，特斯拉在多長的周期內能夠建立起新的 供應鏈體系，真正地取代燃油車。而供應鏈是遵循汽車產業的固有邏輯的。

2.1 Model 3 將于年底實現零部件 100%國產化

Model 3 計劃在 2020 年底實現零部件 100%國產化。2020 年 1 月 4 日，國產版 Model 3 再一次對售價進行了調整，即將在 1 月 7 日交付的 Model 3 標準續航升級版車型由之前的 35.58 萬元下調至 32.28 萬元，享受國家新能源補貼的 2.475 萬元后，實際的成交價格低于 30 萬元，為 29.9 萬元。

目前特斯拉上海超級工廠的零部件本地化率為 30%，計劃今年 7 月份左右提升至 70~80%。這一舉措不僅可以避免進口件帶來的關稅，國產零部件在成本方面相較于進口件 也有優勢，長江三角洲一帶齊全的零部件供應商可以讓運輸等方面的成本支出進一步減少， 天時、地利、人和齊聚一堂，再次為國產特斯拉的價格打開了向下的空間。

中國政府積極出臺政策配合特斯拉中國工廠的建成投產，此乃天時：2018 年 4 月 工信部發布了《汽車產業中長期發展規劃》，放寬了外資車企在國內建廠的出資限 制，這個舉措意味著我國已經允許特斯拉未來在中國全資建廠；2019 年 1 月 7 日， 馬斯克飛抵上海參加特斯拉中國工廠的奠基儀式，宣告著特斯拉中國工廠正式開工； 2019 年 10 月 23 日，特斯拉中國工廠投產并開始試運行；2020 年 1 月 7 日，特斯 拉正式交付了第一批 Model 3 車型，共 15 輛，交付對象都是特斯拉自己的內部員 工。從奠基到投產下線，特斯拉中國工廠僅用了一年時間，而這在這么短時間內順 利交付第一批 Model 3，離不開中國政府一路的政策支持。這一年間，中國政府還 出臺了一系列舉措為特斯拉中國工廠的順利投產保駕護航，包括讓 Model 3 進入免 購置稅名錄、進入享受補貼名錄、享受我國多家銀行累計 185 億元的低息貸款等， 此乃天時。

特斯拉超過 4 成零部件供應商所在地在江浙滬，此乃地利：根據圖 40 所整理的特 斯拉供應商名錄，其中有 42%的供應商所在地是在江浙滬，在廣東的有 29%，兩 者合計超過 7 成，主要是由于電子電控相關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系所致。眾多的供應商分布在特斯拉上海臨港 工廠周圍，可以讓運輸成本進一步減少，此乃地利。

特斯拉從動土到投產僅用一年時間的“中國速度”，此乃人和：從 2019 年 1 月 7 日，特斯拉超級工廠在上海臨港正式開工動土，到 2020 年 1 月 7 日國產 Model 3 開啟交付，以及 Model Y 項目宣布啟動，特斯拉用一年的時間完成了當年開工當年 投產當年交付的“神奇速度”。而這種罕見的效率，也被稱為“中國速度”。央視在 報道特斯拉超級工廠創造的“上海速度”時表示，“在當前保護主義與單邊主義抬 頭的當下，中國獨有的要素和市場優勢、開放的舉措，增強了外資長期投資中國的 信心?！贝四巳撕?。

2.2 Model Y 開啟電動化 SUV 之路

Model Y 將先后于美國工廠、中國工廠和歐洲工廠投產。2019 年 3 月,特斯拉在美國發 布旗下中型 SUV 產品 Model Y，預計將于 2020 年年中上市。2020 年 1 月 7 日，特斯拉宣 布國產 Model Y 項目啟動，預計國內在 2021 年初量產，生產基地為上海臨港二期。不久之 后，特斯拉又宣布其德國工廠預計將于 2021 年 7 月建成投入生產，完全建成后，第一年產能 15 萬年，遠期年產量將達到 50 萬臺。馬斯克在上海 Model Y 項目啟動儀式上表示，他 認為 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。

Model Y 的定位是一款面向大眾市場的中型 SUV，車身尺寸比 Model 3 大 10%，價格 貴 10%，動力電池組容量與 Model 3 相同，因此續航上要略低于 Model 3。假設 Model Y 車 身尺寸同比放大使得體積比 Model 3 大 10%，那猜測 Model Y 的長/寬/高分別約為： 4850/1900/1500mm。此前中國地區已經公布了 Model Y 的預售價格，后驅長續航版本 44.4 萬起步（未考慮補貼抵扣），并計劃明年年初在國內上市。

2.3 Model Y 成本有望進一步下降

Model Y 作為中國工廠第二個投產的車型，背靠 Model 3 生產經驗以及零部件國產化的 趨勢，其未來價格有望進一步下降。

1）模塊化生產將使得 Model Y 的生產成本進一步降低。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，共線生產的效率也可以得到 保證，從而可以更好地為應對 Model 3 和 Model Y 的彈性需求。

2）Model 3 在國內的試生產經驗將幫助 Model Y 更快地生產啟動。Model 3 只用了不到 一年時間就向客戶交付汽車，創下了全球汽車生產商在中國開工投產速度的紀錄。我們知道， 新車在試生產過程中會遇到很多問題，包括零件尺寸匹配、軟件測試故障、生產線停線等一 系列問題，尤其是對于新廠的第一個車型而言，會有各種“水土不服”，在這樣的情況下， Model 3 還是以不到一年的時間交付了第一批汽車，在試生產過程中 Model 3 所積累的一系 列經驗，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 成試生產的任務。這就是 Model Y 所特有的經驗。

3）得益于特斯拉多項技術專利，Model Y 相比于 Model 3 更加易于制造，更加自動化， 提升生產效率的同時實現成本降低。

特斯拉專利一：全新布線結構。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、三電動力總成、激進應用新興技術讓 Model 3 的線束長度 從 Model S 的 3 公里下降到 1.5 公里，零部件數量從 3 萬個下降到 1 萬個，這就是 特斯拉零件模塊化的體現。之后，特斯拉在 2019 年 7 月發布了一項新型布線架構 的專利，這種新的體系結構減少了電纜的數量和長度，并將某些控制器移動到子組 件中，這些子組件控制車輛中一個或多個設備，特斯拉為此還發明了新的電纜和連接器。這樣全新的布線結構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，特斯拉的目標是讓 Model Y 線束長度達到 0.1km。優化后的布線結構能 夠大大減少總裝時的組裝時間，有效提高汽車生產過程中的效率。

特斯拉專利二：多向一體式鑄造機。相比于 Model 3，Model Y 在制造上有一些改 進。Model Y 將底盤后部改為了鑄鋁結構，而不是 Model 3 一系列的沖壓鋼和鋁制 件。由于 Model 3 的底盤后部架構非常復雜，為了化繁為簡，Model Y 在設計時將 70 個零部件整合為 1 個零件，通過這個舉動來顯著降低這些零部件組裝在一起的 所有機器人的資本支出，于是特斯拉發明了“多向一體式鑄造機”，這臺設備可以 降低鑄造機數量或降低一個完整車架所需的鑄件數量。通過這個鑄造機，特斯拉希 望在生產 Model Y 的過程中，實現減少制造工時、操作成本、制造成本、工廠占地 面積、工廠運營成本、加工成本以及設備數量的目標。

特斯拉專利三：結構電纜。結構電纜是在 2018 年 11 月特斯拉所申請的專利。傳 統電纜的安裝很難自動化，無法通過機械臂輕松拾取、移動和放置。而特斯拉發明 的結構電纜，是作為特斯拉自動化戰略的一部分，由機械臂將其操縱就位，同時提 供與其所需位置的可靠數據連接。雖然只是一個小的解決方案，但是我們可以看到 特斯拉堅持專注于自動化生產的初心。

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