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电力设备与新能源:从特斯拉投资者日看未来能源及制造革命机遇

电气设备2023-03-03国联证券看***
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电力设备与新能源:从特斯拉投资者日看未来能源及制造革命机遇

行业事件: 特斯拉于3月2日(北京时间)在其德州工厂举办了投资者日活动,马斯克在本次活动中展示了宏图篇章3-地球如何走向完全可持续能源之路。本次活动提到了特斯拉的光储业务、一次性组装模式、一体化压铸、4680电池、FSD、人形机器人、Cybertruck、充电桩、材料优化等诸多内容。 特斯拉光储业务快速发展,长远布局空间广阔 马斯克对全面可再生能源的实现提出具体目标,风光储是重点。马斯克认为在实现100%可持续能源时代,储能电站装机规模需达到24TWh,风电光伏装机将达到10TW,目前全球光伏风电装机规模约2.1TW。特斯拉储能业务快速发展,2022年实现装机6.5GWh,同比增长64%,占据美国54%市场份额,40GWh的Megapack储能电池工厂正在建设中。2022年特斯拉完成光伏装机348MW,同比增长1%。目前国内企业参与特斯拉光储业务的产品环节主要在光伏玻璃领域,建议关注特斯拉光伏瓦用光伏玻璃指定供应商、超薄玻璃先行企业亚玛顿、特斯拉电池供应商宁德时代、磷酸铁锂供应商德方纳米、核心供货商旭升股份。 一次性组装模式与一体化压铸引领制造模式变革 本次特斯拉提出的一次性组装模式通过将序列组装与同步组装相结合,可提升44%的操作密度和30%的空间效率,同时也能够减少40%的生产占地面积和部分单车生产成本。一体化压铸通过将多个零件一次压铸成型,节约生产时间的同时也能够节省生产成本、人工成本以及土地成本,实现降本增效。建议关注一体化压铸零部件企业广东鸿图、文灿股份,超大型压铸机设备供应商力劲科技、伊之密,免热处理合金材料供应商立中集团。 FSD助力可持续绿色出行,4D毫米波雷达产业化有望加速 特斯拉再次强调FSD除了让消费者体验更好的智驾体验,还希望闲置车辆能以无人出租车队的方式一方面为车主赚取收入,另一方面减少行业的制造量,助力可持续发展。根据我们多维度验证,预计特斯拉会在下一代新车型或改款车型使用4D毫米被雷达,结合出色的视觉算法为消费者提供更安全的驾驶体验。建议关注在4D毫米波雷达领域提前布局的Tier1,包括已经实现小批量供货的华域汽车、22年已完成样机研制的经纬恒润和正在进行产品研发的保隆科技。 4680电池生产工艺优化,大规模量产在即 特斯拉将进一步优化4680电池生产流程,推动其大规模量产。4680的商业化对于高镍硅基体系电池提供了示范。体系内原材料的关注度获得正向激励,市场化进程会进一步加快。电池端建议关注以圆柱构型为技术路线,具有电池圆柱电池技术积累的电池企业亿纬锂能、宁德时代;材料端建议关注具有高镍产品批量供货能力及技术积累深厚的高镍三元正极及前驱体龙头企业容百科技、中伟股份;具备硅碳负极材料技术储备的负极材料龙头企业贝特瑞、杉杉股份、胜华新材。 风险提示:新能源汽车销量不及预期、新能源发电装机不及预期、材料价格波动。 1特斯拉投资者日正式举行,多领域机会涌现 特斯拉于3月2日(北京时间)在其德州工厂举办了投资者日活动,马斯克在本次活动中展示了特斯拉宏图篇章3-地球如何走向完全可持续能源之路。 本次活动提到了特斯拉的光储业务、一次性组装模式、一体化压铸、4680电池、FSD、人形机器人、Cybertruck、充电桩、材料优化等诸多内容。我们认为在上述内容中,光储业务、一次性组装模式、一体化压铸、4680电池及FSD等领域投资机会值得重点关注。 2特斯拉光储业务快速发展,长远布局空间广阔 2.1风光发电将在可再生能源中扮演重要角色 马斯克对全面可再生能源的实现提出具体目标,储能及可再生能源发电是其中重点。对于实现100%可持续能源的远期目标,马斯克认为需要达到储能240TWh、可再生能源发电30TW的建设规模,以及10万亿美元生产制造投资、燃料经济1/2的能源所需、小于0.2%的可再生能源基础设施占地面积、相当于2022年10%全球GDP的投资规模,具备克服所有资源挑战的能力等具体条件。 图1:马斯克对全球光伏风电需求的展望 以光伏风电为代表的可再生能源发电是实现化石能源替代的重要角色。马斯克认为在实现100%可持续能源、对化石能源进行全面替代的道路上,可再生能源发电将发挥35%的作用,其每年发电量需达到46PWh/年,届时储能电站装机规模将达到24TWh,风电光伏装机将达到10TW,目前全球光伏风电装机规模约2.1TW。 图2:马斯克的化石能源替代计划 图3:马斯克对全球光伏风电需求的展望 特斯拉储能业务快速发展,出货量连续高增,产能快速扩张。特斯拉于2015年正式推出储能业务,相继发布针对户用储能的Powerwall和企业及公用事业储能方案Powerpack、Megapack。2022年特斯拉储能业务实现装机6.5GWh,同比增长64%,主要部署在加州地区;累计装机约17GWh,并于2022年5月提出到2030年部署1500GWh储能的装机目标。2022年美国电化学储能装机12.16GWh,特斯拉占据54%市场份额。为满足高速增长的市场需求,特斯拉正在加州建设年产能40GWh的Megapack储能电池工厂,全面投产后将极大缓解目前的供应紧张情况。 图4:特斯拉年度储能装机(GWh) 图5:特斯拉季度储能装机(GWh) 特斯拉光伏业务长远布局,步入持续增长轨道。特斯拉2016年收购太阳能发电系统供应商SolarCity,光储一体化版图初现。初期发展势头迅猛,后因屋顶光伏瓦安装难度较大,人工安装能力难以匹配不断增长的市场需求,通过产品结构改进以及完善大规模工人培训机制后,逐渐步入正常增长轨道。2022年特斯拉完成光伏装机348MW,同比增长1%,创2017年之后的新高。 图6:特斯拉年度光伏装机(MW) 图7:特斯拉季度光伏装机(MW) 2.2投资建议:关注光储领域重点企业 目前国内企业参与特斯拉光储业务的产品环节主要在光伏玻璃领域。亚玛顿作为特斯拉光伏瓦用光伏玻璃指定供应商,产品技术水平优势突出,将充分受益于特斯拉光伏屋顶放量,同时公司凭借自身技术优势,瞄准BIPV市场的发展契机,提前布局,2.0mm以下薄玻璃出货比例远高于行业平均,在分布式光伏以及双面组件等细分领域竞争优势突出,值得重点关注。 建议关注特斯拉电池供应商宁德时代、磷酸铁锂供应商德方纳米、核心供货商旭升股份。 3一次性组装与一体化压铸引领制造模式变革 3.1一次性组装颠覆传统制造模式 特斯拉将在下一代车型上使用一次性组装模式。特斯拉在本次投资者日上提出传统的汽车组装方式较为繁杂,整个组装过程中自动化程度较低,而特斯拉的生产模式更为高效,如通过一体化压铸来减少零件数量以及将在下一代车型上采用的一次性组装模式。 一次性组装模式可提升工作效率。一次性组装模式是将序列组装和同步组装相结合,在同一时间对单个零部件的四周同时进行作业,整个组装过程只需要进行一次,可提升44%的操作密度以及30%的使用效率。 一次性组装模式可降低生产成本。一次性组装模式将应用于特斯拉的下一代车型,通过这种高效的新型生产模式,生产占地面积可减少40%,同时也可以降低单车生产成本。 图表8:传统汽车组装流程 图表9:特斯拉一次性组装模式组装流程 图表10:一次性组装模式可提升工作效率 图表11:一次性组装模式可降低生产成本 3.2一体化压铸产业链布局加速 一体化压铸具备减重、增效、降本优势。一体化压铸工艺使用铝合金进行材料的压铸成型,从而帮助结构件实现减重。使用传统的冲压焊接工艺加工70个零部件需要两个小时,而使用一体化压铸工艺仅需80-90秒,生产效率显著提升。一体化压铸节省了传统工艺中模具、机器臂、传输线和各类夹具的生产成本,由于大型压铸机占地面积较小,又能节省工厂土地成本,并且使用一体化压铸工艺还能节省90%的工人数量,一体化压铸在生产成本、土地成本、人工成本方面实现了三重降本。 图表12:一体化压铸优势 特斯拉首推一体化压铸工艺,行业迎来新机遇。一体化压铸工艺由特斯拉在2019年首次提出,采用传统工艺生产的Model3后车体有70个部件,而采用一体化压铸工艺生产的Model Y后车体仅有1-2个部件。一体化压铸工艺大幅简化的传统制造流程,同时实现减重、增效和降本,在提升产品竞争力的同时也改善了企业的盈利能力。一体化压铸工艺已受到行业的高度关注,目前汽车产业链中多家企业已开始做相应的布局。 图表13:Model Y与Model 3后车体结构对比 产业链加速布局,上中下游企业纷纷入场。一体化压铸行业的上游为材料、压铸机以及模具企业,中游主要为压铸件企业,下游为主机厂。主机厂使用一体化压铸产品时一般会向上游压铸件企业进行采购,也有部分主机厂向中游进行布局,自建工厂来生产一体化压铸零部件。 图表14:一体化压铸行业产业链 3.3投资建议:关注一体化压铸领域领先企业 一体化压铸能够为汽车底盘的生产实现降本增效,在特斯拉的带领下,国内一体化压铸零部件的渗透率有望快速提升。建议关注一体化压铸零部件企业广东鸿图、文灿股份,超大型压铸机设备供应商力劲科技,以及免热处理合金材料供应商立中集团。 4FSD:软硬件优化促使安全性大幅提升 4.1继续强调数据对FSD算法的重要性 特斯拉自动驾驶软件负责人AshokElluswamy在本次投资者日分享了FSD最新的进展与观点: 自动驾驶是可持续发展的重要组成部分。特斯拉依然坚定认为汽车在空闲的时候不应该闲置,而是可以通过无人驾驶出租车队的方式一方面为车主赚取收入,另一方面可以减少整个行业的制造量,助力可持续发展。 需要更多数据对系统进行优化。对特斯拉来讲,目前人工对场景打标的训练数据是远远不够的,为此特斯拉开发了自动标注系统,将搜集到的数据添加到训练数据库中,持续优化计算模型。 感知、决策和规划是自动驾驶的三大环节,在规划环节AshokElluswamy表示特斯拉已经使用AI解决复杂的规划问题。 持续对模型优化使得FSD的安全性得到了大幅提升。本次投资者日还首次披露了FSDbeta的碰撞数据,使用FSDbeta每320万英里行驶中只有1次碰撞,而美国司机平均50英里就有一次碰撞,FSD系统的安全性是美国平均驾驶安全性的5-6倍。 图表15:特斯拉自动标注系统 图表16:特斯拉使用AI解决规划问题 4.2HW4.0有望颠覆辅助驾驶主流配置 本次发布会马斯克并未提及此前产业界热议的4D毫米波雷达,但我们判断特斯拉基本会在下一代HW4.0平台中接入4D毫米波雷达,同时也有望进一步验证我们的判断:特斯拉坚持使用纯视觉方案一方面是由于自身AI视觉算法强大,另一方面也是因为激光雷达费用高昂同时还会造成硬件冗余。 长期仍然看好多传感器融合的智驾方案。从第一性原理出发,特斯拉坚持纯视觉方案是有其依据的,但从行车的角度来讲,多传感器融合提升感知的准确性进而反映到规划的准确性更符合对安全性的要求。特斯拉过于出色的视觉算法能力此前几乎掩盖了毫米波雷达的作用,但也出现了由于视觉识别出现问题而引起的事故,4D毫米波雷达的出现或将改变这一现状。 4D毫米波雷达具备多重优势。4D毫米波雷达相对传统的毫米波雷达,增加了发射和接收通道,增加了高度的数据信息,因此可以对场景进行成像,在功能上可以替代低线束的激光雷达。从探测距离来讲,4D毫米波雷达可以到 300m 以上,高于传统的毫米波雷达,因此相比传统毫米波雷达具备性能优势。目前国内中高端车型主打智能驾驶的车型基本会搭载激光雷达,价格昂贵同时造成部分硬件冗余,从消费者角度配置的性价比不高,4D毫米波雷达相对激光雷达具备性价比优势。 图表17:传统毫米波雷达点云 图表18:4D毫米波雷达点云 目前国内L3及以下的ADAS硬件配置基本是摄像头+毫米波雷达+超声波雷达+激光雷达(主要是高端车型配置),但从下游销售的角度来讲,激光雷达目前更多作为差异化配置,其用于智能驾驶功能使用的时间还较少。 此次特斯拉如果在新一代车型或改款车型使用4D毫米波雷达,我们认为将有可能重新改变自主品牌对于辅助驾驶或者