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

从特斯拉看新一轮新能源向上周期 特斯拉深度研究报告系列（一） 太平洋证券研究院新能源团队 首席刘强执业资格证书登记编号：S1190522080001 研究助理谭甘露一般证券业务登记编号：S1190122100017 2023年9月12日 报告摘要 1.新技术、智能化、光储平价是下一轮周期核心驱动力，特斯拉是其中的核心力量 特斯拉的愿景是“加速世界向可持续能源转变”，建立一个由太阳能供电、靠电池运行并且以电动汽车为交通工具的世界。特斯拉提出：1）如果要彻底实现能源的可持续，全球将需要240TWh储能、30TW可再生电力、10万亿美元的制造投资；2）未来全球可持续能源转变有五个方向（目前特斯拉正在参与的两个方向是“用可再生能源驱动现有电网”以及“转向电动车”）。在新能源的前两轮周期中，全球电动车从0到1、从1到10的发展是核心驱动力之一，特斯拉在其中发挥了引领作用。展望新一轮周期，我们认为电动车新技术、智能化，以及光储平价有望成为核心驱动力，特斯拉将是其中的核心力量。 2.特斯拉引领电动化新技术、智能化发展，推动光储平价变革 我们认为未来特斯拉的机会主要分为两条主线，第一是通过新技术、智能化提升电动车及相关产品的竞争力和盈利水平，第二是通过储能、FSD等产品推动光储平价等更大市场的变革。电动车方面，特斯拉通过一体化压铸、4680电池、FSD等技术进一步降本增效，并有望通过推出Cybertrack、Model3焕新版等新车型及改款车型增加销量弹性（机器人属于电动车智能化的拓展）。能源方面，特斯拉光伏业务具备品牌、渠道优势，储能业务有先进的锂电池技术作为基础。未来特斯拉有望在广阔的能源市场中延续特斯拉在电动车领域的强大竞争力。 3.特斯拉产业链有望在新一轮周期中受益： 1）持续进化的主产业链：宁德时代、德方纳米、湖南裕能、容百科技、当升科技、华友钴业、恩捷股份、璞泰来、天赐材料、新宙邦、科达利、鼎胜新材等。 2）大圆柱、磷酸锰铁锂、快充等电池新技术：亿纬锂能、德方纳米、湖南裕能、天赐材料、科达利、信德新材、中科电气、元 力股份等。 2）储能、海外建厂等配套产业链：宁德时代、新宙邦、璞泰来、科达利、鼎胜新材等。 4.风险提示：投产进度不及预期、新技术进展不及预期、下游需求不及预期、行业竞争加剧、行业发生重大技术变革等。 目录 Contents 1 新技术、智能化、光储平价是新一轮周期成长的核心驱动力 2 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 3 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 4 投资建议：特斯拉产业链有望在新一轮周期中受益 5 风险提示 1.1 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。 图1：特斯拉打造了深度整合的能源和交通生态系统图2：要彻底实现能源的可持续，全球将需要240TWh储能、 30TW可再生电力、10万亿美元的制造投资 资料来源：公司官网、太平洋研究院整理资料来源：公司官网、太平洋研究院整理 1.2 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。 宏图计划1 宏图计划2 宏图计划3 … •明确空间：储能 图3：特斯拉的发展历程可分为三个周期 10年，10X7年，20X 100000 90000 80000 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 •打造跑车 •制造负担得起的汽车 •制造更实惠的汽车 •通过电池存储创建太阳能屋顶 •扩展电动汽车产品线，以满足所有主要细分市场的需求 •通过大规模车队学习开发比手动安全10倍的自动驾驶能力 •通过自动驾驶出租车在不使用时赚钱 240TWH，可再生电力30TWH，制造投资10万亿美元。 •电动车：组装、电机、电池升级，推出新车型。 •智能化：FSD、机器人。 •储能：推出新产品、扩张产能。 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 910033.EI(新能源汽车，左轴)TSLA.O(特斯拉,单位USD,右轴) 资料来源：公司官网、Choice、太平洋研究院整理 目录 Contents 1 新技术、智能化、光储平价是新一轮周期成长的核心驱动力 2 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 3 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 4 投资建议：特斯拉产业链有望在新一轮周期中受益 5 风险提示 2.1 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。 图4：特斯拉持续拓展新车型，推动销量攀升 2022年卡车Semi交付 Model3和ModelY是销量“主力” 2019年，推出ModelY 2016年Model3上市 2012年开始交付 高性能奢华轿跑 2008年发布第一台ModelS 电动超跑Roadster 2015年在美国 发布并交付电动SUVModelX 2023年9月推出 2023年内计划量model3焕新版产交付首款电动 皮卡Cybertruck 2008 2010 2012 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023Q1 2023Q2 2023Q3E 250 200 150 100 50 0 资料来源：特斯拉、太平洋研究院整理 特斯拉汽车销量（万辆） 2.2 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ModelY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%。 图5：12V转变为48V，适应更多高功率需求功能图6：一体化压铸及一次性组装模式实现降本增效 资料来源：特斯拉、太平洋研究院整理 2.3 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ModelS和ModelX。 2017年，搭载21700电池的Model3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ModelY、Cybertruck、Semi等车型。 2021年，引入宁德时代磷酸铁锂电池（LFP），应用于Model3/Y标配车型。 图7：特斯拉电池技术持续升级 140 21700系列电池 磷酸铁锂电池 •形状：方形 •正极材料：磷酸铁锂 120 100 80 18650系列电池 •形状：圆柱体 •正极材料：NCA •负极材料：石墨 •能量密度：250Wh/kg •形状：圆柱体 •正极材料：高镍三元 •负极材料：石墨+少量硅 •能量密度：300Wh/kg（实际值可能偏低） 4680系列电池 •负极材料：石墨 •能量密度：180Wh/kg •供应商：宁德时代 •应用车型：Model3/Y 60•供应商：松下 •应用车型：Roadstar（2008年上 40市）、ModelS（2012）、ModelX（2015） 20 0 •供应商：松下、LG •应用车型：Model3/Y •形状：圆柱体 •正极材料：高镍三元 •负极材料：硅碳负极 •能量密度：300Wh/kg •供应商：松下、LG、宁德时代 •应用车型：ModelY、Cybertruck、Semi等 2003200720162017201820192020202120222023Q1-Q2 资料来源：特斯拉官网、太平洋研究院整理 特斯拉汽车销量（万辆） 2.3 电芯创新：4680电池引领大圆柱趋势，引入铁锂兼顾成本 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。 表1：特斯拉电池能量密度具有显著优势图8：特斯拉电池全极耳技术提升快充性能 特斯拉 4680 比亚迪刀片电池 宁德麒麟电池 卫蓝（蔚来）半固态电池 能量密度 （Wh/kg） 300 140 255(NCM) /160(LFP) 360 材料体系 高镍正极硅碳负极 铁锂正极人造石墨 三元/铁锂正极硅基负极 超高镍正极 硅碳负极 电池包结构 CTC CTB 第三代 CTP - 资料来源：高工锂电、起点锂电、特斯拉官网、太平洋研究院整理 资料来源：TheLimitingFactor、特斯拉官网、太平洋研究院整理 车身框架：使用ULTRA-HARD30X冷轧不锈钢，与SpaceStarShip火箭使用的材料相同，使用楔形设计，厚度达到3mm， 比传统铝合金强度更高，能够抵挡9mm子弹射击。 车窗玻璃：使用特斯拉特种装甲玻璃TeslaArmorGlass，具备高强度属性。 底盘系统：使用自适应空气悬架，可以向任一方向