特斯拉深度研究报告:第⼀性原理驱动,新能源⾰命引领者
(报告出品⽅/作者:兴业证券,余⼩丽)
1、构建闭环新能源⽣态,重塑出⾏商业模式
特斯拉成⽴于2003 年,是全球最⼤的电动汽车及光伏储能产品公司。当前阶段特斯拉共有四⼤业务:能源制造与储存业务、电动汽车⽣产销售业务、汽车服务业务和⾃动驾驶业务。这四⼤业务版图,创建了完整的可持续能源⽣态:太阳能板 Solar Roof 负责⽣产能源,储能设备 Powerwall 和 Megapack 负责储存能源,电动汽车 Model S/3/X/Y、 Cybertruck、Roadster(跑车)、Semi(卡车)负责使⽤能源,同时基于汽车业务,发展出⾃动驾驶、超级快充、车险等服务。随着特斯拉⾃动驾驶的落地,未来10 年将是特斯拉⾃动驾驶⼤放异彩的 10 年。
1.1 创⽴历史
1. (2003-2004) 初创时期
2003 年 7 ⽉ 1 ⽇,马丁·艾伯哈德和马克·塔彭宁创⽴特斯拉汽车公司(Tesla Motors),创始⼈将公司命名为“特斯拉汽车(Tesla Motors)”,以纪念物理学家尼古拉·特斯拉。2004 年,伊隆·马斯克以 A 轮投资⼈的⾝份加⼊这家公司,投资 650 万美元并成为特斯拉董事会主席和第⼀⼤股东。
2. (2005-2009) Roadster 时期
沃尔沃v60提车作业早期马斯克监督Roadster ⽣产制造,但未深⼊参与⽇常业务运营。直到2007 年2008 年特斯拉创始⼈马丁·艾伯哈德和马克·塔彭宁先后从公司离任,2008 年10 ⽉,马斯克成为特斯拉的第四任CEO 并制定了特斯拉建造价格合理的⾯向⼤众市场电动车的长期⽬标。公司在创⽴初期从⾼端跑车开始切⼊市场,在2006 年推出了以英国莲花跑车 Lotus Evora 为基础的纯电动跑车 Tesla Roadster。公司不⾛传统汽车制造⼚⾃⼰开发零部件的封闭式供应链模式,⽽是借鉴个⼈电脑的发展思路,其零部件采⽤国际开放性架构,从世界各地成熟的业者那⾥采购,利⽤⾃⼰掌控的电池管理与充电技术加以整合。第⼀款车型 Roadster 是⼀款不折不扣的全球化车型,其车⾝⾯板来⾃法国供应商 Sotira,底盘来⾃英国路特斯汽车,单速变速箱来⾃于密歇根州博格华纳,制动器和安全⽓囊来⾃德国西门⼦。在创⽴初期,公司以省新北市为其⽣产基地之⼀,为Tesla Roadster 提供包括电机、电控和电池在内的电⼦零部件,台企⽣产的电⼦零部件占⽐⼀度超过 30%。2009 年响应奥巴马补贴政策,正式关闭分公司,将产线迁回加州弗⾥蒙特市 (Fremont)。
3. (2010-2015) 后 IPO 时期
2010 年特斯拉以 4200 万美元收购丰⽥加州 Fremont ⼯⼚,改造后开始⽣产 Model S。2010 年 6 ⽉ 29 ⽇在纳斯达克 IPO,成为 1956 年福特 IPO 后⾸个上市的美国车企。2012 年 1 ⽉特斯拉停⽌了 R
oadster 的⽣产,并于 6 ⽉推出了其第⼆款车型 Model S。特斯拉于 2014 年发布了与 Mobileye 合作的驾驶员辅助系统 Tesl a Autopilot。同年 9 ⽉,特斯拉为所有汽车配备⾃动驾驶硬件,但需要⽤户购买后通过 OTA ⽅式开通⾃动驾驶功能。这种“硬件预埋,软件付费购买”理念对后续车型开发造车影响深远。⾃主品牌⼩鹏&蔚来&理想&极氪均采⽤预埋硬件的⽅式。 2015 年 4 ⽉,特斯拉进⼊储能市场,推出了 Tesla Powerwall(家⽤)和 Tesla Powerpack(商⽤)电池组。特斯拉于 2015 年 9 ⽉开始交付其第三款车型——豪华 SUV 特斯拉 Model X。
4. (2016-2018) SolarCity 和 Model 3 时期
2016 年 11 ⽉,特斯拉以 26 亿美元的全股票交易收购了 SolarCity,并进⼊光伏市场,太阳能安装业务与特斯拉现有的电池储能产品部门合并,形成特斯拉能源⼦公司。特斯拉于 2017 年 7 ⽉开始销售其第四款车型
Model 3 轿车。与之前的特斯拉汽车相⽐,Model 3 是⼀款更便宜的汽车,并且是为⼤众市场设计的。由于运动性能优异,新车⾃发布后⾄ 2017 年 8 ⽉,Model 3 的预订量便已突破 455,000 辆。但彼时美国电动车供应链不够完善,特斯拉所采⽤的技术⼜领先,因此受到⽣产延误问题的困扰。这增加了公司的压⼒,特斯拉当时是市场上被做空最多的公司之⼀。
2018 年8 ⽉,⾸席执⾏官埃隆·马斯克曾短暂考虑将特斯拉私有化。但该计划没有实现,并引发了很
多争议和许多诉讼,包括美国证券交易委员会的证券欺诈指控。到2018 年底,⽣产难题已经解决,Model 3 成为当年全球最畅销的插电式电动汽车。
5. (2019-现在) 全球扩张期
特斯拉于 2019 年在中国上海开设了美国以外的第⼀家“超级⼯⼚”。上海超级⼯⼚是中国第⼀家由外国公司全资拥有的汽车⼯⼚,在不到 6 个⽉的时间内建成, 12 个⽉内投产。次年,特斯拉还在德国柏林和美国德克萨斯州开始建设新的超级⼯⼚。2020 年 3 ⽉,特斯拉开始交付其第五款车型紧凑级 SUV Model Y。 2020 年 1⽉ 10 ⽇,特斯拉的市值达到 860 亿美元,打破了美国汽车制造商的最⾼估值记录。2020 年 6 ⽉ 10 ⽇,特斯拉的市值超过了宝马、戴姆勒和⼤众的总和。次⽉,特斯拉的估值达到 2060 亿美元,超过了丰⽥的 2020亿美元,成为全球市值最⾼的汽车制造商。2020 年 8 ⽉ 31 ⽇,随着价值的上涨,特斯拉进⾏了 1 ⽐ 5 的股票拆分。
1.2 机构投资者持仓较⼤
特斯拉深受机构投资者喜爱,截⽌ 2021 年 12 ⽉ 31 ⽇共有 3,123 家投资机构持有特斯拉 41.54%的股份,V anguard 为持有特斯拉最多的机构投资者。
1.3 管理层介绍
1.3.1 核⼼领导层
⽬前,特斯拉主要有三位领导,分别是 CEO: Elon Musk、CFO: Zachary Kirkhorn 和动⼒总成和能源⼯程副总裁:Andrew Baglino。在 2021 年马斯克向 SEC 提交了⼀份⽂件,将⾃⼰和⾸席财务官的职位名称分别改为“Technocking”和“Master of coin”。
1.3.2 董事会成员专业互补
⽬前,公司董事会由 8 名成员组成,其中有 6 名男性、2 名⼥性。董事会成员覆盖互联⽹公司、投资机构、传媒公司等,能够助⼒特斯拉发展,为特斯拉的运营提供基础保障。
1.3.3 核⼼技术⼈员产学研融合
依托北美完善的软件和半导体⾏业的先发优势,特斯拉可以很快与学术界建⽴连接,依据特斯拉的需要构建全新的技术体系或者重构现有的技术体系。⽐如 Tesla 可以⽤ 14 个⽉的时间完成 FSD 芯⽚的流⽚,可以为了效率完全重写 C 语⾔编译器,也可以重构神经⽹络架构。这都是 Tesla 全球领先的技术优势体现。由于⾝处美国,Tesla 可以轻易地招募全球最优秀的⼯程师与科学家并与其保持充分合作。
AI 总监:Andrej Karpathy ⽣于 1986 年 10 ⽉ 23 ⽇,是特斯拉的⼈⼯智能总监。他师从斯坦福华⼈
科学家李飞飞,是⼈⼯智能领域最知名课程ST CS231.n 早期主要的助教,专攻深度学习和计算机视觉,具有极强的⼯程落地能⼒。在校期间⽤Javascript 开发了ConvNetJS、RecurrentJS、REINFORCEjs、t-sneJS 等深度学习框架。他于 2016 年 9 ⽉加⼊⼈⼯智能集团 OpenAI,担任研究科学家,并于 2017 年 6 ⽉成为特斯拉的⼈⼯智能总监。⾃动驾驶总监:Ashok Elluswamy 是特斯拉⾃动驾驶团队的第⼀位员⼯,加⼊特斯拉之前,在威伯科(Wabco)和⼤众均有⼯作经验,负责特斯拉⾃动驾驶业务。
电池总监:Jeff Dahn 是加拿⼤达尔豪斯⼤学物理与⼤⽓科学系和化学系教授。他发表过的学术论⽂多达 640多篇,已申请或正在申请的发明专利达 65 项。在电池研究领域,Jeff Dahn 教授是公认的锂离⼦电池技术先驱。他从锂离⼦电池发明问世开始就⼀直从事该领域的研究⼯作。业内普遍认为Jeff Dahn 在电芯寿命周期延长⽅⾯做出了突出贡献,他的研究成果促进了锂离⼦电池的商业化应⽤。⽬前,Jeff Dahn 的研究⼯作主要聚焦于电池能量密度的潜在增长和耐久性问题,同时也在关注降低电池成本的新途径。上海车展2017
芯⽚总监:Ganesh Venkataramanan 负责特斯拉当前所有的芯⽚设计,在 AMD 有 14 年⼯作经验,负责锐龙和速龙 CPU 的设计⼯作。在 2016 年 3 ⽉加⼊ Tesla,与 Jim Keller ⼀起设计出了 Tesla 第⼀款 FSD ⾃动驾驶芯⽚。2018 年 FSD 投产后负责 Dojo 芯⽚研发。
1.4 特斯拉股价复盘
奇瑞电动汽车特斯拉在 2010 年 6 ⽉在纳斯达克上市,发⾏价 17 美元,融资 2.26 亿美元,此后虽话题度⾼,但股价表现持续低迷。2012 年发布并开始交付 Model S,Model S 凭借优异的性能和较长的续航(电池密度⾼于⽇产 L eaf 两倍)在北欧需求旺盛,刺激股价从 2013 年初的 6.8 美元上涨到 2013 年末的 30 美元,涨幅 340%。此后虽然公司发布的 Model X 和 Model 3 订单数据优异,但北美新能源产业链未成熟,⽆法满⾜特斯拉的⽣产需求,产量⼀直上不去。⽽且彼时市场依然对纯电车的发展存在怀疑,认为续航⾥程和纯电车残值会影响终端消费。因此从 2014 年到 2019 年 10 ⽉股价都在 30 美元⾄ 70 美元(后复权)区间内波动。
特斯拉股价的转机发⽣在 2019 年末。此前特斯拉在 2019 年 11 ⽉发布电动⽪卡 Cybertruck,其订单迅速突破 100 万单。之后 2020 年 1 ⽉ 7 ⽇特斯拉上海⼯⼚⽣产的 Model 3 正式投产交付。中国新能源汽车产业链帮助特斯拉⾛出产能陷阱,上海⼯⼚的产能迅速突破年化 30 万台。同时在 2020 年第⼀季度归母公司净利润为正,这极⼤提升了投资者对公司的信⼼。2020 年初到 2020 年 8 ⽉拆股前,公司股价涨幅超过 400%。随着上海⼯⼚的持续放量,公司经营能⼒得到极⼤改善,股价也维持在⾼位徘徊。2021 年11 ⽉4 号,公司股价达到历史最⾼值 1243.49 美元。
1.5 企业研发思路 - 第⼀性原理起亚狮跑汽车
第⼀性原理指的是回归事物最基本的条件将其拆分成各要素,进⾏结构分析,从⽽到实现⽬标最优
路径的⽅法。该原理源于古希腊哲学家亚⾥⼠多德提出的⼀个哲学观点:“每个系统中存在⼀个最基本的命题,它不能被违背或删除。” 特斯拉采⽤第⼀性原理解决问题与其他企业采⽤⽐较的⽅法解决问题截然不同。其他企业使⽤⽐较的⽅法,参考其他企业已经做过的事情,这样发展的结果只能产⽣细⼩的迭代发展。特斯拉采⽤第⼀性原理,从物理学⾓度⼊⼿,把事情溯源到最根本的真理,然后从最核⼼处开始推理,最终到问题的解决⽅法。我们可以发现特斯拉⽤第⼀性原理解决了很多业务问题。
在降低电池成本⽅⾯,特斯拉分析问题的第⼀步是研究电池的组成材料。特斯拉发现电池是由锂、铁、钴、镍这些⾦属组成,除了买这些⾦属的成本是绝对降不下去的,剩下来的成本都是⼈类协作过程中产⽣的。第⼆步是寻求新⽅法。特斯拉选择了4680 这⼀电池形状解决带电量和安全性的问题,使⽤⾼镍电池平衡成本和性能,同时成⽴电芯⼚⾃⼰⽣产电芯,⽽且还与上游北美本⼟镍供应商签订稳定的供应协议降低成本。在⾃动驾驶⽅⾯,Tesla 认为汽车的⾃动驾驶和⼈类的⾃动驾驶是相似的。⼈利⽤双⽬视觉可以安全地驾驶汽车,那么光学信息中搭载的信息量⼀定是⾜够汽车实现⾃动驾驶的。唯⼀要完成的任务就是如何正确抽取与使⽤光学信号中的信息,考虑到影响⾃动驾驶安全性的是机器的识别能⼒和识别速度,特斯拉放弃了激光雷达,⾛了纯视觉路线。同时依靠研发 FSD 芯⽚解决算⼒问题,搜集并模拟罕见的“长尾场景”解决⾃动驾驶安全性问题。
1.6 Tesla 的伟⼤规划(Master Plan)
touareg
马斯克在2006 年和2016 年分别撰写了两篇⽂章《伟⼤规划1.0》和《伟⼤规划2.0》,为特斯拉公司后续发展指明⽅向。超霸
2、全球向低碳社会转型趋势不可逆转
2.1 全球各国家相继推出碳达峰、碳中和政策
碳达峰是⼆氧化碳排放量由增转降的历史拐点,标志着碳排放与经济发展实现脱钩,达峰⽬标包括达峰年份和峰值。为达“双碳”⽬标,中国⼀直在⾏动。中国承诺在 2030 年前,⼆氧化碳的排放不再增长。⾃ 1997 年起,由于中国经济⾼增长特性,中国碳排放量呈现⾛⾼趋势,2013 年左右达到⾼峰,后⼀直在⾼位波动。“⼗四五”规划提出,到 2025 年,中国森林覆盖率将从⽬前的 23.04%再提⾼超 1 个百分点,达到 24.1%,湿地保护率提⾼到55%,基本消除重污染天⽓和城市⿊臭⽔体,加快发展⽅式绿⾊转型,使单位国内⽣产总值能耗和⼆氧化碳排放⽐ 2020 年底分别降低 13.5%、18%。
2.2 车企竞争从电动化转向智能化最终到交通出⾏服务化
随着新能源进程的推进,消费者对于车企的期待将会发⽣变化。最终车企之间的核⼼竞争要素也将变化,将会从现在的电动化竞争转向智能化竞争,最终会转向交通出⾏服务化竞争。
第⼀阶段竞争是电动化竞争。在这期间⽐拼车企电动化能⼒,以2017 年Model 3 的量产为标志性事件。
这⼀时代主要竞争点在于三电技术、整车设计、供应链管理和品牌传播能⼒。电动车凭借低廉的⽤车成本、优秀的驾驶感受和⾼端的品牌认知不断从⽼旧的燃油车企中获得⽤户。销量数据可以验证这⼀观点,全球电动车份额从 2020 年的 6.4%增长到 2021 年的 12%。这⼀阶段诞⽣的优秀车企是特斯拉、蔚来、理想、⼩鹏和⽐亚迪
第⼆阶段竞争是智能化竞争。当新能源车企在电动化领域竞争不出差异化之后,智能化将成为电车车企差异化竞争核⼼。我们可以看到 2022 年新发布的车型虽然没有⾛通 Door to Door 的⾃动驾驶,但都配备了⼤量⾃动驾驶和智能座舱硬件。相信随着⾃动驾驶的发展,在未来 1-2 年后会有领先企业率先⾛通⾃动驾驶,因此到那时候要看哪家企业的⾃动驾驶和智能座舱体验更胜⼀筹,谁的车载端智能硬件渗透率能进⼀步提升,谁的软件升级能成为常态,从⽽领先⾏业⼀个⾝位。我们认为特斯拉在智能化领域领先优势明显,有望在 20 22 年底或 2023 年在北美率先开放完整版 FSD,将是智能化竞争的标志性事件。
第三阶段竞争是出⾏服务的竞争。在这⼀阶段,车企将不只⽣产车辆,还将成为交通服务提供商。在第⼆阶段智能化阶段胜出的车企将会率先加⼊这⼀阶段竞争。在过去三年⾃动驾驶商业化进程加速中,我们可以看到各车企布局⾃动驾驶出⾏服务的步伐仍未停歇,争相实现其商业化落地。⽆⼈驾驶出租车的接受度逐步上升,超过半数的⼈接受使⽤基于⽆⼈驾驶出租车的移动出⾏服务。⽬前,⼤多数⼈的关注点仍在 Robotaxi 汽车技术是否安全且完善。但是我们认为⾃动驾驶商业化有望从低速场景
和封闭道路开始逐渐向⾼速场景和通⽤道路推进。率先实现商业化出⾏的车企可以降低运输成本从⽽获得海量超额收益。在解决技术问题和法律伦理问题后,⾃动驾驶商业化将前景⼴阔。
2.3 全球能源转型的步伐正在加快