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特斯拉研究報告:用軟件定義汽車

特斯拉究竟是否具有顛覆性?它的核心競爭力是什么?未來特斯拉的前景和挑戰是什么?
世界經理人專欄

恒大智庫

恒大研究院(恒大智庫有限公司)成立于2018年1月,是恒大集團設立的科學研究機構,以“立足企業恒久發展 服務國家大局戰略”為使命。

本文來源恒大研究院

文:恒大研究院  連一席 謝嘉琪

導讀

特斯拉是一家充滿話題與爭議的公司。支持者認為特斯拉是硅谷創新精神的代表,“汽車界的蘋果”;做空者認為特斯拉燒錢模式不可持續,是“龐氏騙局”。特斯拉究竟是否具有顛覆性?它的核心競爭力是什么?未來特斯拉的前景和挑戰是什么?

摘要

自2003年創立以來,特斯拉的發展歷史可以分為三個階段:

第一階段,特斯拉需要造出一輛車(Roadster)。2005年前后電動車仍是新鮮事物,第一款車并不需要完美,只需要在外觀、性能和營銷上形成差異化優勢就足以讓部分消費者買單。但特斯拉一開始在供應鏈管理、關鍵零部件研發遭遇嚴重瓶頸,交付延期、成本飆升,幾乎在金融危機中破產。2008年馬斯克親任CEO并賭上了所有身家,在他強悍的管理風格下,公司執行了激進的成本削減計劃,最終得以走出困境。

第二階段,特斯拉需要造好一輛車(Model S),為此特斯拉不僅需要延續Roadster在外觀和性能上的優勢,更需要在三電技術研發、供應鏈管理、生產制造、銷售交付和服務領域摸索并打造一系列成熟體系。憑借獨特的電池管理技術,2009年特斯拉拿到奔馳和豐田的戰略投資,并向這兩家全球頂尖的OEM學習整車制造的know-how。2012年特斯拉推出業內第一款能夠實現空中升級(OTA)的電動轎跑Model S并成為年度車型,Model S的暢銷使得特斯拉市值大幅上漲,甚至比肩于通用、福特。

第三階段,特斯拉需要大規模地造好車(Model 3)。Model 3是電動汽車發展史上具有里程碑意義的一款車型。相比于特斯拉的前幾款車型,Model 3不僅在三電的工程技術層面做了進一步改進,而且采用了類似于智能手機的集中式電子電氣架構,即用一個中央處理器和操作系統控制所有車輛上的硬件。Model 3推出后收到了近50萬份訂單,這給特斯拉的生產和交付體系帶來了極大挑戰。經歷了2018年艱難的產能爬坡后,特斯拉放棄了激進的完全自動化生產,選擇了更加傳統穩健的半自動化方案,目前周產能達到7000輛。

在長期而清晰的發展戰略指導之下,特斯拉以“加速全球向可持續能源轉變”為使命,以三代產品定位依次下沉為路徑,逐步擴大用戶群體,同時維持環保、科技、高端的品牌形象。在執行層面,特斯拉吸取了第一代產品研發的經驗教訓,并在后續的產品生命周期中更加注重創新、工程制造、用戶體驗和成本四者之間的平衡,逐步構建核心競爭力:

一、研發設計:特斯拉歷年研發強度基本在10%以上,遠超傳統車企5%的平均水平。在三電領域,特斯拉擁有不少黑科技,例如高鎳電芯和高精度電池管理系統的組合、開關磁阻電機和碳化硅功率半導體的首次應用,既提升續航里程、又降低整車電耗。在智能化和自動駕駛領域,特斯拉自研車載操作系統和自動駕駛芯片,目前在整車OTA與L2自動駕駛的用戶體驗上超過大多數競爭對手。

二、生產制造:特斯拉奉行高度垂直整合的生產模式,在電芯、電機等核心零部件上基本采用自主設計+代工或者合資的形式,牢牢把握供應鏈主導權,通過規模效應不斷降低成本。根據瑞銀拆解測算,Model3電芯成本約110美元/KWh,低于LG、CATL等其他主流電芯制造商。

三、產品矩陣:Roadster之后特斯拉平均2-3年才推出一款新車型,Model S/X定位于高端轎跑/SUV,Model 3/Y定位于中高端轎車/SUV。少而精、平臺化的車型矩陣帶有蘋果式的極簡主義風格,也讓特斯拉能夠更加聚焦精力打造爆款,從而攤薄單個車型的研發生產成本。

四、品牌、營銷與服務:特斯拉從來不做廣告,但CEO馬斯克憑借成功塑造的“硅谷鋼鐵俠”人設和Twitter互動,為特斯拉帶來超高流量和媒體曝光度。“2018年BrandZ全球品牌價值100強”榜單顯示,特斯拉品牌價值達到94億美元,超越保時捷等老牌豪車品牌。同時,特斯拉采用了直營模式而非傳統經銷體系,利用軟件+OTA的方式為用戶提供車輛全生命周期的售后服務,進一步改善用戶體驗。

隨著垂直整合程度的加深,特斯拉正不斷開拓業務邊界,所面臨的競爭對手不僅僅是大眾、豐田等傳統OEM,更有谷歌、英偉達、Uber等高科技企業,甚至還有石油巨頭。盡管面臨產能、產品安全與質量、現金流等方面的問題與爭議,然而在當今全球創新普遍依賴模式驅動而非技術驅動的環境下,有著“第一性原理”基因的特斯拉可能成為為數不多的“硬核”玩家,用軟件和智能重新定義汽車。

一、特斯拉將真正成為一家全球化車企。Model 3在美國市場已經成為現象級的產品,特斯拉的當務之急在于將成功經驗復制到中國和歐洲,同時交付基于同一平臺打造的Model Y以滿足SUV用戶的需求。此后特斯拉還將推出電動卡車Tesla Semi。我們預測2030年全球電動汽車銷量將達到3500萬輛,特斯拉年銷量將達到300萬輛,海外市場營收占比將超過50%。

二、未來特斯拉在電動化領域的領先優勢可能被逐步縮小,核心競爭力在于智能化、無人駕駛技術、數據和品牌。從智能手機發展史來看,外觀和供應鏈都極易被模仿借鑒,但蘋果的利潤卻超過所有競爭對手總和,核心在于自研A系列芯片、iOS系統,并打造應用生態和高端品牌。特斯拉目前已經擁有極佳的賽道卡位,通過自研自動駕駛芯片和人工智能算法,并配合數量最大的車隊不斷提供用于深度學習的真實路況數據,特斯拉將擁有比其他競爭對手更高的算法迭代效率。未來一旦特斯拉的攝像頭路線被證明可行性,相對于激光雷達路線將體現出極大的成本優勢。

三、長期來看,汽車服務和能源服務將成為特斯拉新的增長點。特斯拉已經建立了全球范圍的直營店和充電網絡,通過OTA不斷向用戶推送新的軟件與功能,特斯拉正持續構建線上+線下、汽車+能源的服務閉環。全自動駕駛成熟以后,特斯拉還將自建車隊提供出租車服務。

風險提示:汽車安全事故、中美貿易摩擦等

目錄

1   特斯拉發展簡史

1.1   2003-2008年:Roadster艱難誕生

1.2   2009-2015年:絕處逢生,打造爆款

1.2.1   化解危機,成功上市

1.2.2   四年磨一劍,ModelS成為爆款

1.3   2016年至今:走向大規模量產

2   特斯拉有堅固的護城河嗎?

2.1   研發設計:業界最先進的三電技術

2.1.1   電池系統

2.1.2   電機電控

2.2   軟件與架構:汽車將成為移動的計算機

2.2.1   系統軟件

2.2.2   應用軟件

2.3   生產制造:高度垂直一體化

2.4   銷售、品牌與服務:直營與全生命周期交互

3   特斯拉的下一個十年:挑戰與前景

3.1   挑戰

3.2   前景

正文

1   特斯拉發展簡史

2003年,硅谷工程師艾伯哈德和塔本寧創立電動汽車制造公司,為致敬交流電發明者尼古拉·特斯拉,公司取名為特斯拉(Tesla Motors)。2004年,硅谷新貴馬斯克在特斯拉A輪融資中領投650萬美元,成為特斯拉最大股東和董事長,并在2006年8月提出貫穿特斯拉發展的路線圖“Master Plan”,即“三步走”戰略:

一、打造一臺昂貴、小眾的跑車(Roadster);

二、用掙到的錢,打造一臺更便宜、銷量中等的車(Model S/X);

三、用掙到的錢,打造一臺更具經濟性的暢銷車型(Model 3);

四、在做到上述各項的同時,還提供零排放發電選項。

馬斯克2006年提出特斯拉的發展路線圖特斯拉發展大記事

1.1 2003-2008年:Roadster艱難誕生

特斯拉以高端小眾電動跑車切入汽車行業。汽車是典型的技術密集與資本密集型行業,也是初創企業存活幾率最低的行業之一。無論生產制造工藝、供應鏈管理或是企業品牌,特斯拉初期都無法比擬有著幾十年甚至上百年積淀的傳統車企。況且在當時高達$1000/KWh的電池成本與產業鏈配套尚不成熟的客觀環境下,不論造一輛跑車還是經濟實用型轎車的成本都相當昂貴。特斯拉的思路非常清楚:既然第一款車注定虧錢,不如先針對高收入群體推出高端電動跑車,高舉高打,徹底顛覆人們對于電動車續航里程短、性能差的認知。

特斯拉的造車思路和傳統車廠截然不同

2006年7月特斯拉正式推出Roadster跑車,Roadster為特斯拉與英國蓮花汽車共同打造,起步售價9.8萬美元,該款超跑百公里加速度約3.7秒,最高續航達到約400公里,起步階段的推背感甚至超越法拉利等傳統跑車。作為第一款采用鋰電池技術的超跑,Roadster一經推出便受到諸多好萊塢明星和硅谷高管等社會名流青睞。

然而,受制于供應鏈和核心零部件技術瓶頸,Roadster生產成本失控、量產艱難。當時在CEO艾伯哈德的領導下,特斯拉團隊過于注重技術研發和性能提升,忽視了生產安排和產品管控,大大拖延了成品進度。2007年6月,距離Roadster正式投產只剩2個月時,特斯拉依然沒有完成核心零部件兩檔變速箱的研制。此外,由于供應鏈采購缺乏規模效應,最初50輛Roadster的研制成本從平均6.5萬美元上漲超過10萬美元,1000名預定用戶中有30多名因為交付延期而取消訂單。

創始人出走、高層動蕩,馬斯克出任CEO力挽狂瀾。因為管理失誤和費用失控,2007年8月創始人艾伯哈德被罷免了CEO職務,最后由馬斯克親自擔任。為實現Roadster正常上市,特斯拉團隊決定優化一檔變速箱來替代研發全新的二檔變速箱,并開始削減不必要的開支。2008年2月,第一輛Roadster終于正式交付。

因為產品定位和受眾的局限性,Roadster所帶來的經濟效益有限。從2008年2月上市到2012年停產,Roadster銷往30多個國家,全球銷量約2450輛。按照9.8萬美元售價計算,特斯拉也僅通過Roadster回籠現金流2.4億美元,對于第二代車型Model S的研發和生產來說杯水車薪。2008年年末,金融危機令特斯拉的財務狀況雪上加霜,特斯拉處于破產邊緣。

1.2 2009-2015年:絕處逢生,打造爆款

1.2.1   化解危機,成功上市

奔馳和豐田的戰略投資使特斯拉獲得資金與品牌雙重背書。2009年1月底特律車展之后,戴姆勒向特斯拉訂購了4000顆電池組用于奔馳A-Class車輛測試,并且以5000萬美元取得了特斯拉10%的股份,形成了合作伙伴關系。2010年5月特斯拉獲得豐田5000萬美元投資,取得3%股份。與兩家傳統車企巨頭的戰略合作不僅解決了特斯拉資金方面的燃眉之急,更讓特斯拉快速學習到生產、管理經驗和模式的know-how。此外,特斯拉還以4200萬美元低價收購原豐田與通用合資、年產能50萬輛的工廠NUMMI,為大規模量產打下基礎。

美國政府大力支持,特斯拉現金流危機暫緩并成功上市。2008年金融危機后,為促進經濟發展,美國國會出臺一系列政策幫扶各行各業,其中包括美國能源部的250億美元先進技術汽車制造貸款項目,通過補貼和低息貸款支持當地先進汽車技術和零部件研發。2009年6月,特斯拉成功獲得4.65億美元貸款。在加州零排放(ZEV)政策背景下,特斯拉車主還可以獲得最多7500美元聯邦稅務抵免(2019年降至3750美元)。2010年6月特斯拉成功于納斯達克上市,共募集資金2.26億美元,這也是繼1956年福特汽車上市以后第一家美國汽車企業成功上市。

2009年-2010年特斯拉發展的轉折點

1.2.2 四年磨一劍,Model S成為爆款

Model S定位中大型豪華轎車,是特斯拉第一款真正意義上的量產車型,于2012年6月正式交付,當時共推出三款,配備電池40kWh、60kWh、85kWh,售價5.74萬美元-8.74萬美元,對應百公里加速度最快達4.4秒,續航里程最高可達483公里。Model S首次引入了17寸中控觸摸屏,集成車輛信息查詢、導航、音樂等多種功能,同時配備4GLTE無線網絡使車主可以免費享受系統OTA空中升級服務,例如2014年推出的Autopilot自動輔助駕駛功能。2019年1月,Model S不再提供電池75kWh選項,目前僅剩100D與P100D兩款。

作為首款高端電動車,ModelS一經推出便大受好評。2012年年末,Model S預定量從推出時的520輛上升至15000輛。2013年Model S在美國中大型豪華轎車市場的市占率超過奔馳S系、寶馬7系等老牌豪車品牌,排名第一。2015年第四季度Model S銷量一度達到17192輛,目前全球銷量超過26萬輛。Model S曾榮獲著名汽車雜志《Motor Trend》“2013年度車型”、時代雜志“2012年25項最佳發明之一”、美國權威消費者測評《Consumer Reports》“2017年度10款車主最滿意車型之首”等榮譽。

ModelS銷量情況2013年Model S在美國中大型豪華轎車市場的市占率第一

務實、注重長遠規劃和成本管控,特斯拉盈利性和生產效率大幅上升。隨著Model S交付,特斯拉收入成倍增長,也于2013年第一季度扭虧為盈凈利潤1125萬美元,并且同年成為第一個還清能源部低息貸款的汽車制造公司。此外,為了ModelS生產和Model X項目推進,除了改造加州Fremont工廠外,2014年7月特斯拉與松下達成合作協議,在美國內達華州投資超50億美元建造超級工廠Gigafactory1,以應對未來5-10年生產計劃。

超級工廠Gigafactory1主要負責特斯拉所有動力系統,包括Model系列車型配套鋰電池、太陽能蓄電池Powerwall和Powerback,以滿足2020年50萬輛特斯拉汽車配套的35GWh動力電池年產能。松下負責生產制造,特斯拉負責電池組裝和進一步加工。目前,Gigafactory1每天生產約350萬個2170動力電池。

2015年第三季度,搭載鷹翼門豪華SUV Model X正式交付。相較Model S,Model X在性能上并沒有太多的創新,兩者的用戶定位與價格也相仿,均屬“Master Plan”第二階段計劃。Model X主要為滿足需求更大的豪華SUV市場,并豐富產品線。較ModelS銷量呈穩定趨勢,ModelX依舊保持增長,目前全球總銷量超12萬輛,在美國大中型豪華SUV市場占有率與奔馳GLE、寶馬X5等競品接近。

Model X銷量情況2016年美國大中型豪華SUV市場

同時特斯拉進行了一系列行業垂直整合,除Gigafactory 1外,還在全球范圍大量修建超級快充Supercharger和目的地充電樁Destination Charger,并在全球范圍內增加門店展區和服務中心的數量。

1.3 2016年至今:走向大規模量產

中型轎車是規模最大最具性價比的細分市場。根據汽車軸距、車長、價格和功能,汽車市場可以分成微型、小型、緊湊型、中型、中大型和大型這六大細分市場。而汽車價格每下降5000美元,潛在買家數量便會翻倍的行業定律決定了中型市場在所有細分市場中的重要性。對于特斯拉而言,中型汽車不僅是第三階段發展目標的關鍵,更決定了特斯拉能否真正成為一家主流車企,戰略意義重大。

Model 3繼Model S后,成為特斯拉成功開拓市場的標志性產品。Model 3于2016年3月公布、2017年年底交付,標準版起步價3.5萬美元、續航里程354公里,極具性價比。隨著產能爬坡,Model 3在美國的銷量超越同類型的寶馬5系、奔馳E級、奧迪A6等傳統豪華燃油車型,全年銷量超過14萬輛,市占率達35.7%,成為2018年美國中型豪華轎車市場冠軍。

Model 3銷量情況2018年美國中型豪華轎車市場情況

Model 3的大獲成功,令特斯拉的營收更上臺階。2018年全年特斯拉收入達214.6億美元,凈利潤從2017年虧損19.6億美元縮窄至虧損9.8億美元。分項目來看,汽車銷售收入達176.3億美元,占整體營收的82.2%,是特斯拉的主要收入來源。分國家和地區來看,美國依然是特斯拉的主要市場,占比近70%,中國大陸市場占比達到8.4%。

2018年特斯拉分項目收入情況2018年特斯拉各地區銷售情況

為實現向可持續能源轉型,特斯拉加速從電力生產到能源存儲運輸的新能源產業鏈布局,包括在全球主要市場建造工廠、儲能網絡和充電網絡。制造工廠方面,出于降低關稅影響以致降低生產成本來提高產品價格競爭力的考慮,同時也為長期市場戰略鋪墊,特斯拉在荷蘭建造Tilburg組裝工廠,為歐洲客戶組裝檢測Model S/X;在上海投建Gigafactory 3,為中國與亞洲客戶生產制造Model 3/Y。

儲能方面,利用太陽能發電覆蓋家庭儲能和大型光伏儲能系統。家庭儲能產品為Powerwall電池和太陽能屋頂Solar Roof,Solar Roof白天收集太陽能并轉化為電能儲存于Powerwall內,Powerwall可以在家庭有用電需求時再進行放電,形成“存儲-充放”的有機循環。大型儲能系統產品為Powerpack,主要針對商用和工業能源存儲利用。為更好深入儲能領域,除在Gigafactory 1生產Powerwall和Powerpack電池外,特斯拉于2016年11月以2.6億美元收購光伏公司SolarCity22%股權,并在紐約州水牛城建造Gigafactory 2生產太陽能面板。

特斯拉儲能產品銷量情況

充電網絡方面,特斯拉的主要產品為超級快充SuperCharger、目的地充電Destination Charging和家庭充電。家庭充電即上述利用太陽能+儲能進行汽車充電,充滿耗時約10-14小時。超級快充針對公里沿線,第三代超級快充充電功率最高可達250kW,Model 3長續航版在峰值功率環境中,5分鐘所充電量可行駛約120公里,較第二代充電時間降低50%。目的地充電針對停車場、商場等地,充電速度與家庭充電相同。目前,特斯拉全球擁有超過12000個超級充電樁和21000個目的地充電樁。

特斯拉全球五大工廠

2 特斯拉有堅固的護城河嗎?

作為第一性原理(FirstPrinciple)的忠實信徒,馬斯克傾向于回歸事物的本質分析和解決問題,而非采用類比和改良的方式。他認為后者屬于線性思維,只能對技術或產品產生較小的升級和迭代,而只有從事物本質出發,才能產生顛覆性創新。這種思維方式在馬斯克的另一家初創企業SpaceX上取得巨大成功,在特斯拉身上也有著第一性原理的烙印。它使得特斯拉有時候能夠獨辟蹊徑,做出讓人驚嘆的設計和產品,有時候過于激進卻適得其反,常常導致批評和爭議。

2.1 研發設計:業界最先進的三電技術

美國專利分析公司Relecura數據顯示,截止2018年,特斯拉共計專利/專利族408件。從歷年情況來看,2009年后,專利申請數量與授權數量開始激增,主要與Model S的研發準備有關,申請數量于2012年到達頂峰,授權數量于2013年到達頂峰。從申請國家來看,美國申請數量保持領先,近年來歐洲與中國申請數量急速增加,這與特斯拉全球化的市場戰略分不開。

與傳統車企相比,特斯拉在新能源汽車領域的專利數量并不算突出,例如豐田相關專利數超14000多件,約為特斯拉專利數量的50倍。從專利申請前十關鍵字來看,“電池”“熱量管理”“冷卻”等是特斯拉主攻目標。通過調動有限資源集中攻堅,特斯拉希望在三電系統領域與傳統車企形成差異化競爭。

特斯拉歷年專利情況特斯拉研發強度遙遙領先特斯拉專利申請前十關鍵字

2.1.1 電池系統

電池技術是特斯拉最引以為傲的優勢領域之一。從專利數據顯示,電池系統相關專利占比超60%。特斯拉電池動力系統包括電池單體、電池管理系統(BMS)、熱量管理系統、冷卻管理等,其中電池單體占電池動力系統成本70%以上。特斯拉前后應用過18650和2170兩款電池,目前最新款2170圓柱電池采用鎳鈷鋁NCA配備硅碳負極,單體電池容量在3~4.8Ah之間,單體能量密度可達300Wh/kg,性能較上一代18650提高約20%。

特斯拉使用的松下圓柱電芯在消費電子市場有成熟的應用歷史,擁有能量密度高、工藝成熟、生產自動化程度高等優點。然而面對要求更為嚴格的汽車行業,溫度敏感性高、成組管理難度大、易爆炸等則局限了其廣泛使用。為此,特斯拉提出包括更優的兩極材料、模組結構、電池管理系統和熱管理四大主要解決辦法。

一、不斷尋找最優材料,降低成本、提升性能。電池單體化學物質成分和比例的不同將直接影響電池性能表現,三元材料中,鎳主要作用為提高材料整體能量密度,鈷主要作用為穩定材料層狀結構,提高整體循環性能。然而,過高的鎳含量會導致化學成分不穩定,過高的鈷含量會降低能量和容量,并且由于礦產稀缺性,鈷價一直居高不下。為此,特斯拉不斷攻克電池材料配比,試圖找到最優方案。橫向來看,當競爭對手2013年做磷酸鐵鋰電池與NCM111時,特斯拉已經開始在Model S上應用高能量密度NCA三元電池;當競爭對手2017年開始由低鎳材料過渡到NCM622/NCM811高鎳正極材料時,特斯拉已經探索更高能量密度的硅碳負極應用,特斯拉在電池技術的積累使其電池能量密度和整車續航里程能領先競爭對手數個身位。縱向來看,特斯拉一直堅持使用NCA作為電芯正極材料,并不斷提高鎳含量、降低鈷含量。對比最新Model 3與Roadster兩款汽車,特斯拉平均每款車鈷含量降低約60%。根據特斯拉2018年一季度報告,Model 3的電芯能量密度超過其他任何一款競品所使用的電芯,其鈷含量低于主流電芯制造廠即將量產的下一代NCM811電芯產品。

特斯拉電池單體對比特斯拉鈷含量大幅減少

二、串并聯組合、分層管理模式優化模組結構,提高電池充放電能力。特斯拉電池采用特有的串并聯方式,按照“單體電池-brick-sheet-pack”順序進行分層管理。例如,特斯拉將Roadster電池系統的6831節電池分成不同的子單元(4個模組中2個為23Brick/module,另外2個為25Brick/module,即2*23*31+2*25*31)進行并聯和串聯,多組串聯和平板的設計,極大增加電池鋪設數量和使用效率,從而提高整車動力性能和續航里程。

特斯拉電池模組分層管理

三、高精度的電池管理系統保障電池安全、提高循環壽命。電池管理系統(Battery Management System, BMS)是特斯拉最核心的幾項技術之一。不同于鉛酸電池,鋰電池由于具有非線性的充放電曲線,造成不論是電芯或是電池包層面,監測、預估和管理的難度都大大增加。如果管理不當,個別電芯的過度充放電將引起永久性的電池損傷,造成整個電池系統電壓、溫度不穩定,嚴重的將導致熱失控事件。因此電池管理系統對電池容量、循環壽命和安全性均起著至關重要的作用。自從Model S開始,特斯拉就采用了NCA為正極材料的電芯,與業界更加主流的高鎳NCM材料相比,NCA雖然能量密度更高,但是循環壽命更短,穩定性也更差,因此對BMS提出了更高的要求。

特斯拉的BMS主要由主控模塊和從控模塊組成。其中主控模塊相當于BMS系統的“大腦”,負責電壓電流控制、接觸器控制、對外部通信等功能;從控模塊連接了各路傳感器,主要負責實時監測電池包里的電壓、電流和溫度等各種參數,并上報主控模塊。

特斯拉BMS技術

特斯拉的BMS具有兩個特點。一、高精度。根據Sandy Munro和Jack Rickard等人對Model 3的拆解,Model 3的BMS可以將23-25個獨立電池組的電壓差控制在2-3mV,遠低于其他普通電動車的水平;二、高集成度。特斯拉BMS模塊集成了高壓控制器、直流轉換器和多個傳感器,由此可以減少內部通信所需的高壓線束,最終減輕總重量并降低成本。

特斯拉BModel 3高集成度的電池管理模塊

四、熱管理系統溫差設計合理,冷卻路線豐富流暢,均溫和能量管控能力突出。新能源汽車的熱管理系統主要包括整車、座艙、電池三方面,進行整車溫度控制、客艙空調加熱制冷、電池過熱散熱過冷加熱等。目前,主流熱管理包括自然冷卻、液冷和直冷三種方案,特斯拉采取50%水和50%乙醇為冷卻液的液冷方案,由四通閥實現的電機和電池冷卻循環串并聯結構。由系統芯片算法控制,當電池溫度超過設定目標值時,電池循環與電機循環相互獨立,采用并聯;電池溫度低于設定目標值時,電池循環與電機循環采取串聯,利用電機余熱為電池和座艙加熱,多余熱量將由進氣口的熱量交換器排放出去。此方案充分利用車內所有部件熱量,使熱量有效循環游走,極大提高電池單體散熱性和電池單體間溫度一致性。因此,無論冬季還是夏季所對應的極端氣候,特斯拉車輛溫差控制保持在2℃內,體現強大的溫度管控能力。

特斯拉熱管理系統

此外,由于電池單體材料升級、體積增大,電芯容量和密度大幅提高,導致電池化學熱敏感性提升,可燃點從18650電池的約175℃降低為2170電池的約65-82℃,對電池冷卻系統提出更高要求。對比舊版Model S 85、新版Model S P100與Model 3可以發現,電池冷卻系統階段性升級,從早期的單條冷卻帶到如今的每層獨立冷卻帶,為新版2170電池提供更好的溫度管控,極大提高電池冷卻運行效率。

特斯拉電芯冷卻系統升級過程

2.1.2 電機電控

目前,電動汽車行業主要采用交流感應電機、永磁同步電機和開關磁阻電機三種,乘用車主要采用前兩種。電機主要由定子和轉子兩個部件構成,定子固定不動產生磁場,轉子在磁場中受力轉動。從工作原理來看,感應電機的定子繞組形成的旋轉磁場,與轉子繞組感應磁場驅動轉子旋轉,定子轉子不同步;永磁電機定子產生電磁轉矩來推動轉子的磁場圍繞軸心線進行旋轉,定子與轉子的磁場同步。從原材料來看,兩者主要區別在于感應電機的轉子主要采用鋁或銅,成本較低;永磁電機的轉子主要采用永磁體,涉及到釹鐵硼等稀土材料,成本高昂。從性能來看,感應電機承受溫差范圍大、無退磁風險、高速區間效率好等;永磁電機輸出扭矩調整范圍大、同等條件下輸出功率高體積小等。總體來說,永磁電機效率更高,感應電機性能更強。

一、感應電機是特斯拉創立之初的“最優”選擇。上世紀90年代,通用汽車EV1系列首先將感應電機與逆變器結合應用于電動汽車,該系統可以將電池組輸出的直流電轉為電機所需的交流電。此后,T-zero跑車也使用了改進版本的感應電機。該技術被特斯拉創始人艾伯哈德和塔本寧接納吸收。在設計Roadster時,出于成本(全球稀土資本基本集中在東亞,尤其是中國和日本)、退磁風險、技藝成熟(當時制造環節合作商AC Propulsion即是感應電機領域技術領頭者)等綜合因素考慮,特斯拉選擇了感應電機作為驅動電機。

為提高傳統感應電機功率和運作效率,特斯拉采取一系列包括設計對應沖片、提高扭矩、冷卻系統等手段,其中,最為創新的是感應電機銅芯轉子專利技術(專利號US20130069476)。

銅較鋁帶來更高的電導效率。從各項金屬不同溫度下的電導率來看,在相同溫度下,銅的電導率遠高于鋁。如果將電機轉子結構原材料換成銅,電機工作效率將大大提高。

銅電導率遠高于鋁

熔點高、大尺寸制造難度等制約銅芯電機發展。對比鋁(熔點660.3℃),銅(熔點1083.4℃)過高熔點增加制造難度,AC Propulsion與MIT的一項實驗表明,一旦電機體積過大,采用銅材料的電機成品極易造成氣泡過多、難以鑲嵌等問題。

6英寸銅芯轉子成品出現不合縫隙、多氣泡現象

鍍銀銅插片有別傳統電機轉子結構,在低焊接要求條件下完成低成本、高性能改造。傳統感應電機如果使用金屬銅,主要分為銅條插入轉子槽和兩端封環兩個步驟,鑄造過程由于高焊接標準,往往導致制造難度大、成本高。特斯拉使用鍍銀銅插片填滿銅條轉子槽間隙,再加固兩端,封上禁錮環片的方法,降低鑄造難度的同時提升電機運行效率,完成特斯拉特殊動力改造。

特斯拉感應電機結構示意圖

二、用算法解決控制難題,Model3應用永磁開關磁阻電機。在成本、性能和效率的多重約束下,特斯拉大膽嘗試了永磁開關磁阻電機(Permanent Magnet Switched Reluctance Motor)。傳統開關磁阻電機通過在定子中加入電磁鐵和鋼鐵制成的轉子,僅產生磁吸引力進而帶動電機轉子運動,具有成本低、結構簡單、可靠性高、轉子熱損耗低等優點。然而傳統開關磁阻電機存在功率輸出時扭矩波動問題,需要非常精細的電流控制策略和算法,這也造成其遲遲沒有得到大規模應用。

Model 3對傳統開關磁阻電機做了一定的改良:在定子加入少量稀土,并設計了控制算法來平滑扭矩波動,最終提高了電機輸出功率。Model 3的永磁開關磁阻電機具有體積小、成本低(稀土使用量非常少,而且無需使用銅芯,降低鑄造成本)、功率高等優點。相比于Model S/X感應電機83%的能量轉化效率,Model3的能量轉化效率提升至89%,即89%的電能可以最終轉化為驅動力,這樣便進一步降低了電耗,提高了續航里程。

Model 3與競品電機性能對比Model3與Model S電機對比Model3動力總成運作圖

2.2 軟件與架構:汽車將成為移動的計算機

2.2.1 系統軟件

2018年美國知名雜志《消費者報告》指出特斯拉Model 3存在剎車距離過長的問題,因此沒有對其進行推薦。放在傳統車企,解決類似問題的方案大概率是大規模的召回,或是通過4S店對零部件進行更換,無論哪一者都需要浪費車主漫長的等待時間。然而特斯拉的工程師通過OTA(Over-the-Air)的方式對系統進行了升級,在幾天之內便解決了這一問題。

這就是特斯拉與傳統車企最根本的不同——特斯拉可以像智能手機一樣進行系統升級(OTA),傳統車企的OTA只局限于車載信息娛樂系統(infotainment system)中地圖等功能,卻無法像特斯拉一樣對車內溫度、剎車、充電等涉及車輛零部件的功能進行遠程控制或升級。背后更深層次的原因在于,兩者底層的電子電氣架構(Electrical/Electronic Architecture)完全不同。

隨著現代汽車的電子電氣功能越來越復雜,整車上的電子控制單元(Electronic Control Units, ECUs)也隨之增多。當前一輛普通汽車的ECU多達70-80個,代碼約1億行,其復雜度已經遠遠超過Linux系統內核和Android。在傳統的汽車供應鏈中,OEM高度依賴博世、德爾福(現為安波福)等一級供應商提供的ECU。但不同的ECU來自不同的一級供應商,有著不同的嵌入式軟件和底層代碼。這種分布式的架構在整車層面造成了相當大的冗余,而且整車企業并沒有權限去維護和更新ECU。在這種關系下,一級供應商的研發周期與2-3年的車型研發周期相匹配,傳統汽車的軟件更新幾乎與汽車生命周期同步,極大地影響了用戶體驗。

與傳統造車不同的是,特斯拉采取了集中式的電子電氣架構,即通過自主研發底層操作系統,并使用中央處理器對不同的域處理器和ECU進行統一管理。這種架構與智能手機和PC非常相似。特斯拉Model3的電子電氣架構分為三部分——CCM(中央計算模塊)、BCM LH(左車身控制模塊)和BCM RH(右車身控制模塊),其中CCM由IVI(信息娛樂系統)、ADAS/Autopilot(輔助駕駛系統)和車內外通信三部分組成,CCM上運行著X86 Linux系統。BCM LH和BCM RH則負責車身與便利系統、底盤與安全系統以及動力系統的功能。

主流汽車的分布式EEA特斯拉EEA:Vehicle Computer

這樣做的最大好處在于:

一、軟硬件解耦、算力集中化。可以真正地實現硬件標準化和軟件開發重復利用,既實現供應商可替代,也可以大大縮短軟件迭代周期,同時為日后第三方軟件開發掃清了障礙。車輛將成為移動的智能終端,同時大量計算工作可以集中至車載中央處理器甚至云端,減少了內部冗余同時車聯網協同成為可能。

二、內部結構簡化、制造自動化。車載以太網開始取代CAN總線結構,半導體集成使得特斯拉可以精簡內部線束結構。Model S內部線束長度長達3千米,Model 3只有1.5千米,未來Model Y上特斯拉的計劃是將線束長度控制在100米。Model 3的線束自動化組裝問題曾使得特斯拉一度陷入“產能地獄”,最終不得不切換為人工組裝。線束結構的精簡可以使特斯拉的生產效率進一步提高。

三、提升服務附加值。實現整車OTA功能后,特斯拉可以通過系統升級持續地改進車輛功能,軟件一定程度上實現了傳統4S店的功能,可以持續地為提供車輛交付后的運營和服務。傳統汽車產品交付就意味著損耗和折舊的開始,但軟件OTA賦予汽車更多生命力,帶來更好的用戶體驗。自2012年Model S上市以來,特斯拉軟件系統至今一共進行過9次大更新,平均幾個月一次小更新,已經累計新增和改進功能超過50項,包括自動輔助駕駛、電池預熱、自動泊車等功能。如果說三電系統領域特斯拉還只是與傳統車企在同一維度上競爭,那么整車OTA屬于特斯拉對傳統車企甚至傳統汽車一級供應商的一次降維打擊。

傳統車企雖然開始智能化轉型,但是未必能夠追上特斯拉的步伐。按照博世對EEA的定義,大眾等傳統車企仍處于從“Modular”(模塊化)向“Integration”(集成化)的過渡階段,而特斯拉已經是一臺“Vehicle Computer”(車載中央計算機)了。在2018年年報媒體發布會上,大眾CEO迪斯明確提出要打造vw.OS操作系統,并且逐漸把整車的70多個ECU集成到3-5個高性能處理器上。大眾成為傳統車企中第一個明確提出智能化轉型的公司,但是與特斯拉相比,軟件并不是大眾的強項。若想轉型成功,大眾不僅需要培養大量相關的軟件開發人才,形成內生的軟件開發能力,更需要調整相應的組織人員架構。股東的支持、管理層的遠見、極強的執行力缺一不可。此外,現有一級供應商未來勢必在ECU軟硬件開發的主導權上與車企展開激烈博弈,車企轉型的難度是可想而知的。

智能汽車架構的四個層次:硬件、芯片、系統軟件、應用軟件Model3與雪佛蘭Bolt內部結構對比

2.2.2 應用軟件

Autopilot是特斯拉目前最重要的應用軟件。傳統車與智能汽車最大區別在于駕駛系統,目前主流智能化汽車基本配備L2級別輔助駕駛系統,尚無企業實現完全自動化駕駛系統。

汽車輔助駕駛系統由軟硬件組合構成,從結構框架來看,主要分為感知模塊、地圖模塊、駕駛行為決策模塊。從流程來看,感知模塊通過雷達、傳感器、攝像頭等硬件,收集周圍環境探測到的物體數據,地圖模塊提供定位和全局路徑規劃,數據共同傳輸到駕駛行為模塊,為駕駛方案提供信息支持,最后決策模塊控制車體轉向、加速等實施行為。

從技術路徑來看,目前主要分為兩大流派,一是以特斯拉為代表,以攝像頭為主導方案;另一是以谷歌、百度為代表,以激光雷達為主導方案。攝像頭是最接近人眼獲取環境習慣的傳感器,有較穩定的圖像處理能力,但在例如下雨、起霧等惡劣環境中分辨率下降。激光雷達通過發射激光束來探測物體,具有抗干擾能力強、探測精準等優點。但多束精準度高的激光雷達成本和技術門檻遠遠高于攝像頭。

輔助駕駛系統結構

特斯拉Autopilot的主要成就在于率先實現大規模商用。

一、Autopilot輔助駕駛商用化性能突出。出險率可以一定程度判斷該車體和自動駕駛系統的安全程度。根據美國保險賠款條例,可以分為六項類,分別為Collision(車輛碰撞,由過錯方造成的對過錯方車輛賠理)、Property Damage(車輛碰撞,由過錯方造成的對對方車輛理賠)、Comprehensive(其他非碰撞事故)三項車險和Personal Injury(雙方各自賠付)、Medical Payment(車輛碰撞,由過錯方造成的對過錯方人身賠理)、Bodily Injury(車輛碰撞,由過錯方造成的對對方人身賠理)三項人險。

對比同等大型豪華轎車的出險率,從三項車體保護險來看,特斯拉與其他豪華轎車類似,表現較差,且數據遠遠高于其他同類型轎車,說明特斯拉單車平均碰撞率高于行業平均水平,這也暗示由于系統誤判或者駕駛員忽視容易造成更多碰撞。但從三項人體保護險來看,特斯拉Model S低于平均、基本處于優秀水平,說明Model S對自身車主和對方車主有良好的人身保護。

大型豪華美國出險率對比

從車道保持情況來看,根據美國公路安全保險協會IIHS數據,在直徑1300-2000英尺(396-617米)不同的空曠道路測試環境下,對比寶馬5系、奔馳E、Model 3/S和沃爾沃S90五輛同類別轎車,設定3種情況各6種測試的共18次測試條件,Autopilot8.1輔助駕駛系統在彎道和坡道的車輛保持能力最為突出,僅在坡道表現過一次壓線。

輔助駕駛系統車道保持情況對比,Autopilot8.1表現突出

二、Autopilot擁有數據優勢。作為最早搭載自動輔助駕駛系統的電動車品牌,同時擁有全球規模最大的輔助駕駛車隊,截止2019年1月,特斯拉Autopilot行駛里程超過17.3億公里,遠超其他競爭對手,并且車隊規模保守估計以每年約40萬輛遞增(Model S/X 10萬輛/年+Model 3 30萬輛/年)。作為對比,根據加州車輛管理局《2018年自動駕駛脫離報告》的數據,激光雷達路線的領頭羊Waymo在2017年12月至2018年11月期間的路測車隊規模為110輛,路測里程數約200萬公里。

龐大的數據量使得特斯拉在高精度地圖、障礙物識別等方面的數據積累顯著領先于競爭對手。此外,與大多數自動駕駛初創公司大量采用模擬數據進行算法學習不同,特斯拉車隊采集的全部為現實數據,數據質量更高,更加有利于算法迭代更新。

特斯拉Autopilot行駛里程數量

三、特斯拉自研自動駕駛芯片來滿足完全無人駕駛算力需求。根據特斯拉4月23日自動駕駛日披露的信息,歷時3年秘密研發,特斯拉已經完成車載AI芯片的設計生產(由三星代工),SOC算力超過了應用于AP2.0的英偉達Drive PX2,并已經實現裝車。從原理來看,無論哪條自動駕駛技術路徑,對海量數據的處理和學習能力都至關重要,因此,汽車AI的實現需要底層軟件到硬件的全方位變革。此前,自動駕駛芯片基本被英偉達和Mobileye(已被Intel收購)兩大巨頭壟斷,此次自研車載芯片是特斯拉近幾年來最重要的硬件創新,將使特斯拉成為唯一一家具有自動駕駛芯片研發設計能力的汽車制造商,進一步擴大在智能化和無人駕駛領域的領先優勢。

然而值得一提的是,特斯拉和馬斯克在Autopilot駕駛系統的宣傳上一直存在過度承諾和夸大。大多消費者在沒有深度了解的背景下,或存在被“自動轉向、自動泊車”等字眼所欺騙現象,導致駕駛過程中放松對車輛控制,進而造成數件安全事故。此外,由于攝像頭主導的視覺方案對物體探測數據體量要求非常高,但Autopilot無法100%將現實生活存在的每樣實物都傳輸進數據庫,從而又導致部分因為系統誤判造成的交通事件。

2.3 生產制造:高度垂直一體化

特斯拉自行生產組裝眾多核心部件,包括電池包、BMS系統、充電接口和設備、電機等。該模式的最大特征為產業鏈高度垂直整合,在核心技術和零部件上不容易被供應商“卡脖子”。但掌握大量核心技術必然帶來前期的大量研發投入,因此必須通過打造精品和爆款,通過規模效應攤薄研發、開模等前期投入。

各電動汽車外包與In-house模式對比

動力總成集成優化內部結構,有利縮減車型降低成本,形成價格競爭力。特斯拉一直保持包括電池包、BMS、冷卻系統、電機等動力總成高度集成的特點。例如,無論是感應電機還是永磁開關磁阻電機,基本結構都為變速箱、逆變器和電機三體合一的結構。對比來看,每次推出新款車型,特斯拉都盡可能在原基礎上集成升級。對比Model S/X,Model 3的車體減小約20%、價格降低約50%,為保證整車性能,特斯拉加入更多系統芯片來控制部件協調運作,并且將例如Model3的冷水機、電動閥、液冷罐等零部件集成為冷卻液儲閥罐,即Super Bottle,通過算法調節內部線路串并聯結構,減少例如PTC加熱器等零部件。

Model3熱管理系統集成后,不需要PTC加熱器Model3電機三合一

2.4 銷售、品牌與服務:直營與全生命周期交互

銷售方面,有別傳統車企的多層經銷模式,特斯拉效法蘋果,選擇自建展示廳和體驗店,選址從2012年的加州、紐約、華盛頓等美國主要城市擴增為全球378個城市,銷售網絡范圍不斷擴張。直營模式雖然有助于提高品牌形象、解決因為經銷環節而產生的價格不一、體驗感差等問題,但實際上直營店的運營成本并不低,而且直營模式并非特斯拉特有,不存在實際門檻,新造車勢力例如蔚來小鵬等,大多也采用該模式。

特斯拉具有非常高的品牌價值,這很大程度上得益于CEO馬斯克的個人魅力和獨特光環。馬斯克初期打造現實版鋼鐵俠形象,個人影響力高漲,“網紅效應”使得特斯拉自帶流量和媒體曝光度。例如在Model 3發布會后利用社交網絡上各路媒體及自媒體進行話題討論,首周預定量便超過30萬,傳播效果遠超傳統廣告渠道。根據全球品牌評估平臺BrandZ數據,特斯拉自2016年起位列全球汽車品牌前十,品牌價值也從2016年的44億美元漲至2018年的94億美元,甚至超過保時捷等老牌豪車品牌。

特斯拉品牌價值迅速增長特斯拉營銷費用占比連續降低2018年各公司營銷費用占比情況

服務方面,由于特斯拉通過OTA進行軟件更新,可以極大地提升產品附加值,并且由于不少問題可以通過遠程“在線診斷”,能夠省去用戶維修時間,進而降低成本。此外,馬斯克作為“Twitter大V”,經常在社交網絡上與用戶進行互動,在產品和軟件更新時聽取用戶意見,這種近距離溝通也贏得了不少用戶的好感,使得多數用戶對產品存在的部分瑕疵表示理解和支持。

3 特斯拉的下一個十年:挑戰與前景

3.1 挑戰

第一性原理是天使也是魔鬼。特斯拉習慣于在快速發展中解決問題,但隨著時間推移,某些問題卻越積越深,成為日后隱患:

一、產能問題。特斯拉的產能一直備受詬病,由于產能不足而導致的生產能力與產品預定量不匹配、交付延遲嚴重等。由于Model 3訂單與實際產量偏離程度最高,特斯拉2017年年底以來暴露的產能問題愈加嚴重。2017年第三季度Model 3實際產量僅260臺,遠低于1500臺預期,主要因為早期電池超級工廠Gigafactory 1還未正式量產,人工組裝電池包速度慢。電池量產問題得到解決后,Model3產能問題依然未得到解決,主要因為產線過于高度自動化。針對生產組裝的GA3產線自動化程度高達90%以上,生產一臺汽車匹配數百條機器設備,產線過于密集,機器設備過多導致作業時間沖突、效率和靈活性下降,激增的維護成本抵消掉自動化帶來的成本優勢。因此,特斯拉曾于2018年2月、4月停產維護GA3產線,降低自動化程度并加入更多人手,此外還開設帳篷產線GA4增加生產速度。2018年6月Model 3達到目標周產能5000輛,目前周產量約7000輛。即便如此,特斯拉按時完成交付任務依然艱難,按照2017年年底Model 3約45.5萬訂單、2018年實際交付14.7萬計算,不考慮新增訂單,以目前7000輛周產能,剩余訂單還需1年左右時間完成。

Model3產能問題嚴重

二、質量與做工問題。一方面,Model3車身質量可靠性存在瑕疵。從原材料來看,鋁和鋼使用率最高。對比兩者物理性能,大多情況中,同等質量下,鋁合金強度大于高強度鋼;同等體積下,高強度鋼強度大于鋁合金。為此,大多新能源車企紛紛轉戰鋁車身,便是為了降低整車重量。從化學性能來看,由于鋁合金的低熔點,對溫度的敏感性更高,因此傳統焊接等升溫手段并不適用,往往采用鉚接、膠聯等技術,增加制造成本。此外,由于鋁的特殊性,車體事故后難以用傳統手段維修,根據事故嚴重程度進行部分或整片替換,增加事后修復成本、降低用戶使用感。Model S/X便是高比例鋁車身代表。

鋁合金與鋼材料對比

為壓縮成本,Model 3車身選擇鋼鋁混合。根據Munro & Associates的拆解報告和車身模型結構圖可以發現,Model 3采用鋁合金、軟鋼、高強度鋼和超高強度鋼這4種材料。由于單電機Model 3為后置電機,為平衡重量,后車身大部分使用質量更輕的鋁合金。大部分的縱梁、底板等則采用超高強度鋼,增加車身堅固程度以提高安全性。然而,過多的不同類型材料增加連接難度,Model 3車身連接方式便高達5種,且并沒有簡化不必要配件,反而增加了整車制造成本。

Model3車身架構材料組成情況Model3車身架構材料組成情況

另一方面,自Model S上市以來特斯拉的做工問題一直飽受詬病,這種情況可能體現在鑰匙扣字跡模糊、過多的塑料內飾、車門劣質等等。作為定位于豪華轎車的品牌,特斯拉在內飾和做工方面根本無法與同類的德系和日系車相提并論。這主要是由于一方面特斯拉缺少大規模量產經驗,對汽車制造工藝和供應鏈管理還缺少足夠的積累,另一方面特斯拉過于追求自動化生產,最終不得不采用“帳篷工廠”的方式進行返工,反而影響了質量。此外,由于缺乏傳統車企的國際化經驗,Model系列并沒有對不同市場進行座艙調整,往往導致適用于歐美體型的內座,卻對亞洲消費者來說過于空曠和不適。

三、安全問題。即便對產品經過多次升級、采取各種安全措施,特斯拉汽車事故頻率依然呈上升趨勢,2013年因頻發的汽車起火事件導致特斯拉股價跌幅最高達20%。根據已披露報道,從2013年至2019年3月特斯拉共發生36起汽車安全事故,47.2%為車輛碰撞導致,其中包括因為酒駕、操作不當、路障等而造成的碰撞。然而,不同于燃油車,58.8%車輛碰撞引發電池燃燒,且由于動力電池高燃燒時長,對駕駛員造成不同程度傷害。此外,事故傷亡程度深,36起事故中有9起事故造成人員死亡。

2013年以來特斯拉汽車事故情況各項事故原因占比

四、現金流問題。作為一家初創型高端制造企業,由于其重資產、重研發屬性,特斯拉在長達10-20年的時間內現金流基本為負。盡管通過Model S與Model 3等爆款車型占據中高端新能源汽車市場,然而2010年第二季度至2018年第四季度期間,特斯拉企業自由現金流僅2個季度為正。為進軍歐洲和中國市場,2017年第二季度以來特斯拉企業自由現金流更加惡化,2018年第四季度企業自由現金流達到負13.8億美元。除正常運營,2019年11月1日到期的價值5.66億美元可轉債對高額負債的特斯拉來說更是雪上加霜。解除危機的最佳方法便是提高銷售銷量、及時交付。但目前產能反而拖累企業運營,若銷售或交付不達預期,債務危機一觸即發。因此,2019年特斯拉將大幅度關閉門店和展示廳,并將銷售模式轉向線上,以削減成本開支。

特斯拉現金流問題嚴重

五、高層震蕩頻繁。特斯拉高層離職率呈增長趨勢,僅2018年全年,離職高管超過40人。除正常的人員調動和行政方面高管離職,特斯拉核心團隊的技術、財務、研發、法務管理人員均發生過離職,例如2016年5月離職的生產制造副總裁Greg Reichow與Josh Ensign、2017年4月離職的首席財務官JasonWheeler、2017年7月離職的電池技術總監Kurt Kelty、2018年9月離職的首席人事官Gabrielle Toledano等。即便高管離職跳槽在硅谷科創企業非常普遍,但是管理層頻繁變動仍不利于特斯拉穩健發展。

2018年以來部分離職高管情況

3.2 前景

回頭來看,2006年馬斯克在“Master Plan”中提出的十年計劃、四大任務已經基本完成。2016年馬斯克又提出了新的“Master Plan Part Deux”,包括四方面任務:

一、制造太陽能屋頂并整合儲能電池;

二、擴大特斯拉新能源汽車產品線至所有主要細分市場;

三、積極開發無人駕駛技術,通過大規模車隊實現快速迭代;

四、推出汽車共享分時租賃。

如果說2006-2016年屬于特斯拉的關鍵詞是“電動化”,那么2016年開始特斯拉將更多地在智能網聯、共享化、清潔能源生產和儲存上發力。特斯拉將不斷開拓業務的邊界,所面臨的競爭對手不僅僅是大眾、豐田等傳統OEM,更有谷歌、英偉達、Uber等高科技企業,甚至還有石油巨頭。在當今全球創新普遍依賴模式驅動而非技術驅動的環境下,有著“第一性原理”基因的特斯拉反而可能成為為數不多的“硬核”玩家,用軟件和智能重新定義汽車。

一、特斯拉將真正成為一家全球化車企。Model 3在美國市場已經成為現象級的產品,特斯拉的當務之急在于將成功經驗復制到中國和歐洲,同時交付基于同一平臺打造的Model Y以滿足SUV用戶的需求。我們預測2030年全球電動汽車銷量將達到3500萬輛,占整體汽車銷量的40%。目前特斯拉占全球電動汽車的市場份額約12%,但隨著傳統車企開始發力,行業競爭將更加激烈,預計2030年特斯拉市占率將維持在8%-9%,年銷量將達到300萬輛,海外市場營收占比將超過50%。

二、未來特斯拉在電動化領域的領先優勢可能被逐步縮小,核心競爭力在于智能化、無人駕駛技術、數據和品牌。從智能手機發展史來看,外觀和供應鏈都極易被模仿借鑒,但蘋果的利潤卻超過所有競爭對手總和,核心在于自研A系列芯片、iOS系統,并打造應用生態和高端品牌。特斯拉目前已經擁有極佳的賽道卡位,通過自研自動駕駛芯片和人工智能算法,并配合數量最大的車隊不斷提供用于深度學習的真實路況數據,特斯拉將擁有比其他競爭對手更高的算法迭代效率。未來一旦特斯拉的攝像頭路線被證明可行性,相對于激光雷達路線將體現出極大的成本優勢。

三、長期來看,汽車服務和能源服務將成為特斯拉新的增長點。特斯拉已經建立了全球范圍的直營店和充電網絡,通過OTA不斷向用戶推送新的軟件與功能,特斯拉正持續構建線上+線下、汽車+能源的服務閉環。全自動駕駛成熟以后,特斯拉還將自建車隊提供出租車服務。

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