【研報】電氣設備行業：特斯拉創新源自于對本質的思考-20200122[27頁].pdf

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1、 請務必閱讀正文后的重要聲明部分 Table_IndustryInfo 2020 年年 01 月月 22 日日 強于大市強于大市(維持維持) 證券研究報告證券研究報告行業研究行業研究電氣設備電氣設備 特斯拉專題報告特斯拉專題報告 特斯拉特斯拉：創新源自于對本質的思考創新源自于對本質的思考 投資要點投資要點 西南證券研究發展中心西南證券研究發展中心 分析師：譚菁 執業證號：S1250517090002 電話：010-57631196 郵箱： 分析師：陳瑤 執業證號：S1250519080003 電話：0755-23914886 郵箱： 行業相對指數表現行業相對指數表現 數據來源：聚源數據 基礎數

2、據基礎數據 股票家數 193 行業總市值（億元） 18,136.72 流通市值（億元） 17,852.73 行業市盈率 TTM 30.7 滬深 300 市盈率 TTM 12.5 相關相關研究研究 Table_Report 1. 電力設備新能源行業： 新能源汽車補貼 不退坡傳聞可能影響市場預期 (2020-01-13) 2. 特斯拉專題報告： 特斯拉強勢開啟電動 汽車海外需求 (2020-01-08) 3. 電力設備新能源行業 2020 年投資策 略：新能源中游窗口期打開 (2019-12-03) 堅定不移地以電動化為基點。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

3、， 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。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。 特斯拉的特斯拉的 Model 3 是第一家采用碳化硅是第一家采用碳化硅 SiC MOSFET 來做逆變器的車廠。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

4、 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。 Model 3 計劃在計劃在 2020 年底實現零部件年底實現零部件 100%國產化國產化。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 7080%。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、

5、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。 Model Y 將受益于將受益于 Model 3 的的生產經驗、 零部件國產化的趨勢以及生產經驗、 零部件國產化的趨勢以及其其獨有的多獨有的多 項專利技術，項專利技術，有望驅動其價格有望驅動其價格進一步下降。進一步下降。Model Y 作為中國工廠第二個投產 的車型，將于 2021 年初投產。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。 投資策略與重點關注個股：投資策略與重點關注個股：中游電池廠商相對于新能源汽車主機廠來說中游電池廠商相對

6、于新能源汽車主機廠來說，是比，是比 較弱勢的。但是由于海外車企投放新能源汽車更加急迫，所以目前的供需結構較弱勢的。但是由于海外車企投放新能源汽車更加急迫，所以目前的供需結構 是供小于求。中游電池廠商迎來絕佳的全球化發展窗口期。是供小于求。中游電池廠商迎來絕佳的全球化發展窗口期。重點推薦寧德時代 （300750.SZ）、先導智能（300450.SZ）、恩捷股份（002812.SZ）、璞泰 來（603659.SH）和宏發股份（600885.SH）。 風險提示：風險提示：電動車銷量不達預期的風險，特斯拉產能爬坡不達預期的風險。 重點公司盈利預測與評級重點公司盈利預測與評級 代碼代碼 名稱名稱 當前當

7、前 價格價格 投資投資 評級評級 EPS（元）（元） PE 2018A 2019E 2020E 2018A 2019E 2020E 300750.SZ 寧德時代 133.82 持有 1.54 2.08 2.86 87 75 64 300450.SZ 先導智能 45.32 買入 0.84 1.17 1.65 40 39 27 002812.SZ 恩捷股份 61.78 買入 0.64 1.00 1.36 50 62 45 603659.SH 璞泰來 92.99 持有 1.37 1.63 2.14 40 57 43 600885.SH 宏發股份 36.50 持有 0.94 1.13 1.32 27

8、32 28 數據來源：Wind，西南證券 -3% 4% 12% 19% 26% 34% 19/119/319/519/719/919/1120/1 電氣設備 滬深300 特斯拉專題報告特斯拉專題報告 請務必閱讀正文后的重要聲明部分 目目 錄錄 1 堅定不移地以電動化為基點堅定不移地以電動化為基點 . 1 1.1 電驅動系統：驅動電機（電機） . 2 1.2 電控制系統：電機控制器（電控） . 5 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 . 6 1.4 碳化硅技術發展 . 12 2 中國供應鏈支撐特斯拉的未來中國供應鏈支撐特斯拉的未來 . 15 2.1 Model

9、3 將于年底實現零部件 100%國產化 . 16 2.2 Model Y 開啟電動化 SUV 之路 . 17 2.3 Model Y 成本有望進一步下降 . 18 特斯拉專題報告特斯拉專題報告 請務必閱讀正文后的重要聲明部分 圖圖 目目 錄錄 圖 1：特斯拉 Model S/X，Model 3/Y . 1 圖 2：新能源汽車核心三大部件 . 2 圖 3：電動動力總成系統“三電” . 2 圖 4：傳動機構 . 2 圖 5：變換器 . 2 圖 6：驅動電機 . 2 圖 7：驅動電機產品結構 . 3 圖 8：驅動電機分類 . 3 圖 9：永磁同步電驅動系統（水冷電機） . 4 圖 10：永磁同步電驅

10、動系統（油冷電機） . 4 圖 11：交流異步電驅動系統 . 4 圖 12：特斯拉 Model S 后驅車型電機和控制器 . 4 圖 13：特斯拉 Model S 雙電機全驅車型構造圖 . 5 圖 14：整車控制器 . 5 圖 15：特斯拉 Roadster 電池管理系統 . 5 圖 16：電機控制器原理圖 . 6 圖 17：大眾 MEB 平臺化推動成本下降. 7 圖 18：大眾 MEB 平臺概況 . 7 圖 19：Hair-pin 電機與傳統漆包線繞組對比 . 7 圖 20：圓線電機與扁線電機對比 . 7 圖 21：EV 電控爆炸圖 . 8 圖 22：SiC 電阻、頻率、工作溫度上比 IGB

11、T 有優勢 . 8 圖 23：國內新能源汽車電機競爭格局 . 8 圖 24：國內新能源汽車電控競爭格局 . 8 圖 25：Model 3 價值量拆分 . 9 圖 26：P0 應用車型：奧迪 SQ7 TDI . 9 圖 27：P0 應用車型：馬自達 i-Eloop . 9 圖 28：P1 應用車型：本田思域混動、Insight 的第一代本田 IMA 混動、奔馳的 S400 混動 . 10 圖 29：P2 應用車型：奧迪 a3 e-Tron . 10 圖 30：舍弗勒的 P2 構型 . 10 圖 31：P0-P4 混合動力方案. 11 圖 32：國內某品牌 A 級車動力總成成本結構 . 11 圖

12、33：國外某品牌 A 級車動力總成成本結構 . 11 圖 34：電機控制器各部件成本占比 . 12 圖 35：驅動電機各部分成本占比 . 12 圖 36：DC-DC 轉換器 . 13 圖 37：model 3 inverter . 14 圖 38：2023 年全球碳化硅功率半導體市場規模將達到 14 億美元，6 年 CAGR 29%. 14 圖 39：特斯拉產業鏈 . 16 特斯拉專題報告特斯拉專題報告 請務必閱讀正文后的重要聲明部分 圖 40：我國政策支持特斯拉歷程 . 17 圖 41：特斯拉超過 4 成零部件供應商所在地在江浙滬 . 17 圖 42：特斯拉 Model Y 產能分布 . 1

13、8 圖 43：Model 3 和 Model Y 售價及參數對比 . 18 圖 44：Model 3 白車身 . 19 圖 45：Model Y 白車身 . 19 圖 46：特斯拉中國工廠藍圖 . 19 圖 47：特斯拉專利全新布線結構（1/2） . 20 圖 48：特斯拉專利全新布線結構（2/2） . 20 圖 49：特斯拉專利多向一體式鑄造機（1/2） . 20 圖 50：特斯拉專利多向一體式鑄造機（2/2） . 20 圖 51：特斯拉專利結構電纜（1/2）. 21 圖 52：特斯拉專利結構電纜（2/2）. 21 表表 目目 錄錄 表 1：驅動電機參數表現 . 4 表 2：功率半導體材料

14、. 12 表 3：Si、GaAs、GaN 和 SiC 半導體材料特性對比 . 13 表 4：碳化硅使用情況 . 15 特斯拉專題報告特斯拉專題報告 請務必閱讀正文后的重要聲明部分 1 特斯拉特斯拉：創新源自于對本質的思考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

15、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其能源效率高于任何一輛未來持續優化之后的 燃油汽車。燃油汽車。 基于這樣的理解基于這樣的理

16、解，特斯拉的目標是特斯拉的目標是：直面直面、擊敗燃油汽車擊敗燃油汽車。 1 堅定不移地以電動化為基點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。的信心。截至 2020 年 1 月 3 日，特斯拉已

17、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。 圖圖 1：特斯拉：特斯拉 Model S/X，Model 3/Y 數據來源：特斯拉官網，西南證券整理 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

18、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 特斯拉專題報告特斯拉專題報告 請務必閱讀正文后的重要聲明部分 2 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。我們我們認為電機電控是電動汽車的認為電機電控是電動汽車的 “發動機”和“變速箱” ，“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業格局和未來的發展趨勢對于新能源汽

19、車產業有著著重要影響。重要影響。 圖圖 2：新能源汽車核心三大部件：新能源汽車核心三大部件 圖圖 3：電動動力總成系統“三電動動力總成系統“三電”電” 數據來源：EVLOOK，西南證券整理 數據來源：公開資料，西南證券整理 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 電驅電驅動動系統：系統：驅動驅動電機電機（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，