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硬核解读! 盘剥马斯克在中国的造车工业

硬核解读! 盘剥马斯克在中国的造车工业

分类:
行业资讯
作者:
来源:
连线新能源
2020/01/17 10:11
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  导 读

 

  1月7日下午,特斯拉创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)专程从美国洛杉矶来到中国上海。此行的目的,是出席特斯拉中国制造Model 3向社会用户的首次交付仪式。

 

  01

 

  工厂建设超预期

 

  马斯克兴奋跳起Solo舞

 

  马斯克来中国的路上还有个插曲。据航空微博@航空物语,1月6日,马斯克的私人飞机湾流G650紧随东航"洛杉矶-上海"MU578航班起飞,并紧紧地跟在后面,不过湾流G650要比东航的波音777飞得更高更快,所以在中途超越,比民航更早在上海降落。

 

  被“超车”的东航也在微博自嘲了一番:“不愧是造火箭的,在下佩服……”

  

 

  发布会伊始,马斯克开启自嗨模式,尬跳solo舞开场,明显对上海工厂的建设进程十分满意。

  

  (马斯克现场尬舞)

 

  马斯克的开心,是有他的底气所在的,因为完工时间,比各项时间表都提前。

  

 

  除了素有“基建狂魔”之称的中国,世界上恐无第二个国家能够帮助特斯拉实现如此创举。

  

 

  (特斯拉上海超级工厂)

 

  特斯拉工厂的建成,可谓“唯快不破”。自2019年1月7日工厂破土动工,实现了当年开工、当年投产、当年交付。

 

  按照之前的规划,特斯拉上海工厂将在 2019 年夏季完成初步建设,预计 2019 年底起为大中华区生产 Model 3“Affordable”(中续航或特别减配)版本,而高配版(长续航、长续航运动)仍由美国工厂生产。

  

 

  从废墟到一期工厂建设完毕,再到开启大规模交付,一年不到,特斯拉联手中国的速度让全世界为之赞叹。不少网友如此评价:“这也只能在中国能实现,换个别的地方根本没戏。”例如,远在欧洲工厂的德国。

  

 

  (加州工厂年产能见顶,增长乏力)

 

  此前,特斯拉在美国的Fremont工厂,在无需建设厂房的情况下,从启动工程到量产车下线则耗费2年多时间。

 

  此前,马斯克在接受媒体采访时也表示,除大中华区以外,上海工厂可能进一步为亚洲其它国家生产Model 3/Y 车型。

 

  02

 

  火箭般速度建厂背后

 

  完善的产业供应链基础

 

  特斯拉国产后的降价幅度也超出了市场预期。特斯拉1月3日宣布,国产基础版Model 3将从35.58万元/辆降至32.38万元/辆。在享受免征购置税政策以及新能源汽车的补贴后,国产Model 3基础版补贴后的售价为29.9万元/辆,跌破30万元大关。

 

  特斯拉上海工厂制造总监宋钢透露,目前国产特斯拉的零部件本地化率为30%,计划在2020年底将提升到100%国产化,这也意味着随着特斯拉供应链快速本土化,未来还有进一步降价空间。

 

  兴业证券发布的研究报告显示,中国制造Model 3的毛利率显著高于在美国生产的Model 3;中国制造Model 3的生产成本比美版低20%-28%。兴业证券预计,国产Model 3具备27%-34%的降价空间。

 

  特斯拉能够如此快速地把上海工厂落地,离不开国内成熟的新能源产业链基础和规模。

  

 

  上海工厂,靠近长三角汽零产业链,依托中国最大的整车制造商上汽集团以及吉利等优秀自主品牌,江浙沪已形成较成熟的产业链,上海工厂所需的大部分零部件均能配套覆盖。梳理目前进入特斯拉Model 3供应链主要零部件厂商位置,基本坐落在上海工厂500公里范围内,利于快速响应及高效配套运输。

  

 

  特斯拉产业链供应商主要集中

 

  江浙沪区域,具有区位优势

 

  不久前,罗胖在“跨年演讲”上说,现在的中国有41个工业大类,207个工业中类,666个工业小类。我们是世界上唯一一个拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家。这是人类历史上,有且只有一个国家能做到。

 

  另外重要的一点,中国将成为全球最大的消费市场。

 

  特斯拉的引进,激活了产业链,新能源车需求增加,投资入局的人就会增多,促使产业链升级。入局的人越多,竞争就越大,会促使汽车厂商造出更具性价比的车。一个网络效应和增强回路就形成了。

 

  所以,当最大市场和最全的工业分类,在同一片土地上同时发生的时候,一定会催生最快的创新和制造业的变革。能想到下一个“iPhone”,那是正常的,未来将会有的更多世界品牌诞生于中国。

 

  特斯拉供应链的新特点

 

  特斯拉供应链特点是垂直化、平级化。特斯拉发展初期,由于生产规模较 小,其采购模式以小批多次为主,降价幅度不高,且特斯拉的供应体系中,中小型零部件垂直供应商较多。

 

  特斯拉国产化后,为降低单车可变人工及物料成本,势必会引入多家供应商。

  

 

  (特斯拉Model 3国产供应链一览)

 

  图源 Wind 天风证券研究所

 

  另外,由于 Model 3为经济型量产车型,规模化对于提高交付水平有着至关重要的作用,特斯拉将加快国产采购步伐,国产供应链的采购模式有很大可能变为大批量标准件、稳定年降的模式。

 

  特斯拉产业链中值得关注的环节

 

  上海工厂高效率投建 ,但本地采销模式并非一蹴而就,而是逐步推进。从行业层面,各零部件环节国产化替代进程快慢与产品价值量、行业特性(技术壁垒、竞争格局、产品属性等)关系密切。

  

 

  从公司层面,有议价能力、工厂位置距离近、产品力强的公司必定会迎来快速发展。而落实到投资,特斯拉业务的营收占比,以及 Model3上量带动周边产业链。

 

  技术壁垒越高的零部件环节,越难替代。汽车中技术壁垒较高环节,通常集中在动力系统及汽车电子(如芯片、功率电子等)部分。长盈精密表示,公司及公司控股子公司苏州科伦特均为特斯拉供应商,已有产品量产供货,主要提供高压电连接和内装饰件,其中特斯拉Model3高压软连接基本由长盈精密子公司科伦特供应。

 

  制造环节中,核心部件向总成的拓展更容易。若获得核心部件订单,由于在此环节中价值量已占大半,由单件向总成拓展更容易。例如三花智控,其近乎垄断的电子膨胀阀产品为热管理中核心部件,若后续向特斯拉延伸供应热管理总成更容易被接受。

 

  03

 

  特斯拉造车工艺

 

  电池、线束、BMS、一体冲压成型车身

 

  特斯拉上海超级工厂,站在特斯拉近10年的生产经验教训的肩膀上,更进一步,如高度自动化机器人生产、车轮上的仓库(车辆下生产线直接进入运输车辆)等技术的引入,从生产流程和设备技术等,对电池、线束、BMS(电池管理系统)、一体冲压成型车身制造等环节进行优化。

 

  电池方面

 

  据德国工程师拆解,特斯拉全车物料、人工成本约在 2.8 万 美元左右,这样 model 3 的利润率较低,仅为 20%。特斯拉通过轻量化、提高电池能量密度、增加集成度、减少线束的方式减轻 model 3 的物料成本。

  

 

  (21700 电池和 18650 电池参数对比)

 

  Model 3创新采用了 21700 型号的圆柱电池,其单电芯能量密度比 18650型号高 20%,单度电成本比18650 型号的电池低 15 美元,全车可节省成本 900-1125 美元。未来特斯拉也将把 Model S/X 的电池全部更换为21700 型号。

 

  线束方面

 

  对于新能源汽车来说整车的动能都靠电能来维持,而这些电能的传递离不开线束,而特斯拉线束布局就是它的厉害之处,顾名思义,线束就是连接汽车各个电子元件的线材,新能源的电气化程度非常的高,各个传感器之间都倚靠线束连接,一般来说,一个汽车的内部线束总长度可以超过数公里。

 

  特斯拉新申请的线束专利,在这个全新的布线体系结构中,子系统将被打包并定义在特定实施例中的一个或多个程序组装。

  

 

  特斯拉线束专利

 

  (US20190217794 WIRING SYSTEM)

 

  除了减少所需的布线数量和长度外,创建这些子安装并将它们连接到线路体系结构主干的做法还将能减少总装的组装时间,这对于提高汽车制造过程中的生产率是非常理想的。

  

 

  尽管Model 3线束总长已经从缩短至1.5km ,但机器人并不擅长铺设冗长的软盘线束,导致人工不得不重新介入这一生产流程,此前,曾导致Model 3一度陷入产能瓶颈。

 

  特斯拉新型的模块化线束专利将现有的软质线束升级为了具备硬质材料框架的集成,线束刚性的提升后,更容易被机械臂抓起、移动和安装。

 

  就拿特斯拉Model S车型来说之前大概是3000米,而到现在的最新车型Model Y长度仅有100米左右相比减少了将近95%,马斯克表示:量产 Model Y 的时候该长度将减少到惊人的100 米。对一个新能源车企来说,这是一个非常恐怖的数据。

  

 

  另一个专利,则是即将量产的Model Y一体冲压成型车身工艺专利,顾名思义,就是从过去单个零部件冲压再拼装的过程,精简为一步直接成型,这将会大幅改善成本曲线。

 

  Model Y发布之后没有得到太多的关注,但这是特斯拉第一款紧凑型SUV产品,不仅拥有革命性的布线系统,现在,还可能首创另一项创新:一个巨大的框架冲压成型机。特斯拉为了使产品生产更加高效,为了避免损失大量时间和金钱的漫长制造过程。

  

 

  马斯克甚至说,未来,特斯拉车身将“从70个零件变成1个零件”。大型冲压成型机可能是一个巨大的投资,但它可以节省大量的机器人参与焊接金属等过程。未来特斯拉可能将在Model Y中测试这个一体成型机,但车主更要小心驾驶了,如果事故碰坏了它,那可能是全损。

  

 

  在产能方面,特斯拉预计上海超级工厂的Model 3年产能为15万辆。该工厂还将生产Model Y车型。并且,根据特斯拉Q3财报的公布数据,与美国的Model 3的生产系统相比,上海工厂生产系统的搭建成本(每单位产能的资本支出)要低大约65%。

 

  重心分布

 

  从工程师或车手的角度看,重心布局的位置,还会直接影响底盘调校好坏。这不是玄学,是真正的科学!这是底盘工程师24小时都在想的问题。汽车三大件,底盘就是其中之一,从它的地位可以说明,底盘调校的技术含量,不会比发动机、变速箱低。底盘工程师想要研发好的底盘,绝对绕不过重心布局这一问题。它可以影响一款车的操控性能,也可以影响行驶安全。

 

  特斯拉Model3最大的优势,就是重心分布了。电池组安装在车身较低的位置,从而降低了汽车的重心,汽车重心降低则大大提高了汽车行驶时的稳定性。电池组分布于汽车的整个底部,电池组坚固的结构有助于汽车抵抗侧面的撞击。这也意味着,特斯拉的车,几乎不会发生翻车事故。

  

 

  由于特斯拉电池组全布局在底盘下方,重心极低,而且整辆车的重量分布非常均匀,比传统燃油汽车更有优势。

  

 

  更有趣的是,同门师兄车型,特斯拉Model X去做翻车测试的时候,简直跟不倒翁一样,车身诡异地翻回来,这种现象简直史无前例。

 

  车身结构

 

  出于成本考量,特斯拉Model3并没有沿用ModelS相同的全铝车身结构,而改用了钢铝混合结构,特斯拉所使用的超高强度钢,已达了1500MPa的屈服强度,使用在A柱、B柱、底盘、车头等部位,这也是Model3在NHTSA的撞击测试中获得最高分的原因。

 

  特斯拉绞尽脑汁控制 Model 3 的成本,同时还为其量产投入巨资。全铝车身在这台价格比 Model S 和 X 低得多的产品上缺席,不算是什么出人意外的事,尽管同级已有捷豹XE用上了全铝。

  

 

  维修指南显示,Model 3 白车身主要由四种材料组成:铝材(灰)、低碳钢(蓝)、高强度钢(黄)、超高强度钢(红)。

 

  车头使用高强度钢材制成,以抵御常见的追尾事故。

  

 

  车头纵向防撞梁两侧还有一段弧形超高强度钢结构,用来应对诸如 25% 偏置之类的小重叠面碰撞事故。

  

 

  从底部看,该设计将正面碰撞的能量引导至两侧车底的门槛梁,从而更好地保护了地板下的电池组,另外,在小角度碰撞中,该设计可以诱导车辆发生偏转,从而侧滑过障碍物,减轻碰撞伤害。

  

 

  车侧和后翼子板使用低碳钢材料,强度较低、硬度较软,面对日常剐蹭等小事故时修复起来更方便。

 

  特斯拉BMS领域突破产品性能持续提升

 

  特斯拉BMS新专利,未来将应用到电动皮卡Cybertruck等车型上,提升电池能量密度和安全性。特斯拉通过BMS系统,有效实现超7000节电池的一致性管理,在电池冷却、安全、电荷平衡等领域拥有超过140项核心专利。

  

 

  2019年12月最新的专利显示,特斯拉将小数量的电池局部泡在一个装有冷却液的电池盒内,由更多的小电池盒组成一个完整的大电池组,替代原先的蛇形导管来控制电池组温度,从而提高电池组能量密度和电池管理系统的安全性。

  

 

  这项新的电池技术,将应用到电动皮卡Cybertruck和特斯拉卡车上,未来随着BMS的不断升级,产品的安全性和稳定性优势将更加明显。

 

  04降本增效、资产周转率零部件国产化率双提升

 

  从2018年Q3开始, Model 3产能爬坡且稳定,交付提升,销量飙升,迅速占领市场,带动企业营收高速增长(2016-2018年总体营收增长率维持在70%左右),从而推动企业的资产周转率加快。

 

  2018年首次突破0.7,2019年前三季度达到0.55,同比+11.9%,同期丰田和大众分别为0.44和0.39。对比发现,特斯拉的资产周转率目前在汽车行业中处于领先地位。

  

 

  2014年以来毛利率阶梯性下降,降本增效未来或将改善毛利。2019年Q1-Q3公司汽车销售业务实现营收138.1亿美元,其中工厂制造成本为111.2亿美元,毛利率为19.44%。

  

 

  国产Model 3的毛利率可能增长至30%以上,主要得益于BOM和人工成本两块。从国产Model 3的成本来看,电池系统占到38.6%。材料选择与巨头进入,将进一步优化成本。

  

 

  2019年6月动力电池白名单取消后, LG化学、松下等一批海外巨头进入,加速行业竞争,未来动力电池的价格有进一步下降的空间。特斯拉2019年Q1-Q3的毛利率约为19%,BOM大约占到生产成本的70%,不考虑地区间的价格差异,未来国产版BOM整体下降5%-10%将带动毛利上升2.8%-5.7%。

  

 

  人工成本上,2019年美国汽车生产线工人的平均年收入达到7.6万美元;在中国,目前特斯拉上海工厂的工人年收入约为1.7万美元,按照加州工厂人工费用占生产总成本(COGS)的18%来估算,成本上的减少将使国产Model 3的毛利上升10%左右。

 

  05提前入场布局 抢占先机领先传统整车厂巨头一年

 

  大众上海MEB嘉定新厂,预计将于2020年建成。上汽大众新能源汽车工厂是大众全球范围内首个专为纯电动车型生产建造的汽车工厂,于2018年10月开工,总投入170亿元人民币,计划于2020年建成投产,规划年产能30万辆。

 

  据规划,建成后将生产大众奥迪斯柯达的多款电动车产品,最先生产的车型大概率是大众的l.D.以及奥迪Q4 e-tron。

  

 

  (嘉定新厂效果图 来源:嘉定都市网)

 

  特斯拉上海工厂,相对传统整车厂巨头提前入场布局,抢占先机。由于特斯拉美国工厂周产能已突破7000辆/周,上海工厂属于生产经验的复制和延伸,能实现快速上量。

 

  而传统车企囿于“船大难掉头”,对新能源汽车相对更保守,新能源整车平台开发慢,传统车的电子架构无法短时间舍弃,目前德系、美系均在打造新的电动车架构平台,但进程大概率慢于预期,其中相对亮眼、动作较快的是大众的MEB平台。预计,特斯拉上海工厂车型量产约领先大众上海MEB工厂一年。

  

 

  大众宣布于2019年11月在欧洲投产ID.3, 对比一般7~8年的新车研发周期以及特斯拉的时间线,相对激进。仓促开始的全新计划以及多款新车同时研发的难度将拖慢整体进度,应用MEB平台的大众ID3 预计于2020年年中开始交付,Audi Q4 e-tron 推迟到2021年初正式交付。

  

 

  从国内工厂建设来看,全新的上海工厂将于年底基本建成并试产新车,从试产新车到大规模量产上市需要近一年时间,基本对齐2020年底量产首批新车的时间线。

 

  06类苹果产业链的盛世图景

 

  能否在新能源汽车领域复制

 

  今年,是iPhone系列的十三周年,高速增长的苹果手机,同时也将与苹果相关的制造产业链带上巅峰,业绩和股票双增长。

  

 

  (2019苹果200家核心供应商名单曝光!中国87家,美、日各38家)注:粗体为新进榜公司

 

  7 年前,苹果公司全球156家供应商中,中国大陆厂商仅有 8 家。而苹果公布的2019 全球200大供应商信息,中国大陆苹果产业链供应商增长近 3 倍,供应商数量占比 升至 15%(中国大陆+中国香港合计 40 家,中国台湾 46 家。

  

 

  特斯拉在行业颠覆性、产品认可度、产业链长度广度、产品单体价值等方面,均不亚于甚至优于苹果,其产业链未来有望复制,甚至超越苹果产业链对中国制造企业的拉动。

 

  从某种意义上看,特斯拉的OTA 与苹果手机的 IOS 系统别无二致,OTA 系统这使得汽车从一个普通的交通工具,向拥有无限延展可能的智能移动终端进化,而特斯拉正是这一汽车革命的开路先锋。

 

  马斯克此前曾表示,Model Y将基于Model 3平台研发,这会大幅降低特斯拉的研发投入支出。同时,Model 3和Model Y可以共享七成零部件,Model 3、Model Y的在华投产,必将给中国零部件供应商带来新一轮洗牌机会。

  

 

  依靠苹果的快速发展,我国建立起了全球最为完备的电子制造产业链。

 

  除了众人皆知的iPhone代工厂富士康,iPhone产品具有风向标意义,iPhone的每一次升级都能拉动苹果手机的出货量,从而带动如面板的京东方,触摸屏的欧菲科技,射频天线的信维通信,声学器件歌尔声学,给AirPods Pro代工立讯精密,以上各家公司,均在其细分零组件领域做到全球领先。

 

  这个产业链牛逼的地方在于,供应链备货受iPhone大升级带动的同时,也在为我国的手机品牌的高速发展,做出重大贡献。

 

  华为、OPPO、VIVO等国产品牌的迅速发展,除了自身产品力和研发投入,也受益于苹果带动下,建立起来的一整套上下游供应链。

  

 

  (图源:特斯拉官网)

 

  据报道,特斯拉预计2020年在中国大陆地区新增4000个以上超级充电桩,该数量是过去5年超级充电桩建设总量的一倍。

 

  07价格屠刀下 中国新能源车企何去何从

 

  特斯拉如同武侠小说里面的大侠,拿着一把屠龙刀进来搅局。那么让特斯拉进中国,对于中国制造业,是否弊大于利呢?

 

  答案当然是否定的!

 

  特斯拉入中国,对于国内新能源汽车产业链各大配件厂商来说,是一大利好,因为通过与特斯拉的合作,一方面收获大量订单,而另一方面还能提高自己的整体水平,进而,新能源汽车产业的整体水平也在高速增长。

 

  从宏观上来说,引入特斯拉也表示出了我们对于整个新能源汽车产业发展是不满意的,现在正在及时纠偏,之前我们一直在大力补贴这个行业,结果发现一堆骗补贴的厂家,续航里程还不到140公里,就敢说自己是电动汽车,其实目的就是在骗这些补贴,后来把补贴退坡了,一下子这些骗补贴的就全都完蛋了,电动车销量也出现了严重的倒退,甚至带动着锂电池需求都开始下降。

 

  中国强大的供应链网络受益之余,甚至也可能如苹果带动产业链般,带动大批供应商巨头快速崛起。

 

  目前特斯拉上海工厂一年规划产能是15万辆,平均周生产1000辆,但随着员工不断的补充和设备的进一步完善,产能将随时获得提升。而现在国产特斯拉处于供不应求的状态,也就是说跟茅台一样,产多少就能卖多少,所不同的是特斯拉不是经销商压货,而是切切实实的消费者在订车用车。

 

  毕竟相对于汽油车来说,新能源车还相对容易一些,转了一大圈也比较过无数多的车型,只有特斯拉还说得过去。现如今国产特斯拉又将价格降了快一半,性价比就更高了,所以确实很多人已经趋之若鹜,以前国产电动车都在30万这个区间,而特斯拉那个时候要60万,所以价格空间让很多人望而却步,但现在价格一样了,已经没什么好犹豫了。

 

  这就好比苹果和一众国产手机品牌一样,如果苹果早点将价格降到3000以下这个空间,不知道现在国产品牌是否还有生存空间,要知道手机的竞争力我们还是非常强的。

 

  特斯拉进入30万这个区间,对于国产电动车品牌,比如蔚来汽车、小鹏汽车、威马汽车、比亚迪等品牌压力都是不小的。按照传统的思路,这些纯粹的国产品牌必须得调整价格了,至少要比特斯拉便宜一半才有竞争力,也就是说至少要跌到20万以下区间,所以国产特斯拉的出现,必然让新能源汽车将掀起一场价格大战。

 

  现在引入特斯拉,就是向整个电动车市场释放了一条鲶鱼,意思就是要让这些国产电动车企业产生危机意识,拿出竞争的态度来。

 

  之前我们走汽车补贴的路已经完全失败了,现在翻回头来走家电和互联网的路,干脆放开市场竞争,希望能够杀出华为、格力、阿里、腾讯这样的伟大企业,越开放越繁荣,越保护则越落后。改革40年,我们一直在诠释的这句话有多么的正确。

 

  08结语

 

  特斯拉与中国制造业的合作真应了那句:“金风玉露一相逢,便胜却人间无数”,经济合作越来越超越国界,即使强横如特朗普,面对特斯拉与中国的合作也毫无办法。期待中国制造业与特斯拉的优势互补、强强合作创造更多的奇迹。

 

  美国的创新能力是全球最强的,而把这种创新能力转成规模化的产品方面中国是最强的,中国凭借着自己强大的供应链网络,可以更大规模更低成本更快速度的制造,而全球的创新能力注入中国市场之后,会倒逼一些生产同类产品的企业去学习国外的技术和管理,从而进行改革,当然,也会淘汰那些落后效率不高的企业形成良性竞争。

 

  当中国开始对接起全球的创新能力时,以中国为核心的制造业网络生态就建成了,身为超级大节点的中国其实不怕什么贸易摩擦,最怕创新能力不进入中国市场,因为这意味着中国技术升级产业迭代的源动力消失了。

  

 

  当年乔布斯带着iPhone改变了手机市场,带动了苹果产业链帝国,随着手机行业的发展成熟,国内手机市场形成了苹果华为、OPPO、vivo等多足鼎立的局面。

 

  新能源汽车领域,能否复制手机市场的发展路径,最终也形成多足鼎立的局面,我们拭目以待!