2017年特斯拉产业链深度研究报告_92页_7mb
报告摘要
特斯拉产业链深度研究报告(2017年)
一、特斯拉简介与发展历程
特斯拉成立于2003年,总部位于美国帕洛阿尔托。其发展历程如下:
- 2004年:Roadster开始研发
- 2005年:与莲花合作,以莲花跑车为基础制造Roadster
- 2006年:Roadster原型车发布
- 2007年:与奔驰合作
- 2008年:Roadster量产
- 2009年:Model S原型车公布
- 2010年:打开动力设施,推出“Tesla 流浪者”计划,获得NUMMI组装厂
- 2011年:丰田投资,与松下电池合作
- 2012年:Model S与Model X发布
- 2013年:成为美国豪车销量第一
- 2014年:Model X量产,推出“特斯拉能源”业务
- 2016年:Model 3发布
- 2017年:Model 3量产,全球超级充电站达861座
二、核心技术与产品优势
1. 电池系统
特斯拉采用高能量密度的18650和21700圆柱形电池,其优势包括:
- NCA电池:能量密度达170 Wh/kg,是磷酸铁锂电池的两倍
- 21700电池:能量密度约300 Wh/kg,较18650提高20%,成本更低
- 电池管理系统(BMS):具备独立监测和控制单电池电压、电流的功能,提升电池组可靠性
- 快充系统:超级充电器可实现快速充电,但充电速度随电池电量上升而下降
- 电池冷却系统:采用液冷铝管系统,确保电池在恒温条件下工作,延长寿命
2. 电机技术
特斯拉使用自主研发的三相感应电动机,相比传统永磁电机,具有以下优势:
- 能忍受大幅温度变化
- 输出扭矩可大范围调整
- 体积小、重量轻
- 可靠性高
3. 设计与检测能力
特斯拉在设计和制造上具有显著优势:
- Model S:采用17寸LED触摸屏,具备导航、音乐调节、座椅控制等功能
- 全景玻璃:提升视觉效果,阻挡98%可见光和81%热量
- 碳纤维材料:降低车身重量,提升性能与美观度
- Model X:独特的鹰翼门设计,风阻系数仅为0.24,优于行业平均水平
三、特斯拉产业链分析
1. 成本构成
特斯拉电动车成本构成如下:
- 锂电池:占比39%
- BMS:占比17%
- 车身及其它零配件:占比44%
2. 锂电池原材料需求
一辆电动车的电池原材料需求如下:
- 碳酸锂:约45千克
- 钴:约11千克
- 石墨:约50千克
3. 全球锂电池需求预测(2016年)
| 项目 | 2016年产量(亿Wh) |
|---|---|
| 便携式设备用锂电池 | 628 |
| 电动汽车用锂电池 | 236 |
| 储能用锂电池 | 86 |
| 锂电池总产量 | 950 |
4. 锂电池正极材料
| 材料 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| 钴酸锂(LCO) | 充放电稳定,工艺简单 | 钴价格昂贵,循环寿命低 |
| 镍钴锰酸锂(NCM) | 电化学性能稳定 | 钴使用量较高 |
| 锰酸锂(LMO) | 安全性能好,成本低 | 能量密度低 |
| 磷酸铁锂(LFP) | 高安全性,环保长寿 | 低温性能差 |
| 镍钴铝酸锂(NCA) | 高能量密度,低温性能好 | 高温性能差,生产门槛高 |
5. 锂电池负极材料
| 材料 | 比容量(mAh/g) | 首次效率 | 循环寿命 | 安全性 | 快充性能 |
|---|---|---|---|---|---|
| 碳系负极 | 310-370 | 90-93% | 1000次 | 一般 | 一般 |
| 钛酸锂 | 165-170 | 99% | 30000次 | 高 | 最好 |
| 合金系负极 | 硅:800 | 60% | 200次 | 差 | 差 |
6. 电解液
电解液占电池成本的17%,其中六氟磷酸锂占电解液成本的43%。主要厂商包括:
- 广州天赐:3.3万吨产能
- 新宙邦:2万吨产能
- 国泰华荣:1万吨现有,2万吨在建
- 东莞杉杉:1.5万吨产能
- 天津金牛:1万吨产能
7. 隔膜
2016年隔膜国产化率已达86%,其中干法隔膜已完全国产化,湿法隔膜出货量达3亿平米以上,但中高端市场仍依赖进口。
8. 电池供应商
特斯拉主要与以下企业合作:
- 松下:提供18650和21700电池
- 比亚迪:提供电池材料
- LG化学、三星SDI、CATL、ATL、比克电池等:提供电池材料和组件
四、市场与行业分析
1. 锂电池行业趋势
- 2016年全球锂电池销售TOP20企业:松下、LG化学、三星SDI、比亚迪、CATL等企业占据主要市场份额
- 2016年全球锂电池总产量:约950亿Wh,同比增长显著
- 正极材料市场:湖南杉杉、北大先行、厦门钨业等企业占据领先地位
2. 钴资源分析
- 全球钴资源储量丰富,主要集中在刚果、澳大利亚、俄罗斯、中国等地
- 钴主要用于锂电池,占锂电池消费结构的80%
- 钴价格高,未来正极材料发展趋势是减少钴的使用
3. 石墨资源与需求
- 中国石墨矿资源丰富,探明储量约1.73亿吨
- 石墨主要用于锂电池负极材料,需求量巨大
- 2016年国内锂电负极材料产量达12.25万吨,同比增长68.27%
4. 磁材与电机
- 钕铁硼:全球主要磁材,2016年产量约14.6万吨,中国占比89%
- 永磁同步电机:适用于电动车,具有高效率、小体积、轻重量等优点
- 三相感应电机:特斯拉采用,具备高可靠性、耐温性好等优势
五、特斯拉的营销与战略
- 营销模式:采用苹果式的直营体验店模式,截至2017年5月,中国共有29家门店
- 超级充电网络:全球已建成861座超级充电站,5,655个超级充电桩
- 免费充电额度:车主每年可获得400 kWh免费充电额度,约可行驶1600公里
- 未来战略:持续优化电池技术,提升续航里程,拓展市场,完善充电网络
六、总结
特斯拉凭借其在电池技术、电机系统、设计与制造等方面的极致创新,成为新能源汽车领域的领军企业。其采用的NCA和21700电池体系具有高能量密度、低成本、高可靠性等优势,同时通过先进的BMS、快充系统和冷却技术,确保电池性能与安全性。特斯拉的营销策略也不断创新,借鉴苹果模式,提升用户体验。随着新能源汽车市场的快速增长,特斯拉的产业链将面临更大的机遇与挑战。
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