導(dǎo)讀
2019年特斯拉用了357天時(shí)間把上海臨港新區(qū)的一片農(nóng)田變成了特斯拉首個(gè)海外超級(jí)工廠。2020 年1月7日，特斯拉首批國產(chǎn)Model 3實(shí)現(xiàn)大批量交付，價(jià)格降至30萬元以下，同時(shí)正式宣布啟動(dòng)Model Y 項(xiàng)目。當(dāng) “硅谷基因”遇到 “中國速度”，特斯拉市值一路突破900億美元，已經(jīng)超過美國兩大傳統(tǒng)汽車巨頭通用與福特市值之和。特斯拉崛起的秘密是什么？對(duì)全球和中國汽車行業(yè)帶來哪些影響？中國汽車人如何應(yīng)對(duì)“狼來了”？
摘要
1、特斯拉崛起，重塑汽車產(chǎn)業(yè)競爭格局。1）Model 3 成為爆款：2019年1至11月特斯拉Model 3北美市場的銷量達(dá)到12.8萬輛，超過同級(jí)別寶馬2/3/4/5系銷量之和（10.4萬）、奔馳C/CLA/CLS/E系之和（9.5萬）、奧迪A3/A4/A5/A6之和（7萬）。與此同時(shí)，通用、福特等傳統(tǒng)車企陸續(xù)裁員，F(xiàn)CA（菲亞特克萊斯勒）和PSA（標(biāo)致雪鐵龍）合并成為全球第四大車企，傳統(tǒng)車企抱團(tuán)取暖與特斯拉的高歌猛進(jìn)形成鮮明對(duì)比。2）特斯拉開啟了汽車電動(dòng)化與智能化浪潮：Model 3不僅在三電的工程技術(shù)層面做了進(jìn)一步改進(jìn)，而且采用了類似于智能手機(jī)的集中式電子電氣架構(gòu)，即用一個(gè)中央處理器和操作系統(tǒng)控制所有車輛上的硬件。未來汽車產(chǎn)業(yè)的核心價(jià)值將不再是發(fā)動(dòng)機(jī)、車身、底盤，而是電池、芯片、車載系統(tǒng)、數(shù)據(jù)。全球最大的車企大眾宣布，將成為一家軟件驅(qū)動(dòng)的公司，并設(shè)立了“Digital Car&Service”部門，大力推動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。豐田公司宣布，豐田將從汽車公司轉(zhuǎn)型為移動(dòng)出行公司，他們的競爭對(duì)手已經(jīng)不是曾經(jīng)的奔馳、寶馬和大眾，而是蘋果、谷歌等。
2、特斯拉以三代產(chǎn)品定位依次下沉為路徑，以電動(dòng)化切入、以智能化展開差異化競爭、高度垂直一體化整合，逐步擴(kuò)大用戶群體，同時(shí)維持環(huán)保、科技、高端的品牌形象。在執(zhí)行層面，特斯拉吸取了第一代產(chǎn)品研發(fā)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，并在后續(xù)的產(chǎn)品生命周期中更加注重創(chuàng)新、工程制造、用戶體驗(yàn)和成本四者之間的平衡，逐步構(gòu)建核心競爭力：
1）研發(fā)設(shè)計(jì)：特斯拉歷年研發(fā)強(qiáng)度基本在10%以上，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)車企5%的平均水平。在三電領(lǐng)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(tǒng)的組合、開關(guān)磁阻電機(jī)和碳化硅功率半導(dǎo)體的首次應(yīng)用，既提升續(xù)航里程、又降低整車電耗。在智能化和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，特斯拉自研車載操作系統(tǒng)和自動(dòng)駕駛芯片，目前在整車OTA與L2自動(dòng)駕駛的用戶體驗(yàn)上超過大多數(shù)競爭對(duì)手。
2）生產(chǎn)制造：特斯拉奉行高度垂直整合的生產(chǎn)模式，在電芯、電機(jī)等核心零部件上基本采用自主設(shè)計(jì)+代工或者合資的形式，牢牢把握供應(yīng)鏈主導(dǎo)權(quán)，通過規(guī)模效應(yīng)不斷降低成本。根據(jù)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。
3）產(chǎn)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(tái)化的車型矩陣帶有蘋果式的極簡主義風(fēng)格，也讓特斯拉能夠更加聚焦精力打造爆款，從而攤薄單個(gè)車型的研發(fā)生產(chǎn)成本。
4）品牌、營銷與服務(wù)：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(shè)和Twitter互動(dòng)，為特斯拉帶來超高流量和媒體曝光度?！?018年BrandZ全球品牌價(jià)值100強(qiáng)”榜單顯示，特斯拉品牌價(jià)值達(dá)到94億美元，超越保時(shí)捷等老牌豪車品牌。同時(shí)，特斯拉采用了直營模式而非傳統(tǒng)經(jīng)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(wù)，進(jìn)一步改善用戶體驗(yàn)。
3、特斯拉的未來。隨著垂直整合程度的加深，特斯拉正不斷開拓業(yè)務(wù)邊界，但也面臨產(chǎn)能、產(chǎn)品安全與質(zhì)量、現(xiàn)金流等方面的問題與爭議。特斯拉未來所面臨的競爭對(duì)手不僅僅是大眾、豐田等傳統(tǒng)OEM，更有谷歌、英偉達(dá)、Uber等高科技企業(yè)，還有石油巨頭、中國傳統(tǒng)與新造車勢力。全球新能源汽車市場格局仍存變數(shù)。
1）特斯拉將成為一家全球化車企。Model 3在美國市場已經(jīng)成為現(xiàn)象級(jí)的產(chǎn)品，當(dāng)務(wù)之急在于憑借自建工廠和低價(jià)政策將成功復(fù)制到中國市場，快速搶占市場，并著手推進(jìn)Model Y以滿足SUV用戶的需求。此后特斯拉還將推出電動(dòng)卡車Tesla Semi、電動(dòng)皮卡Cybertruck。我們預(yù)測2030年全球電動(dòng)汽車銷量將達(dá)到3500萬輛，特斯拉年銷量將達(dá)到300萬輛，海外市場營收占比將超過50%。
2）未來特斯拉在電動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢可能被逐步縮小，核心競爭力在于智能化、無人駕駛技術(shù)、數(shù)據(jù)和品牌。從智能手機(jī)發(fā)展史來看，外觀和供應(yīng)鏈都極易被模仿借鑒，但蘋果的利潤卻超過所有競爭對(duì)手總和，核心在于自研A系列芯片、iOS系統(tǒng)，并打造應(yīng)用生態(tài)和高端品牌。特斯拉通過自研自動(dòng)駕駛芯片和人工智能算法，并配合數(shù)量最大的車隊(duì)不斷提供用于深度學(xué)習(xí)的真實(shí)路況數(shù)據(jù)，特斯拉將擁有比其他競爭對(duì)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(duì)于激光雷達(dá)路線將體現(xiàn)出極大的成本優(yōu)勢。
3）長期來看，汽車服務(wù)和能源服務(wù)將成為特斯拉新的增長點(diǎn)。特斯拉已經(jīng)建立了全球范圍的直營店和充電網(wǎng)絡(luò)，通過OTA不斷向用戶推送新的軟件與功能，特斯拉正持續(xù)構(gòu)建線上+線下、汽車+能源的服務(wù)閉環(huán)。全自動(dòng)駕駛成熟以后，特斯拉還將自建車隊(duì)提供出租車服務(wù)。
風(fēng)險(xiǎn)提示：汽車安全事故、中美貿(mào)易摩擦等
目錄
1 特斯拉發(fā)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(jī)，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(guī)模量產(chǎn)
2 特斯拉有堅(jiān)固的護(hù)城河嗎？
2.1 研發(fā)設(shè)計(jì)：業(yè)界最先進(jìn)的三電技術(shù)
2.1.1 電池系統(tǒng)
2.1.2 電機(jī)電控
2.2 軟件與架構(gòu)：汽車將成為移動(dòng)的計(jì)算機(jī)
2.2.1 系統(tǒng)軟件
2.2.2 應(yīng)用軟件
2.3 生產(chǎn)制造：高度垂直一體化
2.4 銷售、品牌與服務(wù)：直營與全生命周期交互
3 特斯拉的下一個(gè)十年：挑戰(zhàn)與前景
3.1 挑戰(zhàn)
3.2 前景
正文
1 特斯拉發(fā)展簡史
2003年，硅谷工程師艾伯哈德和塔本寧創(chuàng)立電動(dòng)汽車制造公司，為致敬交流電發(fā)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(lǐng)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(fā)展的路線圖“Master Plan”，即“三步走”戰(zhàn)略：
一、打造一臺(tái)昂貴、小眾的跑車（Roadster）；
二、用掙到的錢，打造一臺(tái)更便宜、銷量中等的車（Model S/X）；
三、用掙到的錢，打造一臺(tái)更具經(jīng)濟(jì)性的暢銷車型（Model 3）；
四、在做到上述各項(xiàng)的同時(shí)，還提供零排放發(fā)電選項(xiàng)。
1.1 2003-2008年：Roadster艱難誕生
特斯拉以高端小眾電動(dòng)跑車切入汽車行業(yè)。汽車是典型的技術(shù)密集與資本密集型行業(yè)，也是初創(chuàng)企業(yè)存活幾率最低的行業(yè)之一。無論生產(chǎn)制造工藝、供應(yīng)鏈管理或是企業(yè)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(tǒng)車企。況且在當(dāng)時(shí)高達(dá)$1000/KWh的電池成本與產(chǎn)業(yè)鏈配套尚不成熟的客觀環(huán)境下，不論造一輛跑車還是經(jīng)濟(jì)實(shí)用型轎車的成本都相當(dāng)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(duì)高收入群體推出高端電動(dòng)跑車，高舉高打，徹底顛覆人們對(duì)于電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程短、性能差的認(rèn)知。
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(jià)9.8萬美元，該款超跑百公里加速度約3.7秒，最高續(xù)航達(dá)到約400公里，起步階段的推背感甚至超越法拉利等傳統(tǒng)跑車。作為第一款采用鋰電池技術(shù)的超跑，Roadster一經(jīng)推出便受到諸多好萊塢明星和硅谷高管等社會(huì)名流青睞。
然而，受制于供應(yīng)鏈和核心零部件技術(shù)瓶頸，Roadster生產(chǎn)成本失控、量產(chǎn)艱難。當(dāng)時(shí)在CEO艾伯哈德的領(lǐng)導(dǎo)下，特斯拉團(tuán)隊(duì)過于注重技術(shù)研發(fā)和性能提升，忽視了生產(chǎn)安排和產(chǎn)品管控，大大拖延了成品進(jìn)度。2007年6月，距離Roadster正式投產(chǎn)只剩2個(gè)月時(shí)，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(yīng)鏈采購缺乏規(guī)模效應(yīng)，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(yù)定用戶中有30多名因?yàn)榻桓堆悠诙∠唵巍?
創(chuàng)始人出走、高層動(dòng)蕩，馬斯克出任CEO力挽狂瀾。因?yàn)楣芾硎д`和費(fèi)用失控，2007年8月創(chuàng)始人艾伯哈德被罷免了CEO職務(wù)，最后由馬斯克親自擔(dān)任。為實(shí)現(xiàn)Roadster正常上市，特斯拉團(tuán)隊(duì)決定優(yōu)化一檔變速箱來替代研發(fā)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?yàn)楫a(chǎn)品定位和受眾的局限性，Roadster所帶來的經(jīng)濟(jì)效益有限。從2008年2月上市到2012年停產(chǎn)，Roadster銷往30多個(gè)國家，全球銷量約2450輛。按照9.8萬美元售價(jià)計(jì)算，特斯拉也僅通過Roadster回籠現(xiàn)金流2.4億美元，對(duì)于第二代車型Model S的研發(fā)和生產(chǎn)來說杯水車薪。2008年年末，金融危機(jī)令特斯拉的財(cái)務(wù)狀況雪上加霜，特斯拉處于破產(chǎn)邊緣。
1.2 2009-2015年：絕處逢生，打造爆款
1.2.1 化解危機(jī)，成功上市
奔馳和豐田的戰(zhàn)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(guān)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(tǒng)車企巨頭的戰(zhàn)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(xué)習(xí)到生產(chǎn)、管理經(jīng)驗(yàn)和模式的know-how。此外，特斯拉還以4200萬美元低價(jià)收購原豐田與通用合資、年產(chǎn)能50萬輛的工廠NUMMI，為大規(guī)模量產(chǎn)打下基礎(chǔ)。
美國政府大力支持，特斯拉現(xiàn)金流危機(jī)暫緩并成功上市。2008年金融危機(jī)后，為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，美國國會(huì)出臺(tái)一系列政策幫扶各行各業(yè)，其中包括美國能源部的250億美元先進(jìn)技術(shù)汽車制造貸款項(xiàng)目，通過補(bǔ)貼和低息貸款支持當(dāng)?shù)叵冗M(jìn)汽車技術(shù)和零部件研發(fā)。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(lián)邦稅務(wù)抵免（2019年降至3750美元）。2010年6月特斯拉成功于納斯達(dá)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(yè)成功上市。
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(chǎn)車型，于2012年6月正式交付，當(dāng)時(shí)共推出三款，配備電池40kWh、60kWh、85kWh，售價(jià)5.74萬美元-8.74萬美元，對(duì)應(yīng)百公里加速度最快達(dá)4.4秒，續(xù)航里程最高可達(dá)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(dǎo)航、音樂等多種功能，同時(shí)配備4GLTE無線網(wǎng)絡(luò)使車主可以免費(fèi)享受系統(tǒng)OTA空中升級(jí)服務(wù),例如2014年推出的Autopilot自動(dòng)輔助駕駛功能。2019年1月，Model S不再提供電池75kWh選項(xiàng)，目前僅剩100D與P100D兩款。
作為首款高端電動(dòng)車，ModelS一經(jīng)推出便大受好評(píng)。2012年年末，Model S預(yù)定量從推出時(shí)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(dá)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(shí)代雜志“2012年25項(xiàng)最佳發(fā)明之一”、美國權(quán)威消費(fèi)者測評(píng)《Consumer Reports》“2017年度10款車主最滿意車型之首”等榮譽(yù)。
務(wù)實(shí)、注重長遠(yuǎn)規(guī)劃和成本管控，特斯拉盈利性和生產(chǎn)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(gè)還清能源部低息貸款的汽車制造公司。此外，為了ModelS生產(chǎn)和Model X項(xiàng)目推進(jìn)，除了改造加州Fremont工廠外，2014年7月特斯拉與松下達(dá)成合作協(xié)議，在美國內(nèi)達(dá)華州投資超50億美元建造超級(jí)工廠Gigafactory1，以應(yīng)對(duì)未來5-10年生產(chǎn)計(jì)劃。
超級(jí)工廠Gigafactory1主要負(fù)責(zé)特斯拉所有動(dòng)力系統(tǒng)，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(dòng)力電池年產(chǎn)能。松下負(fù)責(zé)生產(chǎn)制造，特斯拉負(fù)責(zé)電池組裝和進(jìn)一步加工。目前，Gigafactory1每天生產(chǎn)約350萬個(gè)2170動(dòng)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(chuàng)新，兩者的用戶定位與價(jià)格也相仿，均屬“Master Plan”第二階段計(jì)劃。Model X主要為滿足需求更大的豪華SUV市場，并豐富產(chǎn)品線。較ModelS銷量呈穩(wěn)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。
同時(shí)特斯拉進(jìn)行了一系列行業(yè)垂直整合，除Gigafactory 1外，還在全球范圍大量修建超級(jí)快充Supercharger和目的地充電樁Destination Charger，并在全球范圍內(nèi)增加門店展區(qū)和服務(wù)中心的數(shù)量。
1.3 2016年至今：走向大規(guī)模量產(chǎn)
中型轎車是規(guī)模最大最具性價(jià)比的細(xì)分市場。根據(jù)汽車軸距、車長、價(jià)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(xì)分市場。而汽車價(jià)格每下降5000美元，潛在買家數(shù)量便會(huì)翻倍的行業(yè)定律決定了中型市場在所有細(xì)分市場中的重要性。對(duì)于特斯拉而言，中型汽車不僅是第三階段發(fā)展目標(biāo)的關(guān)鍵，更決定了特斯拉能否真正成為一家主流車企，戰(zhàn)略意義重大。
Model 3繼Model S后，成為特斯拉成功開拓市場的標(biāo)志性產(chǎn)品。Model 3于2016年3月公布、2017年年底交付，標(biāo)準(zhǔn)版起步價(jià)3.5萬美元、續(xù)航里程354公里，極具性價(jià)比。隨著產(chǎn)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(jí)、奧迪A6等傳統(tǒng)豪華燃油車型，2019年全美銷量超過16萬輛，成為2019年美國中型豪華轎車市場冠軍。
Model 3的大獲成功，令特斯拉的營收更上臺(tái)階。2018年全年特斯拉收入達(dá)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；2019年前三季度收入達(dá)171.9億美元，凈利潤小幅降至9.7億美元。分項(xiàng)目來看，2018年全年汽車銷售收入達(dá)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(qū)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(dá)到8.4%。
國產(chǎn)Model 3以低價(jià)策略攪動(dòng)內(nèi)地新能源汽車市場。作為國際化的重要戰(zhàn)略之一，特斯拉高度重視內(nèi)地新能源汽車市場，并于上海自建超級(jí)工廠，由于國內(nèi)人工費(fèi)用、固定資產(chǎn)費(fèi)用較低，且上海市政府以貸款優(yōu)惠政策吸引，特斯拉上海工廠的資本開支較美國工廠低65%。國產(chǎn)特斯拉將降價(jià)切入中高端市場，入門級(jí)Model 3價(jià)格低于30萬元，并于2019年底完成首批員工交付。此次調(diào)價(jià)由三方面組成，第一方面，1月3日特斯拉官方宣布準(zhǔn)續(xù)航升級(jí)版從35.58萬元下調(diào)至32.38萬元，降價(jià)幅度高達(dá)3.2萬元。第二方面，于2019年12月6月入選第11批《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》，享受補(bǔ)貼24,750元/每輛。第三方面，于12月27日入選第29批《免征車輛購置稅的新能源汽車車型目錄》，享受購置稅減免。三方面因素促成Model3入門價(jià)格從35.58萬元下降至29.9萬元，對(duì)比2019年4月進(jìn)口版本，降價(jià)幅度高達(dá)38.8%。
Model3可能對(duì)中國中高端傳統(tǒng)汽車以及新能源汽車市場造成巨大沖擊。從傳統(tǒng)汽車市場來看，2019年1-11月中國傳統(tǒng)中高端汽車（28-42萬元區(qū)間）銷量為136.1萬輛，占傳統(tǒng)汽車銷量5.9%，主要以奧迪A4L、奔馳C系、別克GL8、寶馬3系等ABB車系為主。從新能源汽車市場來看，2019年1-11月銷量為104.3輛，其中純電動(dòng)汽車銷量為83.2萬輛，主要以中低端車型為主，因此Model 3競爭目標(biāo)主要為比亞迪唐、蔚來ES6等。目前，特斯拉上海工廠產(chǎn)能為15萬輛/年，預(yù)計(jì)2020年Model 3將占中國新能源汽車市場12%以上份額。
為實(shí)現(xiàn)向可持續(xù)能源轉(zhuǎn)型，特斯拉加速從電力生產(chǎn)到能源存儲(chǔ)運(yùn)輸?shù)男履茉串a(chǎn)業(yè)鏈布局，包括在全球主要市場建造工廠、儲(chǔ)能網(wǎng)絡(luò)和充電網(wǎng)絡(luò)。制造工廠方面，出于降低關(guān)稅影響以致降低生產(chǎn)成本來提高產(chǎn)品價(jià)格競爭力的考慮，同時(shí)也為長期市場戰(zhàn)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(chǎn)制造Model 3/Y。
儲(chǔ)能方面，利用太陽能發(fā)電覆蓋家庭儲(chǔ)能和大型光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)。家庭儲(chǔ)能產(chǎn)品為Powerwall電池和太陽能屋頂Solar Roof，Solar Roof白天收集太陽能并轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存于Powerwall內(nèi)，Powerwall可以在家庭有用電需求時(shí)再進(jìn)行放電，形成“存儲(chǔ)-充放”的有機(jī)循環(huán)。大型儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品為Powerpack，主要針對(duì)商用和工業(yè)能源存儲(chǔ)利用。為更好深入儲(chǔ)能領(lǐng)域，除在Gigafactory 1生產(chǎn)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(quán)，并在紐約州水牛城建造Gigafactory 2生產(chǎn)太陽能面板。
充電網(wǎng)絡(luò)方面，特斯拉的主要產(chǎn)品為超級(jí)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(chǔ)能進(jìn)行汽車充電，充滿耗時(shí)約10-14小時(shí)。超級(jí)快充針對(duì)公里沿線，第三代超級(jí)快充充電功率最高可達(dá)250kW，Model 3長續(xù)航版在峰值功率環(huán)境中，5分鐘所充電量可行駛約120公里，較第二代充電時(shí)間降低50%。目的地充電針對(duì)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(gè)超級(jí)充電樁和21000個(gè)目的地充電樁。
2 特斯拉有堅(jiān)固的護(hù)城河嗎？
作為第一性原理（FirstPrinciple）的忠實(shí)信徒，馬斯克傾向于回歸事物的本質(zhì)分析和解決問題，而非采用類比和改良的方式。他認(rèn)為后者屬于線性思維，只能對(duì)技術(shù)或產(chǎn)品產(chǎn)生較小的升級(jí)和迭代，而只有從事物本質(zhì)出發(fā)，才能產(chǎn)生顛覆性創(chuàng)新。這種思維方式在馬斯克的另一家初創(chuàng)企業(yè)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(shí)候能夠獨(dú)辟蹊徑，做出讓人驚嘆的設(shè)計(jì)和產(chǎn)品，有時(shí)候過于激進(jìn)卻適得其反，常常導(dǎo)致批評(píng)和爭議。
2.1 研發(fā)設(shè)計(jì)：業(yè)界最先進(jìn)的三電技術(shù)
美國專利分析公司Relecura數(shù)據(jù)顯示，截止2018年，特斯拉共計(jì)專利/專利族408件。從歷年情況來看，2009年后，專利申請(qǐng)數(shù)量與授權(quán)數(shù)量開始激增，主要與Model S的研發(fā)準(zhǔn)備有關(guān)，申請(qǐng)數(shù)量于2012年到達(dá)頂峰，授權(quán)數(shù)量于2013年到達(dá)頂峰。從申請(qǐng)國家來看，美國申請(qǐng)數(shù)量保持領(lǐng)先，近年來歐洲與中國申請(qǐng)數(shù)量急速增加，這與特斯拉全球化的市場戰(zhàn)略分不開。
與傳統(tǒng)車企相比，特斯拉在新能源汽車領(lǐng)域的專利數(shù)量并不算突出，例如豐田相關(guān)專利數(shù)超14000多件，約為特斯拉專利數(shù)量的50倍。從專利申請(qǐng)前十關(guān)鍵字來看，“電池”“熱量管理”“冷卻”等是特斯拉主攻目標(biāo)。通過調(diào)動(dòng)有限資源集中攻堅(jiān)，特斯拉希望在三電系統(tǒng)領(lǐng)域與傳統(tǒng)車企形成差異化競爭。
2.1.1 電池系統(tǒng)
電池技術(shù)是特斯拉最引以為傲的優(yōu)勢領(lǐng)域之一。從專利數(shù)據(jù)顯示，電池系統(tǒng)相關(guān)專利占比超60%。特斯拉電池動(dòng)力系統(tǒng)包括電池單體、電池管理系統(tǒng)（BMS）、熱量管理系統(tǒng)、冷卻管理等，其中電池單體占電池動(dòng)力系統(tǒng)成本70%以上。特斯拉前后應(yīng)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(fù)極，單體電池容量在3~4.8Ah之間，單體能量密度可達(dá)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(fèi)電子市場有成熟的應(yīng)用歷史，擁有能量密度高、工藝成熟、生產(chǎn)自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。然而面對(duì)要求更為嚴(yán)格的汽車行業(yè)，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(yōu)的兩極材料、模組結(jié)構(gòu)、電池管理系統(tǒng)和熱管理四大主要解決辦法。
一、不斷尋找最優(yōu)材料，降低成本、提升性能。電池單體化學(xué)物質(zhì)成分和比例的不同將直接影響電池性能表現(xiàn)，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(wěn)定材料層狀結(jié)構(gòu)，提高整體循環(huán)性能。然而，過高的鎳含量會(huì)導(dǎo)致化學(xué)成分不穩(wěn)定，過高的鈷含量會(huì)降低能量和容量，并且由于礦產(chǎn)稀缺性，鈷價(jià)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(yōu)方案。橫向來看，當(dāng)競爭對(duì)手2013年做磷酸鐵鋰電池與NCM111時(shí)，特斯拉已經(jīng)開始在Model S上應(yīng)用高能量密度NCA三元電池；當(dāng)競爭對(duì)手2017年開始由低鎳材料過渡到NCM622/NCM811高鎳正極材料時(shí)，特斯拉已經(jīng)探索更高能量密度的硅碳負(fù)極應(yīng)用，特斯拉在電池技術(shù)的積累使其電池能量密度和整車?yán)m(xù)航里程能領(lǐng)先競爭對(duì)手?jǐn)?shù)個(gè)身位。縱向來看，特斯拉一直堅(jiān)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(duì)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(jù)特斯拉2018年一季度報(bào)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(chǎn)的下一代NCM811電芯產(chǎn)品。
二、串并聯(lián)組合、分層管理模式優(yōu)化模組結(jié)構(gòu)，提高電池充放電能力。特斯拉電池采用特有的串并聯(lián)方式，按照“單體電池-brick-sheet-pack”順序進(jìn)行分層管理。例如，特斯拉將Roadster電池系統(tǒng)的6831節(jié)電池分成不同的子單元（4個(gè)模組中2個(gè)為23Brick/module，另外2個(gè)為25Brick/module，即2*23*31+2*25*31）進(jìn)行并聯(lián)和串聯(lián)，多組串聯(lián)和平板的設(shè)計(jì)，極大增加電池鋪設(shè)數(shù)量和使用效率，從而提高整車動(dòng)力性能和續(xù)航里程。
三、高精度的電池管理系統(tǒng)保障電池安全、提高循環(huán)壽命。電池管理系統(tǒng)（Battery Management System, BMS）是特斯拉最核心的幾項(xiàng)技術(shù)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(jiān)測、預(yù)估和管理的難度都大大增加。如果管理不當(dāng)，個(gè)別電芯的過度充放電將引起永久性的電池?fù)p傷，造成整個(gè)電池系統(tǒng)電壓、溫度不穩(wěn)定，嚴(yán)重的將導(dǎo)致熱失控事件。因此電池管理系統(tǒng)對(duì)電池容量、循環(huán)壽命和安全性均起著至關(guān)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(yè)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(huán)壽命更短，穩(wěn)定性也更差，因此對(duì)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(dāng)于BMS系統(tǒng)的“大腦”，負(fù)責(zé)電壓電流控制、接觸器控制、對(duì)外部通信等功能；從控模塊連接了各路傳感器，主要負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測電池包里的電壓、電流和溫度等各種參數(shù)，并上報(bào)主控模塊。
特斯拉的BMS具有兩個(gè)特點(diǎn)。一、高精度。根據(jù)Sandy Munro和Jack Rickard等人對(duì)Model 3的拆解，Model 3的BMS可以將23-25個(gè)獨(dú)立電池組的電壓差控制在2-3mV，遠(yuǎn)低于其他普通電動(dòng)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(zhuǎn)換器和多個(gè)傳感器，由此可以減少內(nèi)部通信所需的高壓線束，最終減輕總重量并降低成本。
四、熱管理系統(tǒng)溫差設(shè)計(jì)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(tǒng)主要包括整車、座艙、電池三方面，進(jìn)行整車溫度控制、客艙空調(diào)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%乙二醇為冷卻液的液冷方案，由四通閥實(shí)現(xiàn)的電機(jī)和電池冷卻循環(huán)串并聯(lián)結(jié)構(gòu)。由系統(tǒng)芯片算法控制，當(dāng)電池溫度超過設(shè)定目標(biāo)值時(shí)，電池循環(huán)與電機(jī)循環(huán)相互獨(dú)立，采用并聯(lián)；電池溫度低于設(shè)定目標(biāo)值時(shí)，電池循環(huán)與電機(jī)循環(huán)采取串聯(lián)，利用電機(jī)余熱為電池和座艙加熱，多余熱量將由進(jìn)氣口的熱量交換器排放出去。此方案充分利用車內(nèi)所有部件熱量，使熱量有效循環(huán)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(duì)應(yīng)的極端氣候，特斯拉車輛溫差控制保持在2℃內(nèi)，體現(xiàn)強(qiáng)大的溫度管控能力。
此外，由于電池單體材料升級(jí)、體積增大，電芯容量和密度大幅提高，導(dǎo)致電池化學(xué)熱敏感性提升，可燃點(diǎn)從18650電池的約175℃降低為2170電池的約65-82℃，對(duì)電池冷卻系統(tǒng)提出更高要求。對(duì)比舊版Model S 85、新版Model S P100與Model 3可以發(fā)現(xiàn)，電池冷卻系統(tǒng)階段性升級(jí)，從早期的單條冷卻帶到如今的每層獨(dú)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(yùn)行效率。
2.1.2 電機(jī)電控
目前，電動(dòng)汽車行業(yè)主要采用交流感應(yīng)電機(jī)、永磁同步電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)三種，乘用車主要采用前兩種。電機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)部件構(gòu)成，定子固定不動(dòng)產(chǎn)生磁場，轉(zhuǎn)子在磁場中受力轉(zhuǎn)動(dòng)。從工作原理來看，感應(yīng)電機(jī)的定子繞組形成的旋轉(zhuǎn)磁場，與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)磁場驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，定子轉(zhuǎn)子不同步；永磁電機(jī)定子產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩來推動(dòng)轉(zhuǎn)子的磁場圍繞軸心線進(jìn)行旋轉(zhuǎn),定子與轉(zhuǎn)子的磁場同步。從原材料來看，兩者主要區(qū)別在于感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子主要采用鋁或銅，成本較低；永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)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(yīng)電機(jī)承受溫差范圍大、無退磁風(fēng)險(xiǎn)、高速區(qū)間效率好等；永磁電機(jī)輸出扭矩調(diào)整范圍大、同等條件下輸出功率高體積小等?？傮w來說，永磁電機(jī)效率更高，感應(yīng)電機(jī)性能更強(qiáng)。
一、感應(yīng)電機(jī)是特斯拉創(chuàng)立之初的“最優(yōu)”選擇。上世紀(jì)90年代，通用汽車EV1系列首先將感應(yīng)電機(jī)與逆變器結(jié)合應(yīng)用于電動(dòng)汽車，該系統(tǒng)可以將電池組輸出的直流電轉(zhuǎn)為電機(jī)所需的交流電。此后，T-zero跑車也使用了改進(jìn)版本的感應(yīng)電機(jī)。該技術(shù)被特斯拉創(chuàng)始人艾伯哈德和塔本寧接納吸收。在設(shè)計(jì)Roadster時(shí)，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(fēng)險(xiǎn)、技藝成熟（當(dāng)時(shí)制造環(huán)節(jié)合作商AC Propulsion即是感應(yīng)電機(jī)領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)頭者）等綜合因素考慮，特斯拉選擇了感應(yīng)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
為提高傳統(tǒng)感應(yīng)電機(jī)功率和運(yùn)作效率，特斯拉采取一系列包括設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)沖片、提高扭矩、冷卻系統(tǒng)等手段，其中，最為創(chuàng)新的是感應(yīng)電機(jī)銅芯轉(zhuǎn)子專利技術(shù)（專利號(hào)US20130069476）。
銅較鋁帶來更高的電導(dǎo)效率。從各項(xiàng)金屬不同溫度下的電導(dǎo)率來看，在相同溫度下，銅的電導(dǎo)率遠(yuǎn)高于鋁。如果將電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)原材料換成銅，電機(jī)工作效率將大大提高。
熔點(diǎn)高、大尺寸制造難度等制約銅芯電機(jī)發(fā)展。對(duì)比鋁（熔點(diǎn)660.3℃），銅（熔點(diǎn)1083.4℃）過高熔點(diǎn)增加制造難度，AC Propulsion與MIT的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明，一旦電機(jī)體積過大，采用銅材料的電機(jī)成品極易造成氣泡過多、難以鑲嵌等問題。
鍍銀銅插片有別傳統(tǒng)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，在低焊接要求條件下完成低成本、高性能改造。傳統(tǒng)感應(yīng)電機(jī)如果使用金屬銅，主要分為銅條插入轉(zhuǎn)子槽和兩端封環(huán)兩個(gè)步驟，鑄造過程由于高焊接標(biāo)準(zhǔn)，往往導(dǎo)致制造難度大、成本高。特斯拉使用鍍銀銅插片填滿銅條轉(zhuǎn)子槽間隙，再加固兩端，封上禁錮環(huán)片的方法，降低鑄造難度的同時(shí)提升電機(jī)運(yùn)行效率，完成特斯拉特殊動(dòng)力改造。
二、用算法解決控制難題，Model3應(yīng)用永磁開關(guān)磁阻電機(jī)。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(guān)磁阻電機(jī)（Permanent Magnet Switched Reluctance Motor）。傳統(tǒng)開關(guān)磁阻電機(jī)通過在定子中加入電磁鐵和鋼鐵制成的轉(zhuǎn)子，僅產(chǎn)生磁吸引力進(jìn)而帶動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)，具有成本低、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、轉(zhuǎn)子熱損耗低等優(yōu)點(diǎn)。然而傳統(tǒng)開關(guān)磁阻電機(jī)存在功率輸出時(shí)扭矩波動(dòng)問題，需要非常精細(xì)的電流控制策略和算法，這也造成其遲遲沒有得到大規(guī)模應(yīng)用。
Model 3對(duì)傳統(tǒng)開關(guān)磁阻電機(jī)做了一定的改良：在定子加入少量稀土，并設(shè)計(jì)了控制算法來平滑扭矩波動(dòng)，最終提高了電機(jī)輸出功率。Model 3的永磁開關(guān)磁阻電機(jī)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(yōu)點(diǎn)。相比于Model S/X感應(yīng)電機(jī)83%的能量轉(zhuǎn)化效率，Model3的能量轉(zhuǎn)化效率提升至89%，即89%的電能可以最終轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)力，這樣便進(jìn)一步降低了電耗，提高了續(xù)航里程。
2.2 軟件與架構(gòu)：汽車將成為移動(dòng)的計(jì)算機(jī)
2.2.1 系統(tǒng)軟件
2018年美國知名雜志《消費(fèi)者報(bào)告》指出特斯拉Model 3存在剎車距離過長的問題，因此沒有對(duì)其進(jìn)行推薦。放在傳統(tǒng)車企，解決類似問題的方案大概率是大規(guī)模的召回，或是通過4S店對(duì)零部件進(jìn)行更換，無論哪一者都需要浪費(fèi)車主漫長的等待時(shí)間。然而特斯拉的工程師通過OTA（Over-the-Air）的方式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)，在幾天之內(nèi)便解決了這一問題。
這就是特斯拉與傳統(tǒng)車企最根本的不同——特斯拉可以像智能手機(jī)一樣進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)（OTA），傳統(tǒng)車企的OTA只局限于車載信息娛樂系統(tǒng)（infotainment system）中地圖等功能，卻無法像特斯拉一樣對(duì)車內(nèi)溫度、剎車、充電等涉及車輛零部件的功能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制或升級(jí)。背后更深層次的原因在于，兩者底層的電子電氣架構(gòu)（Electrical/Electronic Architecture）完全不同。
隨著現(xiàn)代汽車的電子電氣功能越來越復(fù)雜，整車上的電子控制單元（Electronic Control Units, ECUs）也隨之增多。當(dāng)前一輛普通汽車的ECU多達(dá)70-80個(gè)，代碼約1億行，其復(fù)雜度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過Linux系統(tǒng)內(nèi)核和Android。在傳統(tǒng)的汽車供應(yīng)鏈中，OEM高度依賴博世、德爾福（現(xiàn)為安波福）等一級(jí)供應(yīng)商提供的ECU。但不同的ECU來自不同的一級(jí)供應(yīng)商，有著不同的嵌入式軟件和底層代碼。這種分布式的架構(gòu)在整車層面造成了相當(dāng)大的冗余，而且整車企業(yè)并沒有權(quán)限去維護(hù)和更新ECU。在這種關(guān)系下，一級(jí)供應(yīng)商的研發(fā)周期與2-3年的車型研發(fā)周期相匹配，傳統(tǒng)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(yàn)。
與傳統(tǒng)造車不同的是，特斯拉采取了集中式的電子電氣架構(gòu)，即通過自主研發(fā)底層操作系統(tǒng)，并使用中央處理器對(duì)不同的域處理器和ECU進(jìn)行統(tǒng)一管理。這種架構(gòu)與智能手機(jī)和PC非常相似。特斯拉Model3的電子電氣架構(gòu)分為三部分——CCM（中央計(jì)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(tǒng)）、ADAS/Autopilot（輔助駕駛系統(tǒng)）和車內(nèi)外通信三部分組成，CCM上運(yùn)行著X86 Linux系統(tǒng)。BCM LH和BCM RH則負(fù)責(zé)車身與便利系統(tǒng)、底盤與安全系統(tǒng)以及動(dòng)力系統(tǒng)的功能。
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(shí)現(xiàn)硬件標(biāo)準(zhǔn)化和軟件開發(fā)重復(fù)利用，既實(shí)現(xiàn)供應(yīng)商可替代，也可以大大縮短軟件迭代周期，同時(shí)為日后第三方軟件開發(fā)掃清了障礙。車輛將成為移動(dòng)的智能終端，同時(shí)大量計(jì)算工作可以集中至車載中央處理器甚至云端，減少了內(nèi)部冗余同時(shí)車聯(lián)網(wǎng)協(xié)同成為可能。
二、內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡化、制造自動(dòng)化。車載以太網(wǎng)開始取代CAN總線結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體集成使得特斯拉可以精簡內(nèi)部線束結(jié)構(gòu)。Model S內(nèi)部線束長度長達(dá)3千米，Model 3只有1.5千米，未來Model Y上特斯拉的計(jì)劃是將線束長度控制在100米。Model 3的線束自動(dòng)化組裝問題曾使得特斯拉一度陷入“產(chǎn)能地獄”，最終不得不切換為人工組裝。線束結(jié)構(gòu)的精簡可以使特斯拉的生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高。
三、提升服務(wù)附加值。實(shí)現(xiàn)整車OTA功能后，特斯拉可以通過系統(tǒng)升級(jí)持續(xù)地改進(jìn)車輛功能，軟件一定程度上實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)4S店的功能，可以持續(xù)地為提供車輛交付后的運(yùn)營和服務(wù)。傳統(tǒng)汽車產(chǎn)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(yàn)。自2012年Model S上市以來，特斯拉軟件系統(tǒng)至今一共進(jìn)行過9次大更新，平均幾個(gè)月一次小更新，已經(jīng)累計(jì)新增和改進(jìn)功能超過50項(xiàng)，包括自動(dòng)輔助駕駛、電池預(yù)熱、自動(dòng)泊車等功能。如果說三電系統(tǒng)領(lǐng)域特斯拉還只是與傳統(tǒng)車企在同一維度上競爭，那么整車OTA屬于特斯拉對(duì)傳統(tǒng)車企甚至傳統(tǒng)汽車一級(jí)供應(yīng)商的一次降維打擊。
傳統(tǒng)車企雖然開始智能化轉(zhuǎn)型，但是未必能夠追上特斯拉的步伐。按照博世對(duì)EEA的定義，大眾等傳統(tǒng)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(jīng)是一臺(tái)“Vehicle Computer”（車載中央計(jì)算機(jī)）了。在2018年年報(bào)媒體發(fā)布會(huì)上，大眾CEO迪斯明確提出要打造vw.OS操作系統(tǒng)，并且逐漸把整車的70多個(gè)ECU集成到3-5個(gè)高性能處理器上。大眾成為傳統(tǒng)車企中第一個(gè)明確提出智能化轉(zhuǎn)型的公司，但是與特斯拉相比，軟件并不是大眾的強(qiáng)項(xiàng)。若想轉(zhuǎn)型成功，大眾不僅需要培養(yǎng)大量相關(guān)的軟件開發(fā)人才，形成內(nèi)生的軟件開發(fā)能力，更需要調(diào)整相應(yīng)的組織人員架構(gòu)。股東的支持、管理層的遠(yuǎn)見、極強(qiáng)的執(zhí)行力缺一不可。此外，現(xiàn)有一級(jí)供應(yīng)商未來勢必在ECU軟硬件開發(fā)的主導(dǎo)權(quán)上與車企展開激烈博弈，車企轉(zhuǎn)型的難度是可想而知的。
2.2.2 應(yīng)用軟件
Autopilot是特斯拉目前最重要的應(yīng)用軟件。傳統(tǒng)車與智能汽車最大區(qū)別在于駕駛系統(tǒng)，目前主流智能化汽車基本配備L2級(jí)別輔助駕駛系統(tǒng)，尚無企業(yè)實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化駕駛系統(tǒng)。
汽車輔助駕駛系統(tǒng)由軟硬件組合構(gòu)成，從結(jié)構(gòu)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(dá)、傳感器、攝像頭等硬件，收集周圍環(huán)境探測到的物體數(shù)據(jù)，地圖模塊提供定位和全局路徑規(guī)劃，數(shù)據(jù)共同傳輸?shù)今{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(zhuǎn)向、加速等實(shí)施行為。
從技術(shù)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(dǎo)方案；另一是以谷歌、百度為代表，以激光雷達(dá)為主導(dǎo)方案。攝像頭是最接近人眼獲取環(huán)境習(xí)慣的傳感器，有較穩(wěn)定的圖像處理能力，但在例如下雨、起霧等惡劣環(huán)境中分辨率下降。激光雷達(dá)通過發(fā)射激光束來探測物體，具有抗干擾能力強(qiáng)、探測精準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn)。但多束精準(zhǔn)度高的激光雷達(dá)成本和技術(shù)門檻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于攝像頭。
特斯拉Autopilot的主要成就在于率先實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用。
一、Autopilot輔助駕駛商用化性能突出。出險(xiǎn)率可以一定程度判斷該車體和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的安全程度。根據(jù)美國保險(xiǎn)賠款條例，可以分為六項(xiàng)類，分別為Collision（車輛碰撞，由過錯(cuò)方造成的對(duì)過錯(cuò)方車輛賠理）、Property Damage（車輛碰撞，由過錯(cuò)方造成的對(duì)對(duì)方車輛理賠）、Comprehensive（其他非碰撞事故）三項(xiàng)車險(xiǎn)和Personal Injury（雙方各自賠付）、Medical Payment（車輛碰撞，由過錯(cuò)方造成的對(duì)過錯(cuò)方人身賠理）、Bodily Injury（車輛碰撞，由過錯(cuò)方造成的對(duì)對(duì)方人身賠理）三項(xiàng)人險(xiǎn)。
對(duì)比同等大型豪華轎車的出險(xiǎn)率，從三項(xiàng)車體保護(hù)險(xiǎn)來看，特斯拉與其他豪華轎車類似，表現(xiàn)較差，且數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(yè)平均水平，這也暗示由于系統(tǒng)誤判或者駕駛員忽視容易造成更多碰撞。但從三項(xiàng)人體保護(hù)險(xiǎn)來看，特斯拉Model S低于平均、基本處于優(yōu)秀水平，說明Model S對(duì)自身車主和對(duì)方車主有良好的人身保護(hù)。
從車道保持情況來看，根據(jù)美國公路安全保險(xiǎn)協(xié)會(huì)IIHS數(shù)據(jù)，在直徑1300-2000英尺（396-617米）不同的空曠道路測試環(huán)境下，對(duì)比寶馬5系、奔馳E、Model 3/S和沃爾沃S90五輛同類別轎車，設(shè)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(tǒng)在彎道和坡道的車輛保持能力最為突出，僅在坡道表現(xiàn)過一次壓線。
二、Autopilot擁有數(shù)據(jù)優(yōu)勢。作為最早搭載自動(dòng)輔助駕駛系統(tǒng)的電動(dòng)車品牌，同時(shí)擁有全球規(guī)模最大的輔助駕駛車隊(duì)，截止2019年1月，特斯拉Autopilot行駛里程超過17.3億公里，遠(yuǎn)超其他競爭對(duì)手，并且車隊(duì)規(guī)模保守估計(jì)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(duì)比，根據(jù)加州車輛管理局《2018年自動(dòng)駕駛脫離報(bào)告》的數(shù)據(jù)，激光雷達(dá)路線的領(lǐng)頭羊Waymo在2017年12月至2018年11月期間的路測車隊(duì)規(guī)模為110輛，路測里程數(shù)約200萬公里。
龐大的數(shù)據(jù)量使得特斯拉在高精度地圖、障礙物識(shí)別等方面的數(shù)據(jù)積累顯著領(lǐng)先于競爭對(duì)手。此外，與大多數(shù)自動(dòng)駕駛初創(chuàng)公司大量采用模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行算法學(xué)習(xí)不同，特斯拉車隊(duì)采集的全部為現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)質(zhì)量更高，更加有利于算法迭代更新。
三、特斯拉自研自動(dòng)駕駛芯片來滿足完全無人駕駛算力需求。根據(jù)特斯拉4月23日自動(dòng)駕駛?cè)张兜男畔?，歷時(shí)3年秘密研發(fā)，特斯拉已經(jīng)完成車載AI芯片的設(shè)計(jì)生產(chǎn)（由三星代工），SOC算力超過了應(yīng)用于AP2.0的英偉達(dá)Drive PX2，并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)裝車。從原理來看，無論哪條自動(dòng)駕駛技術(shù)路徑，對(duì)海量數(shù)據(jù)的處理和學(xué)習(xí)能力都至關(guān)重要，因此，汽車AI的實(shí)現(xiàn)需要底層軟件到硬件的全方位變革。此前，自動(dòng)駕駛芯片基本被英偉達(dá)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(chuàng)新，將使特斯拉成為唯一一家具有自動(dòng)駕駛芯片研發(fā)設(shè)計(jì)能力的汽車制造商，進(jìn)一步擴(kuò)大在智能化和無人駕駛領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢。
然而值得一提的是，特斯拉和馬斯克在Autopilot駕駛系統(tǒng)的宣傳上一直存在過度承諾和夸大。大多消費(fèi)者在沒有深度了解的背景下，或存在被“自動(dòng)轉(zhuǎn)向、自動(dòng)泊車”等字眼所欺騙現(xiàn)象，導(dǎo)致駕駛過程中放松對(duì)車輛控制，進(jìn)而造成數(shù)件安全事故。此外，由于攝像頭主導(dǎo)的視覺方案對(duì)物體探測數(shù)據(jù)體量要求非常高，但Autopilot無法100%將現(xiàn)實(shí)生活存在的每樣實(shí)物都傳輸進(jìn)數(shù)據(jù)庫，從而又導(dǎo)致部分因?yàn)橄到y(tǒng)誤判造成的交通事件。
2.3 生產(chǎn)制造：高度垂直一體化
特斯拉自行生產(chǎn)組裝眾多核心部件，包括電池包、BMS系統(tǒng)、充電接口和設(shè)備、電機(jī)等。該模式的最大特征為產(chǎn)業(yè)鏈高度垂直整合，在核心技術(shù)和零部件上不容易被供應(yīng)商“卡脖子”。但掌握大量核心技術(shù)必然帶來前期的大量研發(fā)投入，因此必須通過打造精品和爆款，通過規(guī)模效應(yīng)攤薄研發(fā)、開模等前期投入。
動(dòng)力總成集成優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有利縮減車型降低成本，形成價(jià)格競爭力。特斯拉一直保持包括電池包、BMS、冷卻系統(tǒng)、電機(jī)等動(dòng)力總成高度集成的特點(diǎn)。例如，無論是感應(yīng)電機(jī)還是永磁開關(guān)磁阻電機(jī)，基本結(jié)構(gòu)都為變速箱、逆變器和電機(jī)三體合一的結(jié)構(gòu)。對(duì)比來看，每次推出新款車型，特斯拉都盡可能在原基礎(chǔ)上集成升級(jí)。對(duì)比Model S/X，Model 3的車體減小約20%、價(jià)格降低約50%，為保證整車性能，特斯拉加入更多系統(tǒng)芯片來控制部件協(xié)調(diào)運(yùn)作，并且將例如Model3的冷水機(jī)、電動(dòng)閥、液冷罐等零部件集成為冷卻液儲(chǔ)閥罐，即Super Bottle，通過算法調(diào)節(jié)內(nèi)部線路串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，減少例如PTC加熱器等零部件。
2.4 銷售、品牌與服務(wù)：直營與全生命周期交互
銷售方面，有別傳統(tǒng)車企的多層經(jīng)銷模式，特斯拉效法蘋果，選擇自建展示廳和體驗(yàn)店，選址從2012年的加州、紐約、華盛頓等美國主要城市擴(kuò)增為全球378個(gè)城市，銷售網(wǎng)絡(luò)范圍不斷擴(kuò)張。直營模式雖然有助于提高品牌形象、解決因?yàn)榻?jīng)銷環(huán)節(jié)而產(chǎn)生的價(jià)格不一、體驗(yàn)感差等問題，但實(shí)際上直營店的運(yùn)營成本并不低，而且直營模式并非特斯拉特有，不存在實(shí)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(jià)值，這很大程度上得益于CEO馬斯克的個(gè)人魅力和獨(dú)特光環(huán)。馬斯克初期打造現(xiàn)實(shí)版鋼鐵俠形象，個(gè)人影響力高漲，“網(wǎng)紅效應(yīng)”使得特斯拉自帶流量和媒體曝光度。例如在Model 3發(fā)布會(huì)后利用社交網(wǎng)絡(luò)上各路媒體及自媒體進(jìn)行話題討論，首周預(yù)定量便超過30萬，傳播效果遠(yuǎn)超傳統(tǒng)廣告渠道。根據(jù)全球品牌評(píng)估平臺(tái)BrandZ數(shù)據(jù)，特斯拉自2016年起位列全球汽車品牌前十，品牌價(jià)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(shí)捷等老牌豪車品牌。
服務(wù)方面，由于特斯拉通過OTA進(jìn)行軟件更新，可以極大地提升產(chǎn)品附加值，并且由于不少問題可以通過遠(yuǎn)程“在線診斷”，能夠省去用戶維修時(shí)間，進(jìn)而降低成本。此外，馬斯克作為“Twitter大V”，經(jīng)常在社交網(wǎng)絡(luò)上與用戶進(jìn)行互動(dòng)，在產(chǎn)品和軟件更新時(shí)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(shù)用戶對(duì)產(chǎn)品存在的部分瑕疵表示理解和支持。
3 特斯拉的下一個(gè)十年：挑戰(zhàn)與前景
3.1 挑戰(zhàn)
第一性原理是天使也是魔鬼。特斯拉習(xí)慣于在快速發(fā)展中解決問題，但隨著時(shí)間推移，某些問題卻越積越深，成為日后隱患：
一、產(chǎn)能問題。特斯拉的產(chǎn)能一直備受詬病，由于產(chǎn)能不足而導(dǎo)致的生產(chǎn)能力與產(chǎn)品預(yù)定量不匹配、交付延遲嚴(yán)重等。由于Model 3訂單與實(shí)際產(chǎn)量偏離程度最高，特斯拉2017年年底以來暴露的產(chǎn)能問題愈加嚴(yán)重。2017年第三季度Model 3實(shí)際產(chǎn)量僅260臺(tái)，遠(yuǎn)低于1500臺(tái)預(yù)期，主要因?yàn)樵缙陔姵爻?jí)工廠Gigafactory 1還未正式量產(chǎn)，人工組裝電池包速度慢。電池量產(chǎn)問題得到解決后，Model3產(chǎn)能問題依然未得到解決，主要因?yàn)楫a(chǎn)線過于高度自動(dòng)化。針對(duì)生產(chǎn)組裝的GA3產(chǎn)線自動(dòng)化程度高達(dá)90%以上，生產(chǎn)一臺(tái)汽車匹配數(shù)百條機(jī)器設(shè)備，產(chǎn)線過于密集，機(jī)器設(shè)備過多導(dǎo)致作業(yè)時(shí)間沖突、效率和靈活性下降，激增的維護(hù)成本抵消掉自動(dòng)化帶來的成本優(yōu)勢。因此，特斯拉曾于2018年2月、4月停產(chǎn)維護(hù)GA3產(chǎn)線，降低自動(dòng)化程度并加入更多人手，此外還開設(shè)帳篷產(chǎn)線GA4增加生產(chǎn)速度。2018年6月Model 3達(dá)到目標(biāo)周產(chǎn)能5000輛，目前周產(chǎn)量約7000輛。即便如此，特斯拉按時(shí)完成交付任務(wù)依然艱難，按照2017年年底Model 3約45.5萬訂單、2018年實(shí)際交付14.7萬計(jì)算，不考慮新增訂單，剩余訂單還需1年左右時(shí)間完成。
二、質(zhì)量與做工問題。一方面，Model3車身質(zhì)量可靠性存在瑕疵。從原材料來看，鋁和鋼使用率最高。對(duì)比兩者物理性能，大多情況中，同等質(zhì)量下，鋁合金強(qiáng)度大于高強(qiáng)度鋼；同等體積下，高強(qiáng)度鋼強(qiáng)度大于鋁合金。為此，大多新能源車企紛紛轉(zhuǎn)戰(zhàn)鋁車身，便是為了降低整車重量。從化學(xué)性能來看，由于鋁合金的低熔點(diǎn)，對(duì)溫度的敏感性更高，因此傳統(tǒng)焊接等升溫手段并不適用，往往采用鉚接、膠聯(lián)等技術(shù)，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(tǒng)手段維修，根據(jù)事故嚴(yán)重程度進(jìn)行部分或整片替換，增加事后修復(fù)成本、降低用戶使用感。Model S/X便是高比例鋁車身代表。
為壓縮成本，Model 3車身選擇鋼鋁混合。根據(jù)Munro & Associates的拆解報(bào)告和車身模型結(jié)構(gòu)圖可以發(fā)現(xiàn)，Model 3采用鋁合金、軟鋼、高強(qiáng)度鋼和超高強(qiáng)度鋼這4種材料。由于單電機(jī)Model 3為后置電機(jī)，為平衡重量，后車身大部分使用質(zhì)量更輕的鋁合金。大部分的縱梁、底板等則采用超高強(qiáng)度鋼，增加車身堅(jiān)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(dá)5種，且并沒有簡化不必要配件，反而增加了整車制造成本。
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(xiàn)在鑰匙扣字跡模糊、過多的塑料內(nèi)飾、車門劣質(zhì)等等。作為定位于豪華轎車的品牌，特斯拉在內(nèi)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(guī)模量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)汽車制造工藝和供應(yīng)鏈管理還缺少足夠的積累，另一方面特斯拉過于追求自動(dòng)化生產(chǎn)，最終不得不采用“帳篷工廠”的方式進(jìn)行返工，反而影響了質(zhì)量。此外，由于缺乏傳統(tǒng)車企的國際化經(jīng)驗(yàn)，Model系列并沒有對(duì)不同市場進(jìn)行座艙調(diào)整，往往導(dǎo)致適用于歐美體型的內(nèi)座，卻對(duì)亞洲消費(fèi)者來說過于空曠和不適。
三、安全問題。即便對(duì)產(chǎn)品經(jīng)過多次升級(jí)、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(fā)的汽車起火事件導(dǎo)致特斯拉股價(jià)跌幅最高達(dá)20%。根據(jù)已披露報(bào)道，從2013年至2019年3月特斯拉共發(fā)生36起汽車安全事故，47.2%為車輛碰撞導(dǎo)致，其中包括因?yàn)榫岂{、操作不當(dāng)、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(fā)電池燃燒，且由于動(dòng)力電池高燃燒時(shí)長，對(duì)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。
四、現(xiàn)金流問題。作為一家初創(chuàng)型高端制造企業(yè)，由于其重資產(chǎn)、重研發(fā)屬性，特斯拉在長達(dá)10-20年的時(shí)間內(nèi)現(xiàn)金流基本為負(fù)。盡管通過Model S與Model 3等爆款車型占據(jù)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(yè)自由現(xiàn)金流僅2個(gè)季度為正。為進(jìn)軍歐洲和中國市場，2017年第二季度以來特斯拉企業(yè)自由現(xiàn)金流更加惡化，2018年第四季度企業(yè)自由現(xiàn)金流達(dá)到負(fù)13.8億美元。因此，2019年特斯拉將大幅度關(guān)閉門店和展示廳，并將銷售模式轉(zhuǎn)向線上，以削減成本開支。2019年Model 3的熱銷，一度令特斯拉現(xiàn)金流有所好轉(zhuǎn)，2019年第三季度現(xiàn)金流降低為負(fù)1.7億美元，但是隨著美國和中國工廠Model Y加速投運(yùn)、歐洲工廠Model 3/Y提速，未來現(xiàn)金流依然是重要的考慮點(diǎn)。
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(diào)動(dòng)和行政方面高管離職，特斯拉核心團(tuán)隊(duì)的技術(shù)、財(cái)務(wù)、研發(fā)、法務(wù)管理人員均發(fā)生過離職，例如2016年5月離職的生產(chǎn)制造副總裁Greg Reichow與Josh Ensign、2017年4月離職的首席財(cái)務(wù)官JasonWheeler、2017年7月離職的電池技術(shù)總監(jiān)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(chuàng)企業(yè)非常普遍，但是管理層頻繁變動(dòng)仍不利于特斯拉穩(wěn)健發(fā)展。
3.2 前景
回頭來看，2006年馬斯克在“Master Plan”中提出的十年計(jì)劃、四大任務(wù)已經(jīng)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(wù)：
一、制造太陽能屋頂并整合儲(chǔ)能電池；
二、擴(kuò)大特斯拉新能源汽車產(chǎn)品線至所有主要細(xì)分市場；
三、積極開發(fā)無人駕駛技術(shù)，通過大規(guī)模車隊(duì)實(shí)現(xiàn)快速迭代；
四、推出汽車共享分時(shí)租賃。
如果說2006-2016年屬于特斯拉的關(guān)鍵詞是“電動(dòng)化”，那么2016年開始特斯拉將更多地在智能網(wǎng)聯(lián)、共享化、清潔能源生產(chǎn)和儲(chǔ)存上發(fā)力。隨著垂直整合程度的加深，特斯拉正不斷開拓業(yè)務(wù)邊界，但也面臨產(chǎn)能、產(chǎn)品安全與質(zhì)量、現(xiàn)金流等方面的問題與爭議。特斯拉未來所面臨的競爭對(duì)手不僅僅是大眾、豐田等傳統(tǒng)OEM，更有谷歌、英偉達(dá)、Uber等高科技企業(yè)，還有石油巨頭、中國傳統(tǒng)與新造車勢力。全球新能源汽車市場格局仍存變數(shù)。
一、特斯拉將成為一家全球化車企。Model 3在美國市場已經(jīng)成為現(xiàn)象級(jí)的產(chǎn)品，當(dāng)務(wù)之急在于憑借自建工廠和低價(jià)政策將成功復(fù)制到中國市場，快速搶占市場，并著手推進(jìn)Model Y以滿足SUV用戶的需求。此后特斯拉還將推出電動(dòng)卡車Tesla Semi、電動(dòng)皮卡Cybertruck。我們預(yù)測2030年全球電動(dòng)汽車銷量將達(dá)到3500萬輛，特斯拉年銷量將達(dá)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(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢可能被逐步縮小，核心競爭力在于智能化、無人駕駛技術(shù)、數(shù)據(jù)和品牌。從智能手機(jī)發(fā)展史來看，外觀和供應(yīng)鏈都極易被模仿借鑒，但蘋果的利潤卻超過所有競爭對(duì)手總和，核心在于自研A系列芯片、iOS系統(tǒng)，并打造應(yīng)用生態(tài)和高端品牌。特斯拉通過自研自動(dòng)駕駛芯片和人工智能算法，并配合數(shù)量最大的車隊(duì)不斷提供用于深度學(xué)習(xí)的真實(shí)路況數(shù)據(jù)，特斯拉將擁有比其他競爭對(duì)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(duì)于激光雷達(dá)路線將體現(xiàn)出極大的成本優(yōu)勢。
三、長期來看，汽車服務(wù)和能源服務(wù)將成為特斯拉新的增長點(diǎn)。特斯拉已經(jīng)建立了全球范圍的直營店和充電網(wǎng)絡(luò)，通過OTA不斷向用戶推送新的軟件與功能，特斯拉正持續(xù)構(gòu)建線上+線下、汽車+能源的服務(wù)閉環(huán)。全自動(dòng)駕駛成熟以后，特斯拉還將自建車隊(duì)提供出租車服務(wù)。
