【研报】电气设备行业：特斯拉创新源自于对本质的思考-20200122[27页].pdf

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1、 请务必阅读正文后的重要声明部分 Table_IndustryInfo 2020 年年 01 月月 22 日日 强于大市强于大市(维持维持) 证券研究报告证券研究报告行业研究行业研究电气设备电气设备 特斯拉专题报告特斯拉专题报告 特斯拉特斯拉：创新源自于对本质的思考创新源自于对本质的思考 投资要点投资要点 西南证券研究发展中心西南证券研究发展中心 分析师：谭菁 执业证号：S1250517090002 电话：010-57631196 邮箱： 分析师：陈瑶 执业证号：S1250519080003 电话：0755-23914886 邮箱： 行业相对指数表现行业相对指数表现 数据来源：聚源数据 基础数

2、据基础数据 股票家数 193 行业总市值（亿元） 18,136.72 流通市值（亿元） 17,852.73 行业市盈率 TTM 30.7 沪深 300 市盈率 TTM 12.5 相关相关研究研究 Table_Report 1. 电力设备新能源行业： 新能源汽车补贴 不退坡传闻可能影响市场预期 (2020-01-13) 2. 特斯拉专题报告： 特斯拉强势开启电动 汽车海外需求 (2020-01-08) 3. 电力设备新能源行业 2020 年投资策 略：新能源中游窗口期打开 (2019-12-03) 坚定不移地以电动化为基点。坚定不移地以电动化为基点。 特斯拉引领了全球电动汽车行业电动化， 智能化

3、， 商业模式的三大变革。我们梳理特斯拉历史的时候，发现其实他的商业模式更 多是面对燃油汽车构建壁垒的一种无奈的突破，其降低成本的直销模式，自建 充电桩等都不是核心。核心的优势仍然是三电技术给消费者带来的信心。我们 认为电机电控是电动汽车的“发动机”和“变速箱”，直接决定着电动汽车的 功率、爬坡、加速等关键性能指标，其产业格局和未来的发展趋势对于新能源 汽车产业有着重要影响。 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 来做逆变器的车厂。来做逆变器的车厂。主 要是与意法半导体合作，相较于市面上的电动车多是使用硅基底芯片如 IGBT、 MOSFET

4、 等来制作。Model3 使用了 SiC MOSFET 模组后，AC/DC 的电流转 换效率在长距离电动车市场上排名第一， 也就是从 model S 的 82%逆变器效率 提升到 model 3 的 90%，对续航提升显著，降低传导和开关损耗。 Model 3 计划在计划在 2020 年底实现零部件年底实现零部件 100%国产化国产化。目前特斯拉上海超级工 厂的零部件本地化率为 30%，计划今年 7 月份左右提升至 7080%。这一举措 不仅可以避免进口件带来的关税，国产零部件在成本方面相较于进口件也有优 势，长江三角洲一带齐全的零部件供应商可以让运输等方面的成本支出进一步 减少，天时、地利、

5、人和齐聚一堂，再次为国产特斯拉的价格打开了向下的空 间。 Model Y 将受益于将受益于 Model 3 的的生产经验、 零部件国产化的趋势以及生产经验、 零部件国产化的趋势以及其其独有的多独有的多 项专利技术，项专利技术，有望驱动其价格有望驱动其价格进一步下降。进一步下降。Model Y 作为中国工厂第二个投产 的车型，将于 2021 年初投产。马斯克在上海 Model Y 项目启动仪式上表示， 他认为 Model Y 最终销量将超过特斯拉其它所有车型之和，有望为公司打开新 的增量市场。 投资策略与重点关注个股：投资策略与重点关注个股：中游电池厂商相对于新能源汽车主机厂来说中游电池厂商相对

6、于新能源汽车主机厂来说，是比，是比 较弱势的。但是由于海外车企投放新能源汽车更加急迫，所以目前的供需结构较弱势的。但是由于海外车企投放新能源汽车更加急迫，所以目前的供需结构 是供小于求。中游电池厂商迎来绝佳的全球化发展窗口期。是供小于求。中游电池厂商迎来绝佳的全球化发展窗口期。重点推荐宁德时代 （300750.SZ）、先导智能（300450.SZ）、恩捷股份（002812.SZ）、璞泰 来（603659.SH）和宏发股份（600885.SH）。 风险提示：风险提示：电动车销量不达预期的风险，特斯拉产能爬坡不达预期的风险。 重点公司盈利预测与评级重点公司盈利预测与评级 代码代码 名称名称 当前当

7、前 价格价格 投资投资 评级评级 EPS（元）（元） PE 2018A 2019E 2020E 2018A 2019E 2020E 300750.SZ 宁德时代 133.82 持有 1.54 2.08 2.86 87 75 64 300450.SZ 先导智能 45.32 买入 0.84 1.17 1.65 40 39 27 002812.SZ 恩捷股份 61.78 买入 0.64 1.00 1.36 50 62 45 603659.SH 璞泰来 92.99 持有 1.37 1.63 2.14 40 57 43 600885.SH 宏发股份 36.50 持有 0.94 1.13 1.32 27

8、32 28 数据来源：Wind，西南证券 -3% 4% 12% 19% 26% 34% 19/119/319/519/719/919/1120/1 电气设备 沪深300 特斯拉专题报告特斯拉专题报告 请务必阅读正文后的重要声明部分 目目 录录 1 坚定不移地以电动化为基点坚定不移地以电动化为基点 . 1 1.1 电驱动系统：驱动电机（电机） . 2 1.2 电控制系统：电机控制器（电控） . 5 1.3 模块化、标准化、高功率密度为未来发展趋势，零部件厂商迎来机会 . 6 1.4 碳化硅技术发展 . 12 2 中国供应链支撑特斯拉的未来中国供应链支撑特斯拉的未来 . 15 2.1 Model

9、3 将于年底实现零部件 100%国产化 . 16 2.2 Model Y 开启电动化 SUV 之路 . 17 2.3 Model Y 成本有望进一步下降 . 18 特斯拉专题报告特斯拉专题报告 请务必阅读正文后的重要声明部分 图图 目目 录录 图 1：特斯拉 Model S/X，Model 3/Y . 1 图 2：新能源汽车核心三大部件 . 2 图 3：电动动力总成系统“三电” . 2 图 4：传动机构 . 2 图 5：变换器 . 2 图 6：驱动电机 . 2 图 7：驱动电机产品结构 . 3 图 8：驱动电机分类 . 3 图 9：永磁同步电驱动系统（水冷电机） . 4 图 10：永磁同步电驱

10、动系统（油冷电机） . 4 图 11：交流异步电驱动系统 . 4 图 12：特斯拉 Model S 后驱车型电机和控制器 . 4 图 13：特斯拉 Model S 双电机全驱车型构造图 . 5 图 14：整车控制器 . 5 图 15：特斯拉 Roadster 电池管理系统 . 5 图 16：电机控制器原理图 . 6 图 17：大众 MEB 平台化推动成本下降. 7 图 18：大众 MEB 平台概况 . 7 图 19：Hair-pin 电机与传统漆包线绕组对比 . 7 图 20：圆线电机与扁线电机对比 . 7 图 21：EV 电控爆炸图 . 8 图 22：SiC 电阻、频率、工作温度上比 IGB

11、T 有优势 . 8 图 23：国内新能源汽车电机竞争格局 . 8 图 24：国内新能源汽车电控竞争格局 . 8 图 25：Model 3 价值量拆分 . 9 图 26：P0 应用车型：奥迪 SQ7 TDI . 9 图 27：P0 应用车型：马自达 i-Eloop . 9 图 28：P1 应用车型：本田思域混动、Insight 的第一代本田 IMA 混动、奔驰的 S400 混动 . 10 图 29：P2 应用车型：奥迪 a3 e-Tron . 10 图 30：舍弗勒的 P2 构型 . 10 图 31：P0-P4 混合动力方案. 11 图 32：国内某品牌 A 级车动力总成成本结构 . 11 图

12、33：国外某品牌 A 级车动力总成成本结构 . 11 图 34：电机控制器各部件成本占比 . 12 图 35：驱动电机各部分成本占比 . 12 图 36：DC-DC 转换器 . 13 图 37：model 3 inverter . 14 图 38：2023 年全球碳化硅功率半导体市场规模将达到 14 亿美元，6 年 CAGR 29%. 14 图 39：特斯拉产业链 . 16 特斯拉专题报告特斯拉专题报告 请务必阅读正文后的重要声明部分 图 40：我国政策支持特斯拉历程 . 17 图 41：特斯拉超过 4 成零部件供应商所在地在江浙沪 . 17 图 42：特斯拉 Model Y 产能分布 . 1

13、8 图 43：Model 3 和 Model Y 售价及参数对比 . 18 图 44：Model 3 白车身 . 19 图 45：Model Y 白车身 . 19 图 46：特斯拉中国工厂蓝图 . 19 图 47：特斯拉专利全新布线结构（1/2） . 20 图 48：特斯拉专利全新布线结构（2/2） . 20 图 49：特斯拉专利多向一体式铸造机（1/2） . 20 图 50：特斯拉专利多向一体式铸造机（2/2） . 20 图 51：特斯拉专利结构电缆（1/2）. 21 图 52：特斯拉专利结构电缆（2/2）. 21 表表 目目 录录 表 1：驱动电机参数表现 . 4 表 2：功率半导体材料

14、. 12 表 3：Si、GaAs、GaN 和 SiC 半导体材料特性对比 . 13 表 4：碳化硅使用情况 . 15 特斯拉专题报告特斯拉专题报告 请务必阅读正文后的重要声明部分 1 特斯拉特斯拉：创新源自于对本质的思考创新源自于对本质的思考 我们在谈及特斯拉的创新和颠覆的时候，往往都有事后诸葛亮的嫌疑。连马斯克本人都 说，我不是为了颠覆而颠覆，我是为了人类有更美好的生活。 美好的生活，远大的理想到产业化是巨大的鸿沟。而我们去探究特斯拉创新力的时候， 仍然能够发现， 特斯拉的产品力基于对物理学定律的本质理解， 基于对汽车产业的本质理解。 本文我们会对特斯拉的技术创新做一些梳理，透过他的创新来探

15、究他的发展趋势。 2006 年，马斯克写给员工的宏伟蓝图中就有对于能源本质的深刻理解，并且以数学的 形式简单地展示：天然气循环发电机发电效率 60%，天然气采气效率为 97.5%，加工效率 97.5%， 电网输电效率 92%， 从气井到电力用户的效率是 97.5%*97.5%*60%*92%=52.5%。 特斯拉的全周期充放电效率为 86%， 每兆焦耳电力可以行使 2.53 公里， 其最终品质为： 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辆未来持续优化之后的其能源效率高于任何一辆未来持续优化之后的 燃油汽车。燃油汽车。 基于这样的理解基于这样的理

16、解，特斯拉的目标是特斯拉的目标是：直面直面、击败燃油汽车击败燃油汽车。 1 坚定不移地以电动化为基点坚定不移地以电动化为基点 特斯拉引领了全球电动汽车行业电动化，智能化，商业模式的三大变革。我们梳理特斯我们梳理特斯 拉历史的时候，发现其实他的商业模式更多是面对燃油汽车构建壁垒的一种无奈的突破，其拉历史的时候，发现其实他的商业模式更多是面对燃油汽车构建壁垒的一种无奈的突破，其 降低成本的直销模式，自建充电桩等都不是核心。核心的优势仍然是三电技术给消费者带来降低成本的直销模式，自建充电桩等都不是核心。核心的优势仍然是三电技术给消费者带来 的信心。的信心。截至 2020 年 1 月 3 日，特斯拉已

17、经创纪录的实现了近 10.5 万的车辆产量和 11.2 万台车辆交付，获得市场极大认可。 目前 Model 系列的四款主要车型包括：在 2012 年推出的首款豪华电动汽车 Model S， 2015 年推出的 SUV 车型 Model X， 2016 年推出的首款大众型电动汽车 Model 3， 以及 2019 年最新发布的 Model Y。 图图 1：特斯拉：特斯拉 Model S/X，Model 3/Y 数据来源：特斯拉官网，西南证券整理 电动汽车为传统燃油汽车的替代品，其主要电气系统即为在传统汽车“三小电”(空调、 转向、制动)基础上延伸产生的电动动力总成系统“三大电” （电池、电机、电

18、控） ，其中电池 是基础能源和动力来源，而电机则将这种车载的能源转化为了行驶的动力，电控系统则如同 特斯拉专题报告特斯拉专题报告 请务必阅读正文后的重要声明部分 2 大脑控制着整个汽车的运行和动力输出。目前对于提升新能源电动汽车的性能而言，市场给 予了动力锂电池高度关注，而对电机和电控的关注度不高。我们我们认为电机电控是电动汽车的认为电机电控是电动汽车的 “发动机”和“变速箱” ，“发动机”和“变速箱” ，直接决定着电动汽车的功率、爬坡、加速等关键性能指标，其产直接决定着电动汽车的功率、爬坡、加速等关键性能指标，其产 业格局和未来的发展趋势对于新能源汽车产业有业格局和未来的发展趋势对于新能源汽

19、车产业有着着重要影响。重要影响。 图图 2：新能源汽车核心三大部件：新能源汽车核心三大部件 图图 3：电动动力总成系统“三电动动力总成系统“三电”电” 数据来源：EVLOOK，西南证券整理 数据来源：公开资料，西南证券整理 新能源汽车的驱动电机（电机）将车载的动力锂电池中的电能转换为机械能，从而驱动 车辆行驶的部件， 电机实现了电能与机械能之间的转换。 新能源汽车对驱动电机的要求较高： 需要能够适应频繁起停、加减速并同时具备高速宽调速和低速大扭矩，以提供不同场景下的 功率性能。对于乘用车而言，驱动电机还需要轻量化和小型化，以适应有限的车内空间。 新能源汽车的电机控制器（电控）是指控制电动汽车驱动电机的装置，其主要作用是控 制驱动电机的电压和电流，完成对电动机转矩、转速和转向的控制。通常可分为主控制器和 辅助控制器两大类。主控制器控制汽车驱动电机，即通过控制驱动电机的电压和电流，实现 对电机转矩、转速和转向的控制，辅助控制器主要控制汽车的助力转向泵电机、空调电机、 BSG 电机等辅助电机。 电动汽车驱动控制技术是电动汽车的核心技术， 电机控制器的设计及 控制算法的开发决定整个驱动系统性能的关键因素。 1.1 电驱电驱动动系统：系统：驱动驱动电机电机（电机）（电机） 电动汽车动力驱动系统是能量存储系统与车轮之间的纽带，直接决定了汽车运行性能的 好坏，