特斯拉电动汽车公司分析
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松下锂电池成本下降的核心在于技术进步,而具体来讲最关键的两方面 是:一,在不损害电池单位能量容量的情况下找到更低成本新型正极材 料对目前的锂钴镍铝化合物进行替代;二,通过对隔膜技术的改进提升 电池的单位能量容量。
图 3 锂电池发展的历程,十年一个大飞跃
资料来源:日本松下
请务必阅读正文之后的免责条款部分
股
票
研
究
有色金属
[T[Tabalbel_eM_TaiitnleI]nfo]
5584
2013.07.14
特斯拉——如何压缩成本走向大众消费?
[评Tab级le_:Invest]
中性
上次评级: 中性
行
业
桑永亮(分析师)
更
021-38676052
新
sangyongliang@
证书编号 S0880511010034
我们对特斯拉公司的发 展保持了持续的跟踪,在研 究了其电池、电机、换电等 业务后,本文的研究重点落 在特斯拉能否顺利降低整车 成本,从而将特斯拉汽车的 定位从奢侈品推广到大众消 费品上。
图 1 特斯拉股价屡创新高
特斯拉股价收盘价
140 120 100 80 60 40 20
0
资料来源:wind
2013-01 2013-01 2013-01 2013-02 2013-02 2013-03 2013-03 2013-04 2013-04 2013-05 2013-05 2013-06 2013-06 2013-07
但虽然锂电池取得突破性进展的时间跨度一般来说需要不少于十年的 时间,但实际上技术是在连续进步,电池成本也是在持续下降的。
图 4 1995-2010 年日本锂电池的平均成本变化情况
日元/个 1400 1200 1000
800 600 400 200
0
1995-2010 年日本单位锂电池的平均成本变化
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
其他小金属:《特斯拉——为何不用永磁电 机?》
2013.05.09
报 告
均成本下降 15%左右。若我们设定当特斯拉产量在 4-16 万之 间符合这一经验,则当特斯拉年产量达到 16 万辆时,其规
其他小金属:《特斯拉——领导电动车走向 成熟》
2013.05.07
模经济可带来成本下降 28%左右。
其他小金属:《特斯拉带动下的有色金属投 资》
表 1: 特斯拉 Model S 电池成本占比 续航里程
Model S 低配版 Model S 高配版
160 英里 (256 公里)
300 英里
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补贴前售价 5.74 万美元 (约 35 万元) 7.74 万美元
电池系统成本 2.288 万美元 (约 14 万元) 4.29 万美元
电池成本下降趋势明确。特斯拉采用对大量松下 18650 圆柱
2013.05.06
电池的管理实现电池的高续航,这种方式需要的电池管理系
统较为复杂。因此与其他电动车电池成本占比 1/3 相比,特
斯拉的电池成本占到 50%左右。目前松下 NCR18650A 电池的
成本约为 4.38 万日元/千瓦时,实现松下 2015 年成本规划
图 2 马克斯-斯尔博斯曲线
资料来源:《汽车工业》
2. 电池成本下降拉低整车成本
2.1. 电池系统成本占特斯拉总售价的 50%左右
不同于其他车企采用数量较少的单体电池,特斯拉采用对大量松下 18650 圆柱电池的管理实现电池的高续航。这种方式需要的电池管理系 统较为复杂,绝大部分车企都望而却步。也因此,与其他电动车电池成 本占比 1/3 相比,特斯拉的电池成本占比达到 50%左右。
美国哥伦比亚大学的一份研究报告认为,根据目前行业经验与发展情 况,对于单系列生产轿车,其 MES 为 25-30 万辆,中型货车为 6-8 万辆, 轻型货车为 10-12 万辆。而截至 2012 年 12 月 31 日,特斯拉仅生产并交 付约 2450 辆 Roaster,生产 3100 辆 Model S,远远没有达到一般情况下 的 MES。
2.2. 松下电池成本下降是关键
松下为特斯拉供货的锂电池型号为 NCR18650A,属于较常见的镍钴铝 三元锂电池。其结构可大致拆分为五个重要部分:隔膜(单层聚乙烯)、 电解液(氟化磷)、正极材料(锂钴镍铝化合物)、负极材料(碳)及附 属配件。其中正极材料成本占比最高,约为单节电池制造成本的 40%-46%。其余部分,负极材料占整个生产成本的 5-15%,电解液占 5%-11%。隔膜成本占比虽然只有 10%-14%,但它是目前锂电池技术含 量最高,决定电池性能的关键部位。
附注: 规模经济降低成本主要体现在 5 个方面。 专业化:即各生产程度、零件的专业化带来的平均成本降低。 学习效应:即随着产量增加,人工可以在安排生产、调试等过程增
加熟练度,提供效率,从而降低平均成本。 分摊费用:有效分摊研发费用、生产线建设费用以及其他可重复利
用设备的费用等。 原料成本:购买、运输原材料等方面存在经济性。在原材料价格谈
2020 年前后 2 万日元/KWh
600Wh/L 500Wh/kg 1500W/kg 10-15 年
2030 年前后 1 万日元/KWh
1000Wh/L 700Wh/kg 2000W/kg 10-15 年
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行业更新
3. 特斯拉售价下降目标有望顺利实现
结合(1)电池成本下降 1.36 万美元/车(8.3 万元/车),(2)规模效应整 车成本下降 28%,model S 高配版补贴前价格可从目前 7.74 万美元/辆 (47.2 万元/辆)降到 2015 年的 4.6 万美元/辆(28 万元/辆)。
电池系统成本占比 40% 55%
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(480 公里) 资料来源:特斯拉公司
(约 47.2 万元)
(约 26.2 万)
行业更新
特斯拉的电池成本主要由两大块组成:松下 18650A 型号电池成本以及 电池管理系统。以 300 英里高配版汽车为例,其使用的 7410 节左右松 下 NCR18650A 电池成本就达到了 18.5 万元(按电池价格 25 元/节计算), 占到了电池总成本的 70%。另外电池管理系统成本约为 8 万元。目前特 斯拉的电池管理系统已经在结构上、技术上比较成熟,预计其成本不会 大幅下降,且其在大幅提升电池板性能上已无可期待。更大的改进,在 电池上。
目标 3 万日元/千瓦时还是比较有希望的。若假设特斯拉电
池系统成本同比例下降,那么 model S 高配版的电池成本将
由目前的 4.30 万美元/车,降到 2.93 万美元/车。
总结:结合规模效应和电池成本下降,那么 model S 高配版 补贴前价格到 2015 年可从目前 7.74 万美元/辆降到 4.6 万 美元/辆。考虑补贴则售价将低于 4 万美元/辆,低于大多数 豪车价格。特斯拉有望成功从奢侈品市场推广到大众消费品 市场。
目前松下 NCR18650A 的成本约为 4.38 万日元/千瓦时,实现或者接近 2015 年成本规划目标还是比较有希望的。若假设特斯拉电池管理系统成 本同比例下降,那么 model S 高配版的电池成本将由目前的 4.3 万美元/ 车(26.2 万元/车),降到 2.93 万美元/车(17.9 万元/车)。
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行业更新
由锂电池重要发展历程可以看出,在锂电池的重要细分发展阶段,从开 始研发到进入商业化生产都要经过大约 10 年以上的时间。美国能源部 电池制造研发中心主任托尼汉考克也表示,锂离子电池技术一般至少需 要 10 年才能向前迈进一大步。根据这个行业的一般规律,我们至少可 以大概认定,锂电池研发较目前取得突破性进展进而使得成本大幅下降 也需要至少十年时间。
表 2: 日本新一代汽车蓄电池技术开发蓝图
2007 年
2015 年前后
成本
10 万-20 万日元/KWh 3 万日元/KWh
体积能量密度
250Wh/L
400Wh/L
重量能量密度
150WhLeabharlann kg250Wh/kg输出功率密度
1000W/kg
1200W/kg
额定寿命
5-8 年
8-10 年
资料来源:日本新能源产业技术开发机构(NEDO)
本报告导读:
[细Ta分bl行e_业In评du级stry]
贵金属
中性
铜
中性
铝
中性
锌
中性
铅
中性
锡
中性
镍
中性
我们测算通过规模效应和电池成本下降,特斯拉公司有望在 2015 年后将电动车售价
新材料
增持
下调到 4 万美元/辆,有利于特斯拉汽车从奢侈品市场走向大众品市场。
其他小金属
增持
摘要:
[Tabl随e_S特um斯m拉ary公] 司汽车订单不断增加、换电技术成功推出及充电
推荐标的:特斯拉的成功若带动电动车产业高速发展,那么 对锂和磁材的需求会有很大带动,有色板块中对应受益的标 的有天齐锂业、赣锋锂业、正海磁材、宁波韵升、中科三环。
请务必阅读正文之后的免责条款部分
行业更新
随特斯拉公司汽车订单不断 增加、换电技术成功推出、 充电站布局逐步完善,特斯 拉的发展渐入正轨,股价屡 创新高。
措施主要有两方面:一、通过规模经济来降低成本;二、等
2013.06.23
证
待新材料和技术进步降低电池成本。
其他小金属:《特斯拉——对锂消费拉动有 多大?》
券
从规模经济角度来讲,特斯拉还有很大的成本下降空间。目
2013.05.11