相继推出ModelS、ModelX两款车型的特斯拉,如何收回高投入成为亟待解决的难题。好在,“走量”车型Model3有望成为特斯拉的“回本”利器。然而,产能瓶颈导致的延期交车,成为特斯拉面临的一道坎。Model3能否成功,也将完成特斯拉从小众车辆制造商向大规模生产厂商的转变,并打破传统车辆制造行业的发展规律。目前,全球纯电动汽车市场份额还不到1%。
据CNBC报道,多名特斯拉员工称,特斯拉超级工厂生产Model3电池的部分工作仍然由手工完成。特斯拉甚至从电池供应商松下“借用”大量员工,帮助完成手工组装任务。事实上,从特斯拉ModelS开始,新车订单不断增长,特斯拉一直面临着产能不足难题。而在相比ModelS售价低一半的Model3推出后,目前接近50万张的订单量已经压得特斯拉超级工厂有些喘不过气。数据显示,今年一季度,Model3的周产量降为约辆,而这仅是原计划产量目标的一半。
对电动车来说,电池所占的成本最高,大约有40-50%,其次是电动的动力总成系统,大约占15-20%,再次是汽车内饰(包括座椅和中控台)与车身部分,大约也占20-25%,再次是被动与主动安全系统,大约占5-8%,电机也大约占5-8%。
年1月30日,据国外媒体报道,特斯拉正在与智利锂矿巨头SQM(全球老牌锂生产商之一)进行谈判,双方正在就锂电池原材料投资进行磋商。智利产业发展机构执行副总裁EduardoBitran对外媒表示,特斯拉有望同意在智利建造一家锂(lithium)电池原料工厂,为其电动汽车锂电池组件提供高品质的锂原料。特斯拉目前正在进行Model3的大规模量产。如果这笔交易达成,这将标志着特斯拉首次进入锂电池原料市场。特斯拉在年年初开始和索尼合作,生产锂电池。由于最近几年越来越多的厂商进入电动汽车市场,锂电池组件的成本不断飙升。随着锂原料的供应量不断增加,智利将成为任何一家想要在电动汽车市场有所作为的厂商成功的关键。目前全球汽车厂商都开始将目光对准了原材料供应商,用来扩大电动汽车产能。
特斯拉三代车型的整车里程强度
今天,我们分享一下特斯拉供应链。这也是特斯拉成功的秘密所在!
特斯拉名字的起源特斯拉Tesla这一名字是纪念伟大的物理学家尼古拉·特斯拉(NikolaTesla,年7月10日~年1月7日)塞尔维亚裔美籍发明家、机械工程师、电气工程师。他被认为是电力商业化的重要推动者之一,并因主持设计了现代交流电系统而最为人知。。他是交流电、无线电、无线遥控、火花塞、X光乃至水电的重要创造者和推动者,公认为是电力商业化的鼻祖。特斯拉发现了无线传输电能的理论,以空气作为能量的导体。他的理论,超越了时代。他的理论与社会工业资本对立,将颠覆所有电力公司,受到爱迪生排挤,没有得到实践空间,而被扼杀。
特斯拉创始人特斯拉创始人
左边:MartinEberhard,硅谷工程师,资深车迷
右边:ElonMusk埃隆马斯克,工程师,企业家,“钢铁侠”
10几年前的一个夜晚,一个刚过而立之年新婚不久的亿万富翁,45度角仰望星空对着月亮默默许下心愿,老子这辈子要做三件改变人类的大事:火星移民、电动汽车、清洁能源。之后便有了SpaceX,Tesla,Solarcity三家对应的公司。这个人就是ElonReeveMusk。这十几年间,火箭成功上天了,电动汽车在路上跑了,安装在千家万户的太阳能板开始发电了。
有人说特斯拉的商业模式可以简单理解为Ford(汽车)+Uber(共享)+Exxonmobil(能源)。特斯拉的营销模式也是对于汽车行业传统营销模式颠覆,绕过传统汽车营销渠道是通过4S店,或者是经销商,变成了体验店和网络直销。另外一些传播的关键点是靠口碑比如通过明星投资人和明星早期用户的使用分享。
特斯拉发展历程1,Tesla成立于年,Eberhard与ACPropulsion合作,无工厂模式。2,年,马斯克投资加盟,要求拥有所有事务的决定权。3,-年,马斯克不断融资,用于Roadster(跑车的意思)的研发,截止年1月,特斯拉一共融资超过了1.87亿美金。4,年,开始交付ROADSTER5,年,收购NUMMI汽车制造工厂,打造成电动汽车的生产基地6,年6月,在纳斯达克证券市场挂牌交易,是唯一一家在美国上市的纯电动汽车独立制造商。7,年,特斯拉发布ModelS(轿跑车),并且实现量产;和发布ModelX(SUV)。8,年5月,特斯拉发布财年第一季度财报,实现10年来首次盈利9,年,特斯拉在中国发售。特斯拉发展战略的“三步走”第一阶段
开发高端,高性能运动型电动汽车
第二阶段
完成规模化生产电动汽车的重任
第三阶段
做价格能被普通大众接受的低成本经济型电动汽车
特斯拉的主要竞争力1,高能量密度的电池体系(NCA镍钴铝,三元材料):特斯拉的电池由松下独家供应,虽然一度传出LG化学成为第二供应商,但是也只是做个紧急备份而已,除非松下出现重大失误,否则不会更换供应商。电池的四大主要零部件,分别是正极、负极、隔离膜和电解液。其中纯粹看材料成本BOM的话,正极占大约46%,隔离膜大约占25%,电解液占大约13%,负极占大约10%。Power功率,Life寿命,Cost成本,Safety安全,以及Energy能量不同正极材料组成的电池的性能对比:NMC/NCA三元材料/NCA,LCO钴酸锂,LFP磷酸铁锂,LMO锰酸锂。NCA和NCM比较相近,算是材料中的近亲,因此在这里归为一类说。LCO主要针对消费类电子领域,如手机和笔记本电脑,LMO主要针对电动工具和模型,电动车主要采用LFP和NMC,松下电池正极材料则为比较罕见的NCA。NCA三元材料
优点:能量密度更大,是磷酸铁锂的两倍缺点:高温稳定性能较差,容易引起电池安全问题,因此对制造技术的要求非常高
2,独一无二的BMS:BMS系统通常包括检测模块与运算控制模块。检测是指测量电芯的电压、电流和温度以及电池组的电压,然后将这些信号传给运算模块进行处理发出指令。所以运算控制模块是BMS的大脑。控制模块一般包括硬件、基础软件、运行时环境(RTE)和应用软件。其中最核心的部分——应用软件。对于用Simulink开发的环境的一般分为两部分:电池状态的估算算法和故障诊断以及保护。状态估算包括SOC(StateOfCharge)、SOP(StateOfPower)、SOH(StateofHealth)以及均衡和热管理。特斯拉的算法比几乎所有国内的BMS算法还是好很多。Tesla、BMWi3、A三家的模块监控BMB的对比3,快充系统4,电池冷却系统特斯拉供应链汇总其中:核心零部件里面,三电由Tesla主导难以撼动:特斯拉ModelS供应商及国内相关上市公司:供货特斯拉的上市公司及其弹性测算中国新能源汽车产业链细分行业对比特斯拉Model3供应商:特斯拉体系中国直接供应商:零部件
供应商
电池连接件
长盈精密(参股科伦特)
保护壳
旭升股份
PCB板
沪电股份
FPC柔性电路板
东山精密
传感器原件
均胜电子(子公司德国普瑞电子)
传感器组件
安洁科技(旗下新星控股)
散热器
东山精密
功能膜材
三花智控(子公司三花汽零)
粉末冶金零件
东睦股份
铜转子
质信电机(子公司专利所有权)
变速箱箱体
旭升股份
专用线缆
智慧能源(子公司远东电缆)
金属软连接
长盈精密(参股科伦特)
充电桩运营
上海普天
充电网络建设合作
中国联通、众业达
充电桩设备
万马股份、国电南自、易事特、特锐德、科陆电子、科士达、中恒电气、奥特迅
特斯拉体系中国间接供应商:技术项目
原材料
PACK
镍、钴、铝
五矿资本(松下NCA前驱体供应商)、先导智能(松下锂电池设备供应商)
正极材料
镍、钴、铝
杉杉股份、洛阳钼业、寒锐钴业、格林美
负极材料
石墨钛酸锂、SiOx
中国宝安(子公司贝瑞特为松下负极供应商)、杉杉股份(负极材料进入送样测试阶段)、天齐锂业、巅峰锂业、亿纬锂能
隔膜
聚丙烯微孔膜、陶瓷涂覆
南洋科技(松下电容器薄膜供应商)
电解液
六氟磷酸锂、添加剂
新宙邦(松下电解液供应商)、长园集团(子公司江苏华盛供应电解液添加剂)
电池连接件
铜、铁、金、银、镍、锡
诺德股份(锂电铜箔)
盖板
精密结构件
利达科(松下电池精密结构件供应商)
保护板
铝、钢
常铝股份(特斯拉二级供应商)
接触器(连接器)
金属、电镀材料、塑胶、架构材料
得润电子(TE战略供应商)
冷却液
水、乙二醇
新疆天业、东华科技
PCB板
刚性覆铜板
生益科技、金安国纪、华正新材、超声电子
专用木浆纸
超华科技、晏旺电子
FPC柔性电路板
压延铜箔、聚脂薄膜
超华科技、晏旺电子
散热系统铝材
铝、钢
常铝股份(特斯拉二级供应商)
感应电机
钕铁硼磁体
中科三环(特斯拉一级供应商)
电机磁瓦
软磁材料
横店东磁(特斯拉二级供应商)
马达终端壳体
铁粉、铜粉、镍粉、钴粉
格林美、寒锐钴业、河北宣工
充电桩设备
磁性材料
天通股份、横店东磁
锂电池组电池PACK也就是锂电池制造商为日本松下Panasonic公司,其中,五矿资本为松下提供前驱体,而先导智能为松下提供锂电池制造设备;松下产电池正极材料供应商为住友金属Sumitomo(也就是住友金属矿山,独家供应松下电池正极的NCA材料。当初松下在开发NCA三元电池的时候没有现成的材料供应商,是SMM协助开发了NCA材料,顺理成章地成为唯一供应商,同时SMM的NCA材料也只有松下一个客户。实际松下隶属住友财阀,住友财阀核心大企业有住友银行、住友金属矿山、住友化学、住友商事、松下电器、日本电器(NEC)、三洋电机(已被松下收购)、住友电气、朝日啤酒、板硝子等。),而镍、钴、铝等原材料供应商则是来自中国的杉杉股份、洛阳钼业、寒锐钴业和格林美三家企业;负极材料的供应商为日本日立化学HITACHI,石墨来自于中国宝安下属子公司贝特瑞,钛酸锂、SiOx则来自天齐锂业、巅峰锂业、亿纬锂能,杉杉股份负极材料进入送样测试阶段;隔膜来自日本住友化学Sumitomo,原材料聚丙烯微孔膜、陶瓷涂覆供应商是中国南洋科技,这家公司同时也是松下电容器薄膜供应商;电解液是日本三菱化学生产,其溶质六氟磷酸锂来自中国的新宙邦,它同时也是松下电解液的供应商,添加剂来自于长园集团子公司江苏华盛;电池连接件由中国参股科伦特的长盈精密公司提供;盖板、保护壳由中国旭升股份提供,而其背后精密结构件由松下电池精密结构件供应商利达科提供,铝、钢由常铝股份提供。
在电池管理系统(BMS)中,特斯拉以其独有的BMS核心技术,来解决电池管理系统。集成电路(ASIC),由意法半导体STMicroelctronics公司提供,其原材料硅晶圆、铜、金丝、塑封料,由中国意法半导体合作供应商英博尔供应;接触器(连接器)由墨西哥泰科电子TEConnectivityLtd.公司提供,原材料金属、电镀材料、塑胶、架构材料来自于中国E战略供应商得润电子;冷却液来自于意大利高华ARGENT公司,原材料水、乙二醇,由中国新疆天业、东华科技两家公司提供;PCB板直接来自于中国公司沪电股份,原材料刚性覆铜板由生益科技、金安国纪、华正新材、超声电子提供,专用木浆纸由超华科技、晏旺电子提供;FPC柔性电路板来自于中国企业东山精密,原材料压延铜箔由超华科技、晏旺电子提供;传感器原件有中国公司均胜电子下属子公司德国普瑞电子提供,传感器组件由中国公司安洁科技旗下新星控股公司供应。
在电池热管理系统中,散热器由东山精密公司提供,原材料压延铜箔、聚脂薄膜由超华科技、晏旺电子提供,散热系统铝材中的铝、钢由特斯拉二级供应商常铝股份。在所有其他电池组组件中,功能膜材来自于中国公司安洁科技。
在电驱系统中,电机感应电原材料钕铁硼磁体由中国特斯拉一级供应商中科三环;铜转子由中国公司质信电机提供;电机磁瓦软磁材料由特斯拉二级供应商横店东磁提供;马达终端壳体粉末冶金零件由中国公司东睦股份制造,原材料铁粉、铜粉、镍粉、钴粉来自于格林美、寒锐钴业和河北宣工;单机驱动模块微型变速箱变速箱箱体由旭升股份提供。
上图为一个电机的典型的BOM成本结构,其中转子、轴承和磁钢(交流感应里则是硅钢片)技术含量较高。众所周知,特斯拉的电机由台湾富田独家供应,电机是特斯拉成功的核心,通常特斯拉那种功率水平的电机体积和重量都要大得多,这就导致一来没有空间安放更多的电池,二来增加了自重,增加了能源消耗,特斯拉最初是在台湾成立的,特斯拉的供应链除了电池,最初都来自台湾本土企业。特斯拉之所以能够将电机功率和体积降低超过40%,主要依靠台湾中钢的高品质硅钢片和永泰丰科技的铜转子,后者尤为重要。
中钢的硅钢片厚度仅0.2毫米,是普通硅钢片的一半,可以降低10%左右的体积,而铜转子大幅度提高效率,可以降低30%的体积和重量。永泰丰科技的主要股东是富田电机和台湾中钢,台湾中钢则持有富田大约25%的股份。永泰丰是在台湾经济部技术处撮合下,在年成立的,铜转子门槛很高,普通工艺强行铸造会造成内部和表面有空洞,寿命难以长久。西门子也拥有铜转子铸造技术,但成本很高,只用于航天领域,而永泰丰将成本降低到可接受的程度。铜转子的装配也有难度,特斯拉拥有装配的专利技术,富田和永泰丰生产电机的关键零部件,然后在特斯拉美国工厂进行最后组装。
上图为典型的电机电控系统的成本结构,IGBT所占比例最高,并且功率越大,所占比例越高,也是技术含量最高的零部件。
特斯拉使用的是英飞凌的IGBT,并且用量很大。特斯拉使用的非主流的TO封装,这是非常罕见的。全球所有电动车厂家仅有特斯拉采用这种上世纪80年代的TO封装的IGBT,主流的是模块封装的IGBT,这样做最主要的原因是成本。特斯拉电机功率太高,通用型的IGBT模块没有合适的选择,只能定制,以特斯拉的出货量,定制的价格会非常高。用TO封装估计可以节约-美元。TO的缺点也很明显,可靠性不高,散热不佳,这就导致寿命不长和有着火隐患。
特斯拉ModelX合计使用个IGBT,最初由IR供应,后来IR被英飞凌收购。除日系外,欧美和中国电动车IGBT都被英飞凌垄断了。
在充电系统中,高压动力总成高压直流继电器中国公司宏发股份作为第二供货商供货;充电线专用线缆由中国公司智慧能源子公司远东电缆提供;充电枪金属软连接由中国公司长盈精密参股公司科伦特提供。
在超级充电桩中,充电桩运营特斯拉选择了中国上海普天公司;充电网络建设合作特斯拉找到了中国联通和众业达;在充电桩设备提供商中,万马股份、国电南自、易事特、特锐德、科陆电子、科士达、中恒电气、奥特迅等公司出现在名单中,而原材料磁性材料生产商天通股份、横店东磁也间接进入到供应商的名单中。
特斯拉电动车涉及供应商分为动力总成系统、电驱系统、充电、底盘、车身、其他构件、中控系统、内饰和外饰九个部分,涉及直接、间接供应商一百三十余家,而中国企业的身影就占去了一半。
据分析,特斯拉核心技术供应商大部分来自于日本、美国和欧盟的企业,中国企业大多数作为二级原材料供应商进入该体系。也有二十余家企业进入到一级供应商的行列中。但是,在电动车核心电池板块来说,我们看到,一级供应商的名单中鲜见中国企业,大部分企业以原料供应商出现。这也说明,在全球锂电池生产商体系中,四大材料技术质量过硬的企业还在日本或是美国中。
有专家评价,特斯拉现在不仅仅是全球最大的纯电动车生产商,也是全球最大的锂电池生产商,中国企业进入其供应体系的多寡,从一个侧面反映了我们国家锂电池的制造水平。
创业的几件重要的事情:一是努力工作;二是吸引优秀人才;三是将核心放在把产品和服务变得更好上;四是不要单一跟着大趋势走。
----埃隆·马斯克(ElonMusk),年6月28日生于南非行政首都比勒陀利亚,拥有加拿大和美国双重国籍。现任太空探索技术公司(SpaceX)CEO兼CTO、特斯拉公司CEO兼产品架构师、太阳城公司(SolarCity)董事会主席。
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