特斯拉:Model 3延迟增产,推进高度自动化生产线的应用

2019年计划投放卡车与小型SUV

2018/01/09

概要

  2017年7月,特斯拉 (2017年2月从Tesla Motors更名为Tesla) 发售基础车型售价35,000美元的平价 (affordable) EV紧凑级三厢车Model 3。该车型是特斯拉通过量产型EV,完成加快向全球可持续发展能源转型任务的重要一步。预售也十分顺利,截至2017年8月,订单已达到约45.5万辆,2018年计划年产50万辆。

  然而,Fremont乘用车工厂与电池工厂Gigafactory 1的生产流程产生问题,使得生产延迟。每周产量达到5,000辆的时间从2017年内延迟到2018年3月底。特斯拉表示,供应链和生产工艺基本上没有问题,是高度自动化的生产线产生部分问题,目前正在解决这一问题。

  特斯拉表示,为了扩大EV阵容,将进军全部主要细分市场。2019年计划投放特斯拉首款商用车—半挂卡车Semi、以及基于Model 3的新款紧凑级SUV Model Y。2017年11月发布概要的Semi已获得了来自沃尔玛等零售业的多辆订单。

  从2015年10月起,特斯拉提供SAE2级自动驾驶功能的第一代Autopilot实现在Model S和Model X上的使用。2016年10月起,将为包括Model 3在内的特斯拉全系车型配套满足完全自动驾驶需求的硬件。虽然完全自动驾驶的实现尚需时日,但加强了第一代Autopilot功能的Enhanced Autopilot (该功能也属于2级) 已实现应用。此外,特斯拉还致力于自主开发用于自动驾驶的半导体。

  特斯拉2017年1-9月销量为73,150辆,2017年全年Model S与Model X的销量预计将达到10万辆 (截至2017年11月,特斯拉的预测)。2017年1-9月销售额同比增长79.6%达84.7亿美元,但由于研发费用、投资费用的增加,以及Model 3的生产延迟,使得营业亏损从4.0亿美元扩大至10.3亿美元,净亏损从5.5亿美元扩大至14.7亿美元。但是,2017年第3季度Model S与Model X的订单量创历史新高,Model 3的订单也在增加,如果特斯拉的生产问题能够得到解决,业绩将有所好转。

Model 3 Model 3
2017年7月上市的量产车Model 3 (图片:特斯拉) Model 3 车辆组装线
(图片:Tesla Q3 2017 Update Letter)

 


相关报告:
电动车和锂离子电池的动向 (1) (2017年3月)
特斯拉汽车:50万辆的生产计划提前2年,到2018年完成 (2016年10月)



投放平价车型Model 3,由于生产线的问题增产计划延期

  2017年7月,特斯拉开始产销EV紧凑级三厢车Model 3,基础车型售价35,000美元,价格适中 (affordable)。可以说接近2006年发布的特斯拉中期计划 (Part 1) 的最终阶段,“开发平价EV,并实现量产”。2016年3月31日起开始预售,预订情况良好,截至2017年8月,预订量已达到45.5万辆。特斯拉提前2年完成计划,提出2018年以Model 3为主,年产50万辆车的目标,并完善生产设备。

 

Model 3概要

  紧凑级三厢车。长4694mm (Model S长4978mm)。2016年3月31日开始预售,2017年7月7日投产。续航里程分为310英里和220英里两个版本。电池组的容量未公开。
  车内没有仪表类,仪表板中央只有1个数字显示屏 (15英寸触摸屏)。查看驾驶相关信息、空调的控制等全都通过这个显示屏进行。

 

Model 3的版本

续航里程 0-60 mph
加速
最高时速 充电速度 价格
增程电池
配套车
310英里 5.1秒 140 mph 快速充电器:充电30分钟行驶170英里
家庭 (240V插座):充电1小时行驶37英里
44,000美元
标准电池
配套车
220英里 5.6秒 135 mph 快速充电器:充电30分钟行驶130英里
家庭 (240V插座):充电1小时行驶30英里
35,000美元

 

Model 3各版本的生产计划

2017年 2018年 2019年
年初 春季 下半年
增程电池
配套车投产
标准电池
配套车投产
双电机
AWD投产
开始向海外
交付左舵车
右舵车
投产

  Model 3采取自动化生产工序,相比Model S和Model X的零部件个数更少,结构也更简单。特斯拉收购了在生产自动化领域知名的德国工程公司和美国的自动化机械厂商,提高了生产工序的自动化程度。然而,电池模块的组装和车身的焊接工序等产生问题,导致生产延迟。原计划2017年第3季度生产1,500辆车,实际只生产了260辆。2017年11月公告称,每周产量达到5,000辆的时间从2017年内延迟到2018年3月底,周产量达到1万辆的时间将在这之后决定。

 

Model 3生产相关问题

生产线  第3季度报告显示,Model 3的产量未能按计划增加的原因是Fremont工厂与电池工厂 (Gigafactory 1) 高度自动化的生产线产生问题,供应链和生产工艺基本上不存在问题。
Fremont组装工厂  车辆组装线的自动化有所延迟。座椅组装、涂装车间、冲压车间等每周的生产速度超过1,000辆,但车身车间、车辆总装线的产量还停留在每周500辆。
电池工厂  松下在Gigafactory 1生产电芯,特斯拉负责组装电池模块和电池组。松下表示,电芯的生产较为顺利。
 问题出在电池模块的组装。Model 3的电池组由4个模块构成,模块则由多个电芯构成。模块的设计较为复杂,组装的自动化耗时较长。此外,4项工序中的2项工序原先委托供应商的部分改由特斯拉负责,不得已进行重新设计,导致生产延迟。

 

电池工厂Gigafactory 1与松下共同运营

2017年1月投产  2017年1月,松下与特斯拉总投资50亿美元建设的Gigafactory 1投产共同开发的圆筒形锂离子电池电芯“2170”。初期生产用于特斯拉的定置型蓄电池Powerwall/Powerpack。同年第2季度起,投产用于Model 3的电芯、模块、电池组和驱动单元。
2018年目标  Gigafactory 1从已竣工的区域开始投产。目前的总建筑面积达17.6万平方米,横跨多层楼的工厂面积达45.5万平方米,但这仅占工厂整体竣工时的30%不到。2018年计划年产35GWh电芯,相当于全球锂离子电池产量的一半。

(注) 2017年12月,松下与丰田宣布,双方计划在EV电池业务方面开展合作。松下与已缔结合作关系的特斯拉共同开发和生产圆筒形锂离子电池,与丰田将共同开发方形电池、以及新一代电池—全固态电池。

 

收购生产自动化领域的企业

德国工程公司  2016年11月,特斯拉收购位于德国Prum的工程公司Grohmann Engineering,并将其更名为Tesla Grohmann Automation。该公司是生产自动化领域的跨国企业之一。特斯拉在4年内将Fremont工厂的生产效率提高了400%,为了到2018年将年产能扩大至50万辆,实施此次收购,进一步提高自动化程度,提高生产速度和品质。
美国自动化机械厂商  2017年11月,特斯拉宣布,为了提高Model 3的产能,收购在美国明尼苏达州Brooklyn Park拥有工厂的自动化机械厂商Perbix。Perbix从大约3年前开始向特斯拉供应机械。此次收购使特斯拉能够自主生产更多的零部件。


扩大EV产品阵容,还将投放半挂卡车Semi等商用车

  特斯拉在2016年7月发布的中期计划 (Part 2) 中提出,“扩大EV产品阵容,进军全部主要细分市场”。2012年发售高级三厢车Model S、2015年秋季发售基于Model S的SUV Model X之后,2017年7月又投放量产车Model 3。2019年计划投放基于Model 3的新款紧凑级SUV Model Y。2017年11月发布了计划2019年投放市场的半挂卡车Semi的概要。能耗不超过2kWh/mile,相比柴油车的燃料成本更低。目前已获得零售业巨头沃尔玛和Meijer的多辆订单。发布Semi的同时,还发布了计划2020年发售的新款Roadster的概要。此外,还计划投放皮卡和巴士。

Semi Semiのキャビン
2019年将投放半挂卡车Semi
(图片:特斯拉)
Semi的驾驶室 (图片:特斯拉)

 

特斯拉的车型计划 (不包括上述Model 3)

车型 上市时间 概要
Model S 2012年  Model S是高端三厢车,Model X是基于Model S的SUV。2017年第2季度,2款车型都进行了如下品质改良。推出AWD版本,搭载智能空气悬架,改善自动转向功能、提升自动制动功能、实现自动直角泊车。
Model X 2015年秋季
Semi 2019年  半挂卡车。2017年11月发布。搭载为Model 3配套的4台电机。荷载重量达到8万磅时,0-60mile/h加速为20秒。加速和减速不需要换挡和操作离合器,制动能量回收系统能将98%的动态能量回收并储存至电池。能耗不超过2kWh/mile,可大幅降低燃料成本。续航里程300英里的版本售价为15万美元,500英里版本售价18万美元 (相比竞争车型的柴油车高出10%左右)。
 驾驶室:驾驶座位于中央,保证最佳视野。驾驶座的后方和右侧有折叠式座椅。还能在驾驶室内站立。驾驶座的两侧有2个触摸屏,能进行导航、盲区监控、电子数据记录 (车辆诊断等所需的数据记录) 等操作。
 安全性:为了防止碰撞使电池造成损坏,对电池进行了加固。降低车辆重心,防止侧翻。挡风玻璃采用耐碰撞的玻璃。搭载改良的Enhanced Autopilot,具有自动紧急制动、主动车道保持、车道偏离警报、行车记录仪等功能。目前还在开发从1辆到数辆卡车自动尾随前车行驶的列队行驶系统。
Model Y 2019年  新款紧凑级SUV。2017年8月宣布,使用Model 3的平台。通过使用现有平台,有望在2019年面世。但是,用于电力和数据收发的线缆将进行升级,通过采用新的配电系统,计划使每辆Model Y使用的线缆总量控制在100m。Model 3的线缆长度达1,500m,Model S与Model X的线缆长度达3,000m。
新款
Roadster
2020年  可拆卸车顶的跑车。新车型增加后排座,采用2+2的座椅布局。四轮驱动。0-60mile/h加速为1.9秒,0-100mile/h加速为4.2秒。最高时速为250mile/h。200kWh的电池组充满电后,在高速公路工况下的续航里程可达620英里。基础车型售价为20万美元。
皮卡 未定  2017年4月,CEO埃隆马斯克宣布,1年半~2年内将发布EV皮卡。
巴士 未定  2016年7月,CEO埃隆马斯克表示,在Master Plan Part 2中提到的“巴士”将是使用Model X平台的“微型巴士”。


在中国成立开发和生产基地

  特斯拉于2014年进军全球最大的汽车市场,同时也是EV前景看好的市场—中国市场。2016年从美国进口的车辆销售约11,000辆,使中国成为继美国之后特斯拉的第2大市场。然而,中国市场售价受到运输费用和关税影响,是美国市场售价的1.5倍。为了在中国EV市场扩大份额,需要通过本土化生产降低价格,因此2017年10月特斯拉首先在北京成立了研发中心。据报道,特斯拉目前考虑在上海成立生产基地。

 

在中国成立研发、生产基地

在北京成立研发中心   国家企业信用信息公示系统显示,特斯拉于2017年10月18日在北京成立了“特斯拉 (北京) 新能源研发有限公司 [Tesla New Energy R&D]”。注册资本为200万美元,由特斯拉的香港法人全额出资。新公司业务范围涉及电动汽车及零配件、电池、储能设备、光伏产品技术以及信息技术的研发等。
考虑在上海本土化生产
(报道)
  据报道,2017年6月,特斯拉关于在保税区本土化生产车辆事宜,与上海市政府开展协商 (Detroit News 2017.6.20)。同年10月又有报道称,特斯拉将单独建设工厂 (Wall Street Journal 2017.10.22)。此前,中国政府在外资整车厂实施本土化生产时,均要求与本土企业成立合资公司。然而,11月中国政府公告称,关于新能源车业务,将实验性地放宽外资企业的出资比例 (原来的上限是50%)。


搭载满足完全自动驾驶需求的硬件,改良版Autopilot投入使用

  特斯拉认为,完全自动驾驶车能大幅提高安全性、进行高燃效的行驶,降低车主的保有成本,以较低的价格为不保有车辆的人提供按需出行服务,对加快向可持续性未来发展起到重要的作用。

  特斯拉车从2014年9月开始配套自动驾驶系统的硬件,2015年10月通过软件的OTA (Over-The-Air) 升级 (无线联网更新),提供2级自动驾驶功能的第一代Autopilot已在Model S与Model X上实现应用。

  2016年10月起为包括Model 3在内的特斯拉全系车型配套满足完全自动驾驶功能需求的硬件。同年12月起,还实现了Enhanced (改良版) Autopilot的应用,新增自动通过高速公路关口和下高速公路的功能。但是,Enhanced Autopilot也只是2级自动驾驶功能,驾驶员具有始终监控车辆的义务,完全自动驾驶功能的正式应用时间尚未确定。

  特斯拉目前还致力于自主开发应用于自动驾驶系统的半导体。

 

搭载满足完全自动驾驶系统需求的硬件2,改良版Autopilot投入使用

硬件 1  2014年9月~2016年10月期间生产的车辆搭载自动驾驶硬件。采用1个高精度摄像头、雷达和12个超声波传感器。
第一代
Autopilot
 2015年10月,通过软件的OTA升级,实现Autopilot功能的实际应用。第一代Autopilot功能:自动在车道内行驶,根据周围的交通情况,调整车速、自动变道、自动泊车、在车外对智能手机和车钥匙进行操作,实现前后直行倒车、入库出库。(属于2级自动驾驶功能)
硬件 2  2016年10月起,为包括Model 3在内的特斯拉全系车型配套满足完全自动驾驶功能需求的硬件。
・8个全景摄像头:提供距离车辆最远250m范围内的360度视野
・升级的12个超声波传感器:检测范围是第一代的约2倍
・采用最尖端处理技术的1个雷达
・新型车载计算机:处理能力是第一代的40倍以上
(注:完全自动驾驶功能的正式应用需要软件的详细验证和各国、各地区出台各类相应的法规,因此正式应用时间尚未确定。)
Enhanced
(改良版)
Autopilot
 2016年12月,通过软件的OTA升级,实现Enhanced Autopilot功能的正式应用。
・改良第一代Autopilot功能:自动转向功能实现在急转弯和复杂道路上的应用,从车外遥控车辆行驶时,除了直行还能转弯
・新增功能:实现自动通过高速公路关口、下高速公路
(注:Enhanced Autopilot是驾驶辅助系统,驾驶员具有始终监控车辆动作的义务,因此仍处于2级自动驾驶的阶段)

 

自主开发用于自动驾驶的半导体

  2017年12月,特斯拉CEO埃隆马斯克在人工智能开发人员的活动上透露,目前特斯拉正在自主开发用于自动驾驶的半导体。特斯拉目前采用美国知名的图像处理半导体 (GPU) 公司英伟达 (NVIDIA) 的产品,未来如果采用自主开发的产品,将减少对英伟达的依赖,从而削减成本。


2017年1-9月销售额同比增长80%达85亿美元,营业亏损扩大至10亿美元

  特斯拉2017年1-9月产量同比增长29.5%达76,462辆,销量同比增长36.2%达73,150辆。销售额同比增长79.6%达84.7亿美元,但是研发和投资费用的增加,加上Model 3生产延迟等,使得营业亏损从4.0亿美元扩大至10.3亿美元,净亏损从5.5亿美元扩大至14.7亿美元。Model 3的投放提高了特斯拉的知名度,2017年第3季度Model S与Model X的订单量在北美、欧洲和亚洲创单季度新高。Model 3的订单量增加,如果特斯拉能够解决生产问题,业绩将有所好转。

Teslaの業績

特斯拉产销量

(辆)

2016年 2016年1-9月 2017年1-9月
产量 83,922 59,040 76,462
销量 75,890 53,690 73,150
  Model S 50,665 37,965 39,515
Model X 25,225 15,725 33,415
Model 3 - - 220

资料:Tesla Production and Deliveries (Q1 2016-Q3 2017)

 

特斯拉业绩

(1,000美元)

2014年 2015年 2016年 2016年
1-9月
2017年
1-9月
销售额 3,198,356 4,046,025 7,000,132 4,715,501 8,470,502
毛利 881,671 923,503 1,599,257 1,163,979 1,783,701
营业亏损 (186,689) (716,629) (667,340) (400,642) (1,033,945)
净亏损 (294,040) (888,663) (773,046) (553,577) (1,469,771)
研发费 (464,700) (717,900) (834,408) (588,448) (1,023,436)
投资费用 (969,885) (1,634,850) (1,280,802) (759,190) (2,628,126)

资料:Tesla Q4 2015/Q4 2016/Q3 2017 Update Letter

 



LMC Automotive销量预测:特斯拉2020年销量预计在22万辆

(LMC Automotive,2017年第3季度)

Teslaの販売予測

  LMC Automotive销量预测 (2017年第3季度) 显示,特斯拉2017年全球销量预计同比增长24.2%至86,443辆。同年Model S与Model X的销量有所扩大。7月底发售平价车型Model 3紧凑级高端车。目前,由于Model 3生产方面的问题,使得销售停滞,但如果产量扩大,销量预计也将取得增长。特斯拉表示,如果生产线的利用率达到100%,可年产销50万辆Model 3。不过,据LMC Automotive的保守预测,特斯拉2020年全球销量预计在22万辆,将是2017年的约2.5倍。

  在美国,2017年特斯拉的销量增幅超过行业平均水平,预计同比增长18.5%,约达5万辆。同年发售平价车型Model 3。2017年销量并不高,但是得益于亲民的价格和政府补贴,Model 3或将大幅带动特斯拉的销量上升。不过,特斯拉的累计销量即将达到补贴规定的上限20万辆,未来将有许多消费者无法享受补贴。LMC Automotive认为,预约车辆的消费者如果得知Model 3的价格上涨,有可能会取消预订。

  特斯拉称,Model 3的全球各国订单接近40万辆,不过LMC Automotive预测,2017~2024年销售的Model 3销量将停留在27.4万辆。除了上述价格的问题以外,如果2020年紧凑级高端SUV Model Y上市后,将有一部分预约Model 3的消费者转而购买Model Y。新车型方面,特斯拉计划2019年投放新款Roadster、2021年投放电动皮卡Model P。

  2017年,美国占特斯拉全球销量的55.5%,是特斯拉的最大市场,不过今后随着欧洲和中国销量的增加,美国市场的比重或将逐渐缩小。预计到2020年,美国市场的比重将缩减至42.4%,同时德国和挪威将分别扩大至11.3%和8.8%。

  中国方面,特斯拉正推进在上海市成立EV生产基地的计划。计划在中国生产的车型将是三厢车Model 3以及基于该车型的跨界车Model Y。LMC Automotive预测,2017~2019年,特斯拉在中国的年销量将达到1万辆左右,2020年则预计在2017年的基础上增长19.9%,达到1.2万辆。

 

特斯拉销量预测(LMC Automotive, 2017年第3季度)

(辆)

COUNTRY 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Total 28,066 48,055 69,599 86,443 116,797 188,758 216,472
USA 15,262 25,616 40,515 47,998 73,394 81,076 91,856
Germany 817 1,582 1,908 3,366 3,995 20,932 24,377
Norway 3,990 3,984 3,441 5,734 7,980 17,916 19,105
France 328 708 945 1,242 1,835 10,888 13,287
Netherlands 1,510 1,912 2,167 3,029 4,326 10,011 11,882
China 2,499 3,692 10,399 9,769 9,007 10,080 11,712
UK 717 1,468 2,493 3,696 2,786 7,713 9,010
Belgium 521 820 859 1,254 1,677 4,598 5,463
Canada 786 2,021 2,467 2,689 2,736 3,986 4,920
Switzerland 494 1,548 1,678 2,367 2,754 4,307 4,482
Sweden 267 996 1,128 1,758 2,079 3,402 3,484
Austria 136 492 717 1,055 1,195 3,016 3,406
Spain 15 10 55 222 152 2,137 2,650
Italy 55 134 237 365 395 1,875 2,333
Denmark 460 2,736 177 224 546 1,683 1,825
Korea 0 0 0 146 408 951 1,397
Portugal 0 0 0 0 35 935 1,140
Finland 95 146 121 250 297 852 1,014
Ireland 3 2 8 4 25 387 706
Greece 0 0 0 4 26 461 680
Taiwan 0 0 0 624 521 577 609
Luxembourg 35 33 61 143 96 322 396
Ukraine 8 23 47 78 112 126 140
Czech Republic 20 57 62 81 82 99 106
Mexico 0 0 13 26 37 58 79
Russia 0 0 0 20 45 56 76
Poland 8 21 25 53 44 58 60
Estonia 19 6 11 17 28 52 54
Latvia 3 7 6 11 25 30 37
Hungary 4 7 13 20 24 24 34
Slovenia 13 8 11 13 13 24 28
Lithuania 1 4 8 20 16 17 15
Brazil 0 0 0 4 12 13 13
New Zealand 0 22 24 60 12 12 12
Singapore 0 0 3 0 0 0 0
Source: LMC Automotive "Global Automotive Sales Forecast (Quarter 3, 2017)"
*只选登了部分国家的数据,因此各国合计与Tesla Total合计不一致。
(注) 1.  数据为小型车 (乘用车+车全重6t及以下轻型商用车) 的数值。
2.  严禁非法转载本表。转载须获得LMC Automotive公司的许可。
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关键词
Tesla、特斯拉、EV、电池、自动驾驶、Autopilot、Model 3、Model Y、Semi

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