汽车行业：特斯拉创新无止境颠覆性设计频出-20200211-安信证券-17页 (2).pdf

1 本报告版权属于安信证券股份有限公司。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。各项声明请参见报告尾页。特斯拉创新无止境，颠覆性设计频出特斯拉创新无止境，颠覆性设计频出 全球电动汽车行业领导者全球电动汽车行业领导者。特斯拉 2003 年成立，历经十七年，遵循Master Plan三步走战略，由一家硅谷初创小公司华丽变身为全球电动汽车行业领导者。1 1）技术：）技术：强大的电池管理系统、领先传统车企的汽车电子电气架构和基于视觉的低成本路线的自动驾驶是特斯拉的核心技术，自动驾驶或将颠覆汽车行业盈利模式，智能汽车有望取代手机，成为单价最高生态最丰富的移动智能终端。2 2）品牌：）品牌：品牌价值高，马斯克的个人魅力和超强产品力都塑造了一个富有硅谷特色的锐意进取、改变世界的品牌形象，是其他任何品牌都不具备的。3 3）价格：）价格：特斯拉品牌溢价高，与行业领导者的地位相称。4 4）市场份额：）市场份额：连续两年全球新能源车市场份额第一。特斯拉创新无止境，颠覆性设计频出特斯拉创新无止境，颠覆性设计频出。特斯拉以短短十几年的时间颠覆了整个汽车行业，在技术、品牌、价值和市场份额方面远远领先于竞争对手。究其原因，马斯克遵循第一性原理，强调一切从产品需求的本质出发，锐意进取，不断创新，敢于打破常规，创新程度称得上颠覆。梳理近一年的专利，特斯拉一直致力于在保障安全的基础上推动汽车向电动化和智能化转变，1）电动化方面，特斯拉坚持通过技术突破解决里程焦虑问题；2）智能化方面，顺应智能化大趋势，特斯拉致力于自动驾驶技术的研发，推动汽车由人工操控的机械产品加速向电子系统控制的智能产品转变。投资建议投资建议：特斯拉在技术、品牌、价格和市场份额遥遥领先的基础上，仍旧不断研发，或将进一步拉大在电动化和智能化领域的优势，利好特斯拉产业链，重点推荐拓普集团和旭升股份。风险提示：风险提示：新能源烧车风险；专利应用效果不及预期风险；Tabl e_Ti t l e 2020 年年 02 月月 11 日日 汽车汽车 Tabl e_BaseI nf o 行业分析行业分析 证券研究报告 投资投资评级评级 领先大市领先大市-A 维持维持评级评级 Tabl e_Fi rst St oc k 首选股票首选股票 目标价目标价 评级评级 601689 拓普集团 25.00 买入-A 603305 旭升股份 28.00 买入-A Tabl e_C hart 行业表现行业表现 资料来源：Wind资讯%1M 3M 12M 相对收益相对收益-2.92-1.73-22.74 绝对收益绝对收益-8.86-1.40-4.30 袁伟袁伟 分析师 SAC 执业证书编号：S1450518100002 021-35082038 吴文丽吴文丽 报告联系人 021-35082030 相关报告相关报告 SARI 对汽车行业影响的综合评估：短空中多，春播秋收 2020-02-01 传感器：观四路，听八方，行千里 汽 车 电 子 系 列 深 度 之 二 2019-04-08 汽车电子：下一个苹果产业链 汽车电子系列深度之一 2019-04-01 -1%3%7%11%15%19%23%27%2019-022019-062019-10汽车 沪深300 行业分析/汽车 2 本报告版权属于安信证券股份有限公司。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。各项声明请参见报告尾页。内容目录内容目录 1.全球电动汽车领导者全球电动汽车领导者.3 1.1.特斯拉发展历程.3 1.2.全球领导者：技术+品牌+价格+市场份额.3 2.特斯拉创新无止特斯拉创新无止境，颠覆性设计频出境，颠覆性设计频出.7 2.1.电动化：低成本+高续航+安全可靠.8 2.2.智能化：自动驾驶+电控.10 3.投资建议与风险提示投资建议与风险提示.15 3.1.投资建议.15 3.2.风险提示.15 图表目录图表目录 图 1：特斯拉三步走战略.3 图 2：特斯拉与竞品续航里程对比.4 图 3：特斯拉自动驾驶海量真实数据.5 图 4：主流汽车的 EEA 多是分布式，ECU 数量多.5 图 5：Model 3 的 EEA 是 Vehicle Computer 集中式 EEA.5 图 6：特斯拉 Brandz 品牌价值.6 图 7：新能源汽车市场中，特斯拉 2019 销量领先第二名比亚迪超 10 万辆.7 图 8：新能源汽车市场中，特斯拉全球市场份额连续两年第一.7 图 9：特斯拉冗余电池管理系统专利.9 图 10：锂离子电池电解质浓度成分测定方法工作原理.9 图 11：能量储存系统进行板式冷却.10 图 12：能量储存系统工作原理.10 图 13：天窗玻璃间添加调光材料和透明照明层.10 图 14：高级天窗照明系统工作原理.10 图 15：激光雨刷被安装在引擎盖下方.11 图 16：脉冲激光雨刷工作原理.11 图 17：汽车穿孔隔热玻璃结构工作原理.12 图 18：带有触摸屏和触摸反馈功能的方向盘.12 图 19：自主驾驶系统紧急信号的工作原理.13 图 20：自主驾驶系统紧急信号的工作原理.13 图 21：处理车辆神经网络处理器上错误的系统与方法的工作原理.13 图 22：处理车辆神经网络处理器上错误的系统与方法的工作原理.13 图 23：车辆学习信息过程.14 表 1：自动驾驶芯片比较.4 表 2：特斯拉的追随者.6 表 3：特斯拉产品溢价高.7 表 4：近一年专利梳理.8 行业分析/汽车 3 本报告版权属于安信证券股份有限公司。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。各项声明请参见报告尾页。1.全球电动汽车领导者全球电动汽车领导者 1.1.特斯拉发展历程特斯拉发展历程 从无到有，历经十七年，特斯拉由一家硅谷初创小公司华丽变身为全球电动汽车行业领导者。从无到有，历经十七年，特斯拉由一家硅谷初创小公司华丽变身为全球电动汽车行业领导者。2003 年 7 月 1 日，马丁艾伯哈德和马克塔彭宁创建了一家电动汽车公司，为致敬发明家尼古拉特斯拉将其命名为特斯拉公司。2004 年，特斯拉历史上最重要的人物马斯克领导了 A 轮融资并成为特斯拉董事长。2006 年，马斯克提出了Master Plan三步走战略：Master Plan 1:打造一台昂贵、小众的跑车打造一台昂贵、小众的跑车,Roadster 定位高端品牌。定位高端品牌。特斯拉面向那些具有强烈环保意识、追求高科技且对车辆价格不敏感的潮流人士推出一款昂贵但性能良好的豪华轿跑Roadster，彻底颠覆大众对电动汽车续航性能不佳的认知，奠定其高端电动汽车品牌的定位。Master Plan 2:打造一台价格适中的车，打造一台价格适中的车，Model S/X 踏上量产之路。踏上量产之路。特斯拉推出真正意义上的全新自主设计的首款车型 Model S/X，定位富裕阶层，并真正实现了量产。随着 Master Plan 2 的推进和完成，特斯拉不再是一个高高在上的小众的电动车品牌，公司的用户群体不断下沉和扩大。Master Plan 3:打造一台经济型轿车，打造一台经济型轿车，Model 3 跻身大众爆款。跻身大众爆款。Master Plan 3 是 三步走 战略中最重要的一步，是决定特斯拉能否真正站稳脚跟的关键。2016 年发布的 Model 3 定位大众，售价亲民，通过走量获取利润，一经推出便跃升为大众爆款。图图 1：特斯拉三步走战略：特斯拉三步走战略 资料来源：特斯拉官网、汽车之家，安信证券研究中心 1.2.全球领导者：技术全球领导者：技术+品牌品牌+价格价格+市场份额市场份额 1）技术）技术：电动智能电动智能车车的集大成者的集大成者 特斯拉拥有特斯拉拥有全球全球领先的电池管理系统和热管理系统，在能量密度和安全性方面领先同行。领先的电池管理系统和热管理系统，在能量密度和安全性方面领先同行。相比于磷酸铁锂（LFP）和以镍钴锰（NCM）为正极材料的锂电池，公司使用的以镍钴铝（NCA）为正极材料的圆柱形锂电池能量密度更高，但是稳定性和安全性较差。特斯拉通过强大的电池管理系统和热管理系统，实现了对电池及时准确的有效管理，将电池之间的温差控制在2 度、电压控制在 2-3 毫伏，解决了 NCA 圆柱形电池的安全性问题。NCA 超高的能量密度 行业分析/汽车 4 本报告版权属于安信证券股份有限公司。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。各项声明请参见报告尾页。帮助特斯拉续航里程遥遥领先竞争对手。图图 2：特斯拉与竞品续航里程对比：特斯拉与竞品续航里程对比 资料来源：汽车之家，特斯拉官网，安信证券研究中心（宝马iX3的 NEDC续航里程按照Model 3长续航四驱版的NEDC590km和WLTP544km估算）特斯拉是全球第一家实现自动驾驶技术量产的车企特斯拉是全球第一家实现自动驾驶技术量产的车企，具备芯片、，具备芯片、软件软件+算法算法和和数据数据三大领先三大领先优势优势。特斯拉的自动驾驶技术走的是与众不同的基于视觉的低成本技术路线，与竞争对手相比具备三大优势，1）芯片优势）芯片优势，作为率先实现较高程度的自动驾驶技术量产的车企，特斯拉持续创新和完善自动驾驶技术，2019 年推出的 AP 3.0 更是搭配了自研芯片，是特斯拉 AP的又一个重大技术突破，也是特斯拉在自动驾驶领域的一大优势。2）软件）软件+算法优势算法优势，特斯拉的自动辅助驾驶功能是渐进式的，不是一步到位的。特斯拉通过空中升级（OTA）来更新软件和功能进而扩展自动驾驶的潜力，而每一次的更新都需要软件工程师的测试、调教、优化、路测、验证以及更新到实际应用中，再通过实况反馈数据进一步加强算法，算法的优化可以提升百倍性能。3）数据优势）数据优势，特斯拉在自动驾驶领域最大的优势是拥有海量的实际路况数据以供系统不断学习。表表 1：自动驾驶芯片比较：自动驾驶芯片比较 芯片芯片 Mobileye Eye Q4 英伟达英伟达 Drive PX2 特斯拉特斯拉 Hareware 3 定位定位 感知芯片 自动驾驶中央计算芯片 自动驾驶中央计算芯片 性能峰值性能峰值 2.5TOPS-36.8TOPS 处理速度处理速度-110 帧/s 2300 帧/s 资料来源：特斯拉，安信证券研究中心 行业分析/汽车 5 本报告版权属于安信证券股份有限公司。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。各项声明请参见报告尾页。图图 3：特斯拉自动驾驶海量真实数据特斯拉自动驾驶海量真实数据 资料来源：MIT,安信证券研究中心整理 特斯拉的整车特斯拉的整车 OTA 技术是颠覆汽车行业商业模式的一大壮举，技术是颠覆汽车行业商业模式的一大壮举，领先同行的领先同行的汽车电子电气架汽车电子电气架构构是是基础基础。OTA 即空中下载技术，指的是通过网络对移动终端设备远程进行应用管理，分为固件 OTA 和软件 OTA。特斯拉能够像智能手机一样进行系统升级，而传统车企只局限于通信模块、娱乐系统等软件 OTA，无法像特斯拉一样对动力系统和底盘域进行远程控制或升级。主要主要原因是特斯拉和传统汽车的汽车电子电气架构不同原因是特斯拉和传统汽车的汽车电子电气架构不同，传统汽车的汽车电子电气架构（EEA）比较分散，ECU 多达 70-80 个，代码约 1 亿行，庞杂的 ECU 多来自不同的供应商，主机厂难以满足智能汽车的要求对其进行更新和维护。而特斯拉采用了集中式的汽车电子电气架构，Model 3 的 EEA 只有 CCM(中央计算模块)、BCM LH(左车身控制模块)、BCM RH(右车身控制模块)三个模块，中央计算模块直接整合了驾驶辅助系统和信息娱乐系统两大域，以及外部连接和车内通信系统域功能，左车身控制模块和右车身控制模块分别负责剩下的车身与便利系统、底盘与安全系统和部分动力系统的功能。Model 3 在 EEA 上的改动，掀开了汽车从机械化到电子化变革的大幕。图图 4：主流汽车的：主流汽车的 EEA 多是分布式，多是分布式，ECU 数量多数量多 图图 5：Model 3的的 EEA是是 Vehicle Computer 集中式集中式 EEA 资料来源：博世，安信证券研究中心 资料来源：博世，安信证券研究中心 2）品牌：全球电动车品牌：全球电动车的的标杆标杆 全球电动车第一品牌，不断超越传统豪华品牌全球电动车第一品牌，不断超越传统豪华品牌。根据全球最大传播集团 WPP 和MillwardBrown 发布的 Brandz 全球最具价值汽车品牌榜，2016 年特斯拉以 44 亿美元的品牌价值首次跻身十强行列，2017 年、2018 年和 2019 年分别以 59 亿美元、94.2 亿美元和 行业分析/汽车 6 本报告版权属于安信证券股份有限公司。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。各项声明请参见报告尾页。92.9 亿美元的品牌价值位列第八位、第八位和第七位，不断超越老牌豪华品牌，公司品牌价值持续增长。图图 6：特斯拉特斯拉 Brandz 品牌价值品牌价值 资料来源：WPP、MillwardBrown、安信证券研究中心整理 电动汽车行业标杆，追随者众多电动汽车行业标杆，追随者众多。由于特斯拉品牌在电动汽车行业的领先地位，近几年涌现出一大批所谓的特斯拉杀手，在中国尤以造车新势力为主，影响力较大的有蔚来、小鹏和车和家等。这些造车新势力不同程度地效仿着公司的产品、宣传、销售渠道等。很多车企在做新车宣传时、媒体在评测其他品牌新车时、用户在选购电动汽车时都会以特斯拉汽车作为标准进行对比，特斯拉已然成为行业公认的标杆。表表 2：特斯拉的追随者：特斯拉的追随者 品牌品牌 销售模式销售模式 体验试驾体验试驾 生产模式生产模式 特斯拉特斯拉 线上+线下直营 门店/官网预约 自建工厂 蔚来汽车蔚来汽车 线上+线下直营 线下 Nio House 体验店/工作人员预约 江淮汽车代工 小鹏汽车小鹏汽车 线上+线下直营 线下体验店 海马汽车代工 威马汽车威马汽车 线上+线下直营+城市合伙人 线下体验中心威马 Space 自建工厂 零跑汽车零跑汽车 线上+线下直营+城市合伙人 城市体验中心 代工+自建工厂 奇点汽车奇点汽车 线上+线下直营 线下体验展示中心 北汽集团代工+自建工厂 拜腾汽车拜腾汽车 线上+线下直营 线下体验展示中心 自建工厂 车和家车和家 线上+线下直营 线下体验展示中心 代工生产 前途汽车前途汽车 线上+线下直营 线下体验展示中心 自建工厂 电咖汽车电咖汽车 线上+线下直营+传统经销商集团-东南汽车代工 游侠汽车游侠汽车 线上+线下直营 线下体验展示中心 代工生产 资料来源：网通社，新浪汽车，安信证券研究中心 3）价格）价格：产品溢价高产品溢价高 相似配臵下售价最高。相似配臵下售价最高。Model X和蔚来 ES8 同为支持整车 OTA 升级的中大型 SUV，轴距、百公里加速、最大功率、最大扭矩、慢充时间等参数相近，蔚来 ES8 续航里程和最高车速较弱，Model X快充时间较弱，但 Model X的售价高过 ES8 60%左右。与捷豹 I-pace、奥迪e-tron 和奔驰 EQC 奔驰等传统豪华车企生产的纯电动相比，双方的轴距、续航里程、电池容量等参数相近，但 Model X具备更优的车身尺寸、百公里加速、最高车速、最大功率、最大扭矩，支持整车 OTA，而捷豹 I-pace、奥迪 e-tron 和奔驰 EQC 奔驰的充电时间更占优势，Model X 的售价高出 7%-25%。总体来说，Model X 的售价超出其他电动车竞品7.23%-65.91%，显示了特斯拉较强的品牌溢价，与行业领导者的地位是相称的。行业分析/汽车 7 本报告版权属于安信证券股份有限公司。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。各项声明请参见报告尾页。表表 3：特斯拉产品溢价高：特斯拉产品溢价高 Model X 蔚来蔚来 ES8 捷豹捷豹 I-pace 奥迪奥迪 e-tron 奔驰奔驰 EQC 中国售价中国售价 73.71-89.01 44.80-50.60 63.08-71.68 70.00-83.00 57.98-62.28 级别级别 中大型 SUV 中大型 SUV 中型 SUV 中型 SUV 中型 SUV 车身尺寸（车身尺寸（mm）5037*2070*1684 5022*1962*1756 4682*2011*1565 4901*1935*1616 4761*1884*1624 车身结构车身结构 5门5座/6座/7座SUV 5 门 6 座/7 座 SUV 5 门 5 座 SUV 5 门 5 座 SUV 5 门 5 座 SUV 整备质量（整备质量（Kg）-2460 2220 2425 轴距（轴距（mm）2965 3010 2990 2928 2873 电池容量电池容量(kWh）75/100-81 95 80 续航里程（续航里程（Km)NEDC425-575 NEDC355-425 NEDC456 NEDC 400 NEDC450 百公里耗电量百公里耗电量（kWh/100km)-21.2 22.2 百公里加速（百公里加速（s）2.9-4.8 4.4 4.8 5.7 5.2 最高车速（最高车速（Km/h）250 200 200 200 180 最大功率（最大功率（kW）487/577 480.0 294 300 300 最大扭矩（最大扭矩（Nm）844 840 696 664 730 慢充时间（慢充时间（h)10.5 12/10 11.4-9.5 快充时间（快充时间（h)4.5 1.1/1.5-0.5 0.5 电机类型电机类型 感应异步 交流/异步 永磁同步 感应异步 感应异步 中控液晶屏尺寸中控液晶屏尺寸 17 英寸 10.4/11.3 英寸 5 英寸+10 英寸 10.1 英寸+8.6 英寸 10.25 英寸+10.25 英寸 OTA 整车 OTA 整车 OTA 车载系统 车载系统 车载系统 资料来源：汽车之家，官网，安信证券研究中心 4）份额）份额：全球新能源车市场份额第一全球新能源车市场份额第一 特斯拉在进入市场 10 年后，成为最受欢迎的纯电动车企，2019 年全球市场份额继续保持第一，以 36.7 万辆的销量领先第二名比亚迪超 10 万辆，而 2018 年双方的差距不足 2 万辆。图图 7：新能源：新能源汽车汽车市场市场中，特斯拉中，特斯拉 2019 销量领先第二名销量领先第二名比亚迪超比亚迪超 10 万辆万辆 图图 8：新能源新能源汽车汽车市场市场中，中，特斯拉全球市场份额连续两年特斯拉全球市场份额连续两年第一第一 资料来源：盖世汽车，安信证券研究中心 资料来源：盖世汽车，安信证券研究中心 2.特斯拉创新无止境，颠覆性设计频出特斯拉创新无止境，颠覆性设计频出 特斯拉以短短十几年的时间颠覆了整个汽车行业，在技术、品牌、价值和市场份额特斯拉以短短十几年的时间颠覆了整个汽车行业，在技术、品牌、价值和市场份额方面远远方面远远领先于竞争对手领先于竞争对手。究其原因，马斯克遵循第一性原理，强调一切从产品需求的本质出发，锐意进取，不断创新，敢于打破常规，创新程度称得上颠覆。我们梳理了近一年的专利情况，特斯拉一直致力于在保障安全的基础上推动汽车向电动化和智能化转变。0510152025303540特斯拉 比亚迪 北汽 上汽 宝马 大众 日产 吉利 现代 丰田 起亚 三菱 雷诺 奇瑞 2018年 2019年 0%5%10%15%20%特斯拉 比亚迪 北汽 上汽 宝马 大众 日产 吉利 现代 丰田 起亚 三菱 雷诺 奇瑞 2018年 2019年 行业分析/汽车 8 本报告版权属于安信证券股份有限公司。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。各项声明请参见报告尾页。表表 4：近一年专利梳理：近一年专利梳理 时间时间 专利专利 作用作用 2019 年年 1 月月 汽车乘员分类系统和方法传感器 根据体重对乘员进行分类，在其车辆上部署更安全的安全气囊。2019 年年 1 月月 新型冗余电池管理系统 实现电池管理系统内的动态冗余，提升新一代蓄电池组的可靠性。2019 年年 5 月月 高级天窗照明系统 采用多层架构的天窗，能够根据驾驶员和乘客的偏好来调整车内的光线 2019 年年 5 月月 自主驾驶系统紧急信号 增加将车辆传感器的紧急信息传输到自动驾驶软件的方法，提升 Autopolot在紧急情况下的反应能力，提升车辆自动驾驶状态下的安全性 2019 年年 6 月月 处理车辆神经网络处理器上错误的系统与方法 避免因处理延迟造成事故，提高自动驾驶安全性 2019 年年 7 月月 基于乘员人体部位空间位臵的汽车个性化系统和方法 通过车载摄像头确定车内乘客数量 2019 年年 7 月月 锂离子电池电解质浓度成分测定方法和系统 确定电解质降解程度，有助于防止电池故障 2019 年年 7 月月 高速布线系统架构 缩短线束长度，解决全自动驾驶计算机（FSD）的冗余问题，提高自动驾驶安全性 2019 年年 10 月月 增强碰撞性能的先进薄壁结构 加大安全性 2019 年年 10 月月 全息玻璃的无边框显示屏 升级屏幕 2019 年年 10 月月 带有板式冷却系统的新型储能系统 完善电池组的散热 2019 年年 11 月月 脉冲激光清洗车玻璃制品及光伏发电组件上的碎片 利用车载激光系统清洁前后挡风玻璃及摄像头，并且还能用来清理车顶太阳能板上的碎屑 2019 年年 11 月月 座椅和内饰纤维泡沫结构 提供更舒适、可回收环保的材料 2019 年年 11 月月 电池系统整合专利 创建更有效的电池系统，通过将多个电池系统组合成一个模块，简化整个电池组件提高效率 2019 年年 12 月月 自动驾驶的数据管道和深度学习系统 最大限度地从传感器数据中获取信号信息，提高自动驾驶的准确性和完备性 2020 年年 1 月月 新型电池成分：二恶唑酮和丁腈亚硫酸盐作为锂离子电池的电解质添加剂 提高锂离子电池的性能和寿命 2020 年年 1 月月 汽车穿孔隔热玻璃结构汽车穿孔隔热玻璃结构 降低车内噪音、控制车内温度，可将车辆的 HVAC系统的负载降至最低，从而提高车辆的效率 2020 年年 2 月月 方向盘专利：带有触摸屏/具触摸反馈功能 取消换挡杆，方向盘增加触摸显示屏 资料来源：盖世汽车网，安信证券研究中心 2.1.电动化：低成本电动化：低成本+高续航高续航+安全可靠安全可靠 里程焦虑仍是特斯拉等新能源车的痛点。里程焦虑仍是特斯拉等新能源车的痛点。纵然，特斯拉相较于燃油车具备五大优势：1）环保：电能驱动，排放无污染；2）智能：能够更好地实现自动驾驶、OTA 升级；3）性能：加速快，驾控感强；4）空间：结构简单，空间大；5）经济：使用和保养成本低。但是，续航里程短和充电时间长仍是阻碍特斯拉替代燃油车的主要瓶颈，因此特斯拉一直针对电动化进行技术突破。1）专利：）专利：新型冗余电池管理系统新型冗余电池管理系统 电池是电动车唯一的动力源，电池系统故障或导致电动车无法运行。为此，特斯拉研发了一款冗余电池管理系统，该系统由一款客户端及多信道、双向、菊链式（daisy-chained）通信回路构成，可提供冗余通信路径，因为其能够沿着菊链式回路实现双向通信，各菊链式回路所使用的双信道可实现单独的或冗余的电池管理新系统。该主机可实现顺时针和逆时针串联客户端的通信，即便菊链式回路内出现某个信道连接故障，该双向性通信可确保主机和各客户端的通信仍能正常使用，从而提升新一代蓄电池组的可靠性。行业分析/汽车 9 本报告版权属于安信证券股份有限公司。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。各项声明请参见报告尾页。图图 9：特斯拉：特斯拉冗余电池管理系统冗余电池管理系统专利专利 资料来源：汽车之家，安信证券研究中心 2）锂离子电池电解质浓度成分测定方法和系统锂离子电池电解质浓度成分测定方法和系统 锂离子电池，特别是高压电池，失效的主要原因之一在于电解质的降解，特别是带电电极上电解质的降解。特斯拉研发的锂离子电池电解质浓度成分测定方法和系统提供了一种确定锂离子电池电解质成分浓度的计算机实现法，该方法包括向分光仪发送指令，以抓取电解质溶液的光谱，并生成信号，此外，还将对该信号进行分析，以确定光谱中的一个或多个频谱特征。所述方法还包括制备一个光谱数据库，该数据库要与预先确定的电解质成分浓度的溶液相对应，其中该数据库还包括每个溶液的多个光谱特征。而且，该方法还将使用光谱数据库，进一步确定机器学习（ML）模型，将利用该模型确定样品溶液中电解质成分浓度。图图 10：锂离子电池电解质浓度成分测定方法锂离子电池电解质浓度成分测定方法工作原理工作原理 资料来源：盖世汽车网，安信证券研究中心 3）能量储存系统能量储存系统 为提高电动车的续航能力,特斯拉将电池模块堆叠成安全而能量密度超高的组件。不过,这些电池产生的热量需要快速消散,因此特斯拉申请了一项新的带有板式冷却系统的 能量储存系统专利。这种能量存储系统包括模块外壳,模块内部包含有多个电池单元，每个电池单元具有第一端和第二端,每个电池具有正极端子和负极端子。多个第一电池连接器将电池的正极端子连接到第一互连上,多个第二电池连接器将电池的负极端子连接到第二互连上。具有内侧和外侧的顶板位于第一互连和第二互连之上，包括一个或多个电池单元上方的一个或多个薄弱 行业分析/汽车 10 本报告版权属于安信证券股份有限公司。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。各项声明请参见报告尾页。区域。薄弱区域是完整性较差的区域,如果电池单元释放气体,则更有可能发生机械故障。因此，该能量储存系统使用金属板进行板式冷却，保障电池的寿命和安全。图图 11：能量储存系统能量储存系统进行进行板式冷却板式冷却 图图 12：能量储存系统能量储存系统工作原理工作原理 资料来源：第一电动，安信证券研究中心 资料来源：第一电动，安信证券研究中心 2.2.智能化：自动驾驶智能化：自动驾驶+电控电控 智能化是大势所趋，智能化是大势所趋，汽车正由人工操控的机械产品加速向电子系统控制的智能产品转变汽车正由人工操控的机械产品加速向电子系统控制的智能产品转变。随着互联网、物联网、大数据、人工智能、云计算等的发展，依托汽车电动化在数据、通信和控制等方面的便捷性，汽车作为人们日常出行工具和生存空间的物理延伸，有望接力智能手机成为最大最贵的消费级智能互联网终端，智能化的大趋势促使汽车由人工操控的机械产品加速向电子系统控制的智能产品转变。1）高级天窗照明系统高级天窗照明系统 特斯拉研发了高级天窗照明系统，该系统在天窗玻璃间添加了一层可电控的调光材料和带有 LED 的透明照明层，如此设计，既可通过系统限制通过天窗进入的光量，在没有外部光源的情况下天窗也能够为车内提供有限的照明，并且允许驾驶员和乘客通过中控台的娱乐系统对颜色和强度进行调整。图图 13：天窗玻璃间天窗玻璃间添加调光材料和透明照明层添加调光材料和透明照明层 图图 14：高级天窗照明系统高级天窗照明系统工作原理工作原理 资料来源：盖世汽车网，安信证券研究中心 资料来源：盖世汽车网，安信证券研究中心 2）基于乘员人体部位空间位臵的汽车个性化系统和方法基于乘员人体部位空间位臵的汽车个性化系统和方法 特斯拉研发了基于乘客身体空间位臵而打造车辆个性化系统及方法，这款个性化系统包含车载电子设备内的一套截图设备和相关电路，在个性化系统内，车载电子设备可提升 行业分析/汽车 11 本报告版权属于安信证券股份有限公司。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。各项声明请参见报告尾页。车载娱乐体验的舒适度，提供先进的、智能的、自动化的车载系统个性化体验。用户可根据偏好进行初级车载定制化配臵，这类用户的偏好设臵被记录在当前驾驶员资料文档中设臵完毕后，该系统可向一个或多个其他电控单元发送指令，以便根据当前驾驶员信息中的偏好设臵来调节相关的设定值。此系统为特斯拉未来的自动驾驶车辆及无人驾驶出租车队做铺垫，车载系统有望能在用户进入车辆后就完成一系列个性化配臵操作，为用户提供理想的服务体验。3）脉冲激光脉冲激光雨刷雨刷 由于传统雨刷无法彻底清洁 AP 感知摄像头，且反复清洗可能会对摄像头性能造成影响，再加上实体雨刷清洗和使其干燥需要较多时间。因此特斯拉研发了一项全新的车辆清洁系统，包括用于发射激光束以照射车辆玻璃制品上某一区域的光束光学组件、检测激光照射区域内累积碎片的碎片检测电路和控制电路。该系统通过激光的高能量来实现，当车载的传感器检测到玻璃上附着有污渍时，激光会自动发射高能光束，将玻璃及车顶上的污渍烧掉，从而实现保持玻璃清洁的作用。此外，激光还能清除光伏太阳能板上的碎屑，保证实现最大化的阳光直射率和储电效率。这种以非接触的形式快速、坚固且无需化学物质的清洁方式将为自动驾驶清障。图图 15：激光雨刷激光雨刷被安装在被安装在引擎盖下方引擎盖下方 图图 16：脉冲激光雨刷脉冲激光雨刷工作原理工作原理 资料来源：中玻网，安信证券研究中心 资料来源：中玻网，安信证券研究中心 4）汽车穿孔）汽车穿孔隔热隔热玻璃结构玻璃结构 汽车存在使用玻璃来制造车辆的结构或车身的可能，以便创造一个对外界更加开放的内部空间。因此，特斯拉研发了汽车穿孔隔热玻璃结构，这种玻璃结构除隔音外，还能更好地调节车辆的温度，减少空调系统的负荷。传统燃油车可以使用发动机的余温来免费提供车内暖风空调，但是电动车只能利用锂电池来提供暖风空调导致续航里程大幅减少，这种玻璃结构的应用将有效提升电动汽车的续航里程。行业分析/汽车 12 本报告版权属于安信证券股份有限公司。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。各项声明请参见报告尾页。图图 17：汽车穿孔汽车穿孔隔热玻璃隔热玻璃结构结构工作原理工作原理 资料来源：盖世汽车网，安信证券研究中心 5）带有触摸屏）带有触摸屏和和触摸反馈功能触摸反馈功能的的方向盘方向盘 特斯拉发布了方向盘专利，新的方向盘取消了原有的换挡杆，下方增加了一排挡位显示。除此之外，特斯拉车型方向盘两侧增加了触摸屏，驾驶员可以通过不同的手势和操作来对车辆进行一些操控，包括多媒体操控、方向盘调节等。该屏幕后的软件系统会根据车辆是否处于自动驾驶状态来开放不同的权限，当车辆自动驾驶的时候，允许进行更多的操作，比如手写输入和调整视频播放等。图图 18：带有触摸屏带有触摸屏和触摸反馈功能触摸反馈功能的方向盘方向盘 资料来源：盖世汽车网，安信证券研究中心 6）自主驾驶系统紧急信号）自主驾驶系统紧急信号 目前，汽车行驶中存在部分信息由于 等待计算机处理 而被延迟执行，导致紧急信息延误。特斯拉为提升自动驾驶的安全性，研发了一项专利自动驾驶系统紧急信号处理。新专利描述了两种将车辆传感器的紧急信息传输到自动驾驶软件的方法，以此来提升Autopolot在紧急情况下的反应能力，提升车辆自动驾驶状态下的安全性。第一种是当传感器检测到紧 行业分析/汽车 13 本报告版权属于安信证券股份有限公司。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。各项声明请参见报告尾页。急情况时，重要信息会以高功率传输到计算机上，其他非重要信息传输功率相对较低，从而使紧急信息得到及时的处理，提升驾驶辅助系统的安全性。第二种方法是当传感器检测到紧急情况时，非重要信息会停止传输，直至紧急信息被处理完毕后信息传输系统才能恢复正常工作，以此避免紧急信息被延误传输。图图 19：自主驾驶系统紧急信号自主驾驶系统紧急信号的工作原理的工作原理 图图 20：自主驾驶系统紧急信号自主驾驶系统紧急信号的工作原理的工作原理 资料来源：盖世汽车网，安信证券研究中心 资料来源：盖世汽车网，安信证券研究中心 7）处理车辆神经网络处理器上错误的系统与方法处理车辆神经网络处理器上错误的系统与方法 特斯拉自动驾驶系统运行时，会接收到大量实时输入的数据流，此类数据一方面用于训练系统的神经网络，一方面用于激发车辆对正在处理的情况进行响应。但是，如果数据出错导致处理延迟，带来的实际影响将是灾难性的。因此，特斯拉研发了一项处理车辆神经网络处理器上错误的系统与方法的专利，该专利认为与其因输入数据错误而导致驾驶反应延迟，还不如发送信号忽略错误信息，让系统像往常一样继续运行，这种方式旨在完全避免此类处理延迟情况，从而全面提高自动驾驶软件的安全性。图图 21：处理车辆神经网络处理器上错误的系统与方法处理车辆神经网络处理器上错误的系统与方法的的工作原理工作原理 图图 22：处理车辆神经网络处理器上错误的系统与方法处理车辆神经网络处理器上错误的系统与方法的的工作原理工作原理 资料来源：盖世汽车网，安信证券研究中心 资料来源：盖世汽车网，安信证券研究中心 8）高速布线系统架构高速布线系统架构 行业分析/汽车 14 本报告版权属于安信证券股份有限公司。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。各项声明请参见报告尾页。传统计算机的布线系统传统计算机的布线系统无法满足自动驾驶的要求。无法满足自动驾驶的要求。传统计算机的布线系统通常在通信中不设计冗余部分，即在每个连接到中心处理器的设备中，如果其中一个连接失败，就可能造成通信的失败。这在自动驾驶情况下，可能导致系统完全故障，进而引发自动驾驶安全性风险。但是，简单地添加更多备用连接电线也不是一个好的解决方案，更多的电线意味着更多的连接点、更大的主板，这也会带来更高的成本。特斯拉研发了高速布线系统架构，正是在这方面进行了优化。新架构的布线结构包括双向主干电线布局，形成往返处理器的环路。同时，主干网可以作为两个独立的环路运行，这意味着如果主干网的一部分发生故障，所有设备的数据仍然可以发送到处理器和从处理器发送。同时，设备内的每个集线器还通过主干串联或并联连接到其他集线器，如果设备中的一个集线器发生故障，其他集线器仍然可以传输到主干网，从而传输到处理器。除此之外，这种新架构相对于传统系统的优点还在于，采用了较少的电线进行连接。9）自动驾驶的数据管道和深度学习系统）自动驾驶的数据管道和深度学习系统 特斯拉发布自动驾驶数据管道和深度学习系统，该系统需要一种定制的数据管道，最大化捕获来自传感器数据的信号信息，并向深度学习网络提供更高级别的信号信息，以进行深度学习分析。车辆学习信息过程的第一部分是接收传感器数据，然后数据将被分解并进行系统预处理，开始深度学习分析。最后，处理结果将被传递到车辆的人工智能处理器，以便在车辆控制期间加以利用。在另一个过程中，系统将从这些图像中检索到的一系列信息与在全球范围内从其他用户收集的数据进行比较，减轻驾驶员对自动驾驶时系统执行错误过程的担忧。该专利的目的是创造安全的驾驶体验，并改善特斯拉自动驾驶软件的性能，并以比以前更高的效率来实现。通过此过程，特斯拉能够从其车辆的摄像头和传感器捕获的图像中获得尽可能高的分辨率，神经网络可以更有效地从其接收的数据包中学习，同时也可以更有效地处理更好的图像，为更快地进行自动驾驶打开了大门。这项专利的增加，不仅为特斯拉汽车的拥有者创造更安全的驾驶体验，还将使快速发展的全自动汽车的未来更加接近尾声。图图 23：车辆学习信息车辆学习信息过程过程 资料来源：第一电动，安信证券研究中心 行业分析/汽车 15 本报告版权属于安信证券股份有限公司。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。各项声明请参见报告尾页。3.投资建议与风险提示投资建议与风险提示 3.1.投资建议投资建议 特斯拉在技术、品牌、价格和市场份额遥遥领先的基础上，仍旧不断研发，或将进一步拉大特斯拉在技术、品牌、价格和市场份额遥遥领先的基础上，仍旧不断研发，或将进一步拉大在电动化和智能化领域的优势，利好特斯拉产业链，重点推荐拓普集团和旭升股份。在电动化和智能化领域的优势，利好特斯拉产业链，重点推荐拓普集团和旭升股份。拓普集团拓普集团：公司是国内 NVH 龙头，为特斯拉供应轻量化铝合金底盘结构件、大型车身结构件等产品，单车价值量较高，将显著受益于特斯拉的持续放量。旭升股份旭升股份：据