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特斯拉投资者日-20230301

电动新视界

3年前浏览763

历史回顾

第一篇章

2006 年8 月 2 日公开了特斯拉宏图计划的第一篇章，分为四步：

● 第一步：打造一款产量很小的车型，价格很贵但是足够惊艳；

● 第二步：用赚到的钱，开发一款产量适中的、价格相对低一些的车型；

● 第三步：再用赚到的钱，创造一款量产的、价格亲民的车型；

● 第四步：提供太阳能电力产品。

这些目标，通过 ModelS/ X概念版； Model 3/ModelY； “Powerwall”太阳能产品已经实现。

第二篇章

2016 年7 月 20 日公开了特斯拉宏图计划的第二篇章，也是分四步：

● 第一步：创造惊人高效的、配备集成储电功能的、美观的太阳能板；

● 第二步：扩充电动汽车产品线，以覆盖主要细分市场；

● 第三步：通过大量汽车行驶数据，开发出比手动驾驶安全 10 倍的自动驾驶；

● 第四步：汽车共享，让你的车在不使用时为你赚钱。

展望未来

第三篇章：完全可持续之路

完全可持续之路由五个部分组成：可再生动力现有电网、转向电动汽车、热泵、高温供热和氢气、可持续燃料的飞机和船舶

总逻辑：80%的能源消耗来自化学燃料，然而化石燃料的能效是非常低的只有 30%左右，并且在使用过程中会产生大量的热能并没有加以利用。电气化才能实现更清洁更持续的走向未来。

建立电气化经济所需要的能源只有一半，土地面积只占地球的 0.2%，并且风电场具有灵活性，可以实现在陆地和海洋上都可以发电。

可再生动力现有电网

可再生能源为电网赋能，需要静态储能 24TWh，生产成本为每 TWh 0.8 万亿美元。

转向电动汽车

转向电动汽车可以减少21% 的化石燃料的使用。除了特斯拉以外，还有很多的大公司也都参与了这一趋势。到 2022 年，电动汽车总产量同比增长，可以实现 59%。

汽车电池可以和静态储能一起，实现 115TWh的总容量，达到这一目标每年需要生产 2000万台电动汽车。打造一支全球电动车队，那么电动车队将拥有约 8500 万辆汽车。

电动汽车它在能源使用方面是更为高效的，比如 model 3 相比燃油车能够有更高效的来实现动能的传递。

热泵

热泵本身是非常高效的，目前安装率同比增长 10%，主要是用于建筑供暖热泵将房屋外部热量传导至房屋内。下一步考虑如何让家庭企业甚至工业转向热泵，进一步推广。

如空调、冰箱等常见电器本身也是热泵。工厂里到处也都有热泵。热泵可以帮助取代化石能源，为家庭和工业实现供暖。热泵使得会为建筑物供暖所需要消耗的总能量减少33 倍，非常具有潜力。

高温供热和氢气

目前需要考虑如何为高温气体热量传递和氢气传导方面实现电动化。工业所需要的热量往往温度很高， 50%大于 400 摄氏度。可以通过生产相关的电气设备使得在这一过程中可以储存很多热量。

同时工业生产的过程中需要氢气。大约有 1.2 亿吨来自化学燃料的氢气。氢气可以直接取代煤，可以通过直接还原铁方法改善工业过程以及熔炉等方式实现氢气还原。

可持续燃料的飞机和船舶

飞机和船舶运输可以考虑使用磷酸铁锂电池供电，能量密度需要的达到较高水平。对于飞机短途运输能量密度是够用的，长途或许还不够。飞机和船舶可以重新设计才得以上面安装电池，以实现更高的能量效率。

目标数据

电动汽车未来需要增长 10 倍以上。

每年需要 1TWh 储能，可能占到全球 GDP10%。清洁能源投资成本只有化学燃料 60%，具备经济性。

考虑在沙漠地区部署清洁能源方案。

资源支撑

锂资源十分丰富，但碳酸锂需要处理，要考虑的是如何精炼锂。新能源电池生产过程中的关键限制来自于提纯锂元素的产能，而不是发现锂矿资源。

镍可能是最难解决问题，我们需要镍在地球储量30%。

同时铁是地球上最常见的元素，如何发展铁基电池十分重要。

最后就是电池的回收再利用，建立可持续能源经济。

储能240 TWH，可再生电力 30 TWH，制造投资 10 万亿美元，能源要求不到燃料经济的一半。

组装模式现代化

从 ModelY开始减少零件数，实现一体化的压铸。将电池作为底板，把座椅放在电池上进行组装，减少作业流程将序列组装和平行组装进行结合，实现一次性组装。同时对车的前后左右不同部分进行组装，从时空的角度提高 30%生产效率，提升自动化程度，减少生产占地面积 40%，每辆车资本支出和成本大幅的降低。

改善动力传动，提升速度

更高效的动力系统，实现效率化。驱动系统更轻量，重量减少 20%，与传统汽车相比成本降低65%。

动力系统电子零件和相关的微处理器，采用尺寸更小、排列更加密集的碳化硅晶体管。为特斯拉定制的微处理器可以削减成本，同时提高相关电子元件的功率。下一代动力系统依然会用碳化硅晶体管，但使用量减少 75%，同时并不损害汽车的性能和效率。

特斯拉自研软件功能强大，更加精准解决需求，迭代更快。驱动单元将电能转化为动能，定制软件甚至可以模拟驾驶时的噪音量。

电池

新动力系统可以和任何化学电池相兼容，在电池设计及使用方面都有更多可能性。成本下降，特斯拉比其他任何厂商成本都低。

控制工厂规模，采用本地工厂生产当地消费的汽车的生产模式，效率大幅提升，能够更快的拓展电动汽车的生产规模。下一个动力总成工厂，其面积相比现在的小 50%，而容量和产能一样。

减少稀土的使用，向清洁能源过渡，减轻环境和健康风险，通过使用永磁电机等技术，减少甚至避免使用稀土，以更低的成本来提供更高效的产品。

低压系统

采用供应商提供的适用于 300V 低压的控制器，减少低压线束的尺寸和连接器数量，降低复杂性，并实现更高程度的自动化制造。控制器由不同的一级供应商提供。从 Model S 到 Model3，线束减少了 17 公斤。不同车型采用相同的控制器，简化供应链，Model S 和 Model Y 控制器可以共享。 Model S 新版本也进行了相应的增强和更新。 Cyber truck 正在设计控制器，85%的控制器都是特斯拉自行设计，并逐步实现百分之百，减轻零部件供应链制约。

设计与硬件匹配的软件。删除了保险丝和继电器，通过更好的部件来取代，需要软件的支撑。软件能够执行负载削减、retreats、瞬间故障分析、电气系统监测、数据采集等功能。软件是可以通过 OTA 更新，快速迭代。举例：天窗数据用于监测和跟踪。

更好的连接器让汽车维修更加容易。

控制零部件体积和质量，改变显示屏大小使显示屏成本下降了 24%，重量下降了 12%，能量消耗大幅下降，亮度提高 50%，并且色彩准确度更高。使用更好的组件，特斯拉提高效率和改善动力永无止境。

使用新平台的车型如Cyber truck 等可以在效率方面实现非常好的提升，功率损耗也会大幅降低。

减少线束数量，减少端点，SAP 转移到本地控制器，将线束连接至最近的控制器，控制器实现以太网连接，实现高效数据传输，可靠的网络连接有非常低的延迟和非常低的抖动。Semitruck消除了大部分线束交叉，在新一代平台，要消灭所有限速交叉。

新一代平台优化整车和所有的控制器设计，不仅仅考虑子系统减速限速，实现更高的自动化，未来采用48 伏低压设计，允许缩小尺寸，优化 DS 系统的质量和成本。

进行碰撞测试，改善安全相关的算法，比如安全带相关的算法，安全带的张拉如何更好减少碰撞。全球特斯拉车辆的运行数据用于分析行驶模式，充电规律，这可以帮助优化下一代车辆的电池包尺寸。

用数据来为产品决策提供信息，同时也为产品生产提供信息。道路预测，提升驾驶的舒适性，为消费者解决问题，零部件订购等特斯拉用户的移动应用账号，采用端对端的加密，数据脱密脱敏，保障隐私。

全自动驾驶

停在停车场的车不应该闲置，而是可以被共享，这样可以减少整个行业的制造量。通过三部分来解决。

通用的视觉系统和数据，采用 AI 机器学习神经网络建立通用的视觉系统以及规划程序，早期尝试了单摄像头、单针神经网络没有实现巨大的成功；后来采用堆栈、多摄像头、视频神经元这样的神经网络，现在是 8 个摄像头，可以收集实时的数据，在一个单一的三维空间进行输出。

同时执行很多任务，识别路面障碍、了解道路情况、识别红绿灯等等。预测障碍物的位置，避免出现碰撞情况。实现道路连通性建模，涉及到语言建模、强化学习、transformer，采用端到端的系统解决感知的问题。

高质量的输出。基于神经网络的 planner 在城市规划中，涉及其他物体和车辆的互动，通过人工智能在很短的时间内实时运行。

数据

原始数据不足以完成任务的，需要打标数据来训练神经网络，采用自动打标更快的提升相关算法。例如 3D 重建，实现精确重建和在此基础上的模拟，生成无穷无尽的数据，充分的数据改善整个系统的表现。

数据引擎，自动打标系统构造数据训练集，优化模型，特斯拉神经网络训练需要大概 14 亿帧；大型算力，很多的 JPG集群在后端，其中 30%是用于自动打标，剩下的 70%的算力用于训练，GPU 集群大概有 1.4 万个。

自动驾驶系统比美国平均驾驶安全高 5-6 倍。

机器人 Optimus

汽车是放在轮子上的机器人，特斯拉在人工智能领域全世界领先，可以对机器人每一动作进行编程；擅长制造，电动变速箱，电力电子，还有电池包技术整合就可以做出来，执行器等方面也做了相应的设计。

未来人类和人形机器人的比例可能会大于 1:1。机器人在更多的场景被使用，比如工业场景，现有经济产量计算采用人均产出乘以人数，机器人改变产出计算方式突破经济极限

充电基础设施

充电体验是电动汽车推广的关键因素之一。

2022年特斯拉提供了 9 TWh 的充电，其中 50%是通过家用交流充电实现。

道路充电点基础设施花了 10 年时间来建设，特斯拉有全行业最低的部署成本，比其他的解决方案低于20%，甚至到 70%，得益于超级充电硬件以及相应的部署，以及发达的交流充电产品线，充电组建安装采用卡车将相应的设施运到现场，之后再吊装，节省了 15%的部署成本，几天内就装好一个充电点非常有效率。

过去几年时间里，特斯拉将每度电的成本降低 40%，得益于对充电设施利用率提高了 30% 。行程规划器将充电设施整合于车辆路线和导航系统中减少充电排队，充电时间缩短 30%。

完全电气化需要 9000 TWh。特斯拉在全球范围内部署开放充电网络，推进第四代超充装，确保更多的电来自可再生能源。

供应链

特斯拉不会采购现成的产品，我们掌握每一个细节，知道所以的问题所在，供应链几乎是全透明的，现在在全球 100 多家工厂有合作伙伴关系。

这是我们的 Tier1供应商和 Tier2 的构成情况，我们扩大规模的同时减少供应商数量。 Tier1大概8000 个零件。

当然我们自己会采购原材料，例如锂和钴，我们囤积了不少的钴。

例如车载电脑大概 7000 个零件，是双面多层设计的，底部有大量组件，侧面散热器，MCU、多媒体集成板等。以此说明供应链的管理难度。

我们也和二级供应商接触并谈判，出问题的时候我们知道电话打给谁。

特斯拉要实现 2000 万辆的年产量，供应链面临的困难很多。例如 FSD中的硅含量是普通汽车的4 倍，需要大量的晶圆和晶片，而全球的晶圆产能大概 1.35 亿，我们只占 5% 。但如果销量上升到 2000 万台，而所需数量急剧增加，大概需要 800 万个晶片，大概占全球产能的4%。行业供给有限，我们需要简化架构。