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2021年汽车行业深度研究报告

突破产能瓶颈，超级工厂正在为特斯拉高速发展打牢产能基础。

Gigafactory是特斯拉生产制造革命的核心，除了位于美国加州的弗里蒙特工厂外，特斯拉共有3座负责整车生产的超级工厂，分别为已投产的上海超级工厂（Giga3）和建设中的德国柏林超级工厂（Giga4）及美国德州超级工厂，还有一座TBD超级工厂正在规划中。

特斯拉汽车市场需求旺盛，目前采用以产定销的模式。

超级工厂在生产制造端的持续创新带动了生产效率的持续提升，不断突破产能瓶颈。

根据2IQ3季报数据，弗里蒙特和上海超级工厂的合计在产产能已超过100万台。

根据乘联会数据，今年1（）月特斯拉国产车型实现销量54391辆，这意味着上海超级工厂的动态产能或已达到65万辆。

我们预计，2021年特斯拉销量将达到91万辆，保持平均每年40-50%左右的年化增速。

另外，还有负责电池生产的美国内华达州超级工厂（GigaI）,目前已成为全球产能最高的电池工厂之一。

根据公告信息，特斯拉2019年收购了加拿大HibarSyslems公司，是一家制造精密计量泵及电池生产设备的公司，在国际市场上以精密计量泵、注液系统及电池制造系统而著名；同年，特斯拉还收购了全球知名的储能和电力输送解决方案制造商Maxwell,补充自身干电极技术和预锂化技术。

特斯拉对Hibar和Maxwell的收购加快了4680电池的研发进度，并推进了其更快和更大规模的生产，充分体现了特斯拉对未来发展布局的高度前瞻性。

图6:

特斯拉整车及动力电池工厂布局整车生产

美国加州弗里蒙特工厂

中国上诲超级工厂

动力电池生产

德国柏林袈级工厂

美国德州趣级工厂

美国内华达州超级工厂

资料来源：

特斯拉公告，特斯拉官网，国海证券研究所

特斯拉生产制造革命下，毛利率优势明显，自由现金流持续为正。

特斯拉毛利率相比同行具有明显优势，2021Q3单季度毛利率达26.6%,其中汽车销售业务毛利率30.2%,相比2019Q3增长8.4pcts,特斯拉毛利率的不断提升离不开其在生产制造端的持续创新。

特斯拉在2019-2020年连续两年、2020Q2-202IQ3连续6个季度实现自由现金流为正，也说明了其价值创造能力的不断提升，这离不开生产制造端的持续创新对生产效率和成本的改善。

图7:

2019QL2021Q3特斯拉毛利率与同行业对比

图8:

2016Q1-2021Q3特斯拉自由现金流情况（百万美元）

2,000

特斯拉

理想长城

特斯拉汽车销告业务小鹏

戴姆勒

1,500

1,000

-2,000

资料来源：

Wind,特斯拉公告，国海证券研完所

资料来源：

Wind,各公司公告，国海证券研完所

1.2、特斯拉CTC顺应汽车产业发展规律

福特流水线改变了手工作坊型生产方式，效率大幅提升、成本大幅下降。

在福特发明流水线之前，汽车工业完全是手工作坊型的，每装配一辆汽车要728个人工小时，这一生产效率远远不能满足巨大的市场需求，因此使汽车成为了一种奢侈品。

1913年，福特应用创新理念发明流水线生产方式，第一条流水线使每辆T型汽车的组装时间由原来的12小时28分钟缩短至90分钟，生产效率提高8倍，在1908-1925年间共生产了超过1500万辆汽车。

效率的提升也带动了成本的大幅下降，汽车的价格下降了一半至每辆260美元，一个普通工人工作不到四个月就可以购买一辆T型车，汽车也从此逐渐实现普及。

目前现代化汽车工厂的单车组装时间为5-3（）分钟，特斯拉当前能够实现2分钟/辆的组装速度,其柏林超级工厂的规划目标更将白车身组装效率进一步提升至45秒/辆。

我们认为，在特斯拉CTC方案及一体化压铸技术带来的新一轮生产制造革命中，生产效率将进一步提升。

图9:

汽车生产线组装效率提升路线

当代生产

当代生产

2分钟

3-5分钟

45秒（白车身）

福特流水线生产

手工作坊式生产

特斯拉柏林工厂

生产目标

特斯拉生产

90分钟

12小时28分钟资尹来源：

《汽车削造业发展历程及趋势》，国海证券研究所

丰田精益生产方式迎合市场多样化需求，带动生产效率的进一步提升。

当社会

进入市场需求多样化发展的新阶段，工业生产变相应的向多品种、小批量的方向发展，福特式的单品种、大批量的流水生产方式的弱点逐渐显现。

为了更好适应社会的发展，日本丰田汽车提出精益生产管理方式，这是二战后日本汽车工业遭到“资源稀缺”和“多品种，少批量”的市场制约的产物。

这一生产模式消除了形成浪费的要素，通过消除流动障碍，能够有效降低库存、提升库存周转率、缩短生产周期，进一步提高生产效率、降低生产成本。

即使是在被应用几十年后，精益生产管理模式仍然在丰田公司中发挥重要作用。

在2007-2020年之间，虽然丰田在毛利率上并不比通用、福特、大众更有优势，但是净利率明显高于三家竞争对手（08年丰田因“刹车门''影响收到重创，后经历多年逐渐恢复），可见丰田在费用支出控制上的领先水平。

图10:

2007-2020年丰田净利率与同行对比（％）图11:

2007-2020年丰田毛利率与同行对比（%）

丰田通用福特大众

丰田通用福特大众

资料来源：

Wind,丰田公司公告，国海证券研究所

资料来源：

Wind,丰田公司公告，国海证券研究所

资料来源：

Wind,丰田公司公告，国海证券研究所

平台化开发模式通过多车型共享研发成果，使得车型开发和生产成本继续下降。

随着用户需求的不断变化和企业间竞争的不断加剧，开辟更多细分市场、推出能够满足多样化需求的车型成为必然。

但这也导致了研发投入的大幅提升，因此平台化开发模式在减少重复开发方面的优势愈加凸显。

平台化生产的运用，大幅减少了生产线数量，通用零部件数量的增加使生产以及售后的过程简化，降低了生产成本。

在实现大规模的平台化生产之后，零部件通用率达到70%-80%,成本减少30%-40%。

对企业而言，平台化开发模式不但带来成本的降低，还带来了产品竞争力的提升，从而带动收入和利润的提升。

平台化开发模式逐渐实现模块化，单平台的适用车型大幅拓宽。

最初的平台化是以车型级别进行划分而打造的，比如大众的PQ24、PQ34、PL45等。

之后，大众打破车型级别壁垒，仅从驱动模式和发动机布局区别开发平台，打造能够跨级别的MQB、MLB、MEB等模块化平台。

平台的适用车型数量越大，每款车型平摊的研发成本就越少，这不仅为大众开发更多车型奠定良好的基础，也在很大程度上规避了个别车型销量不佳带来的亏损风险。

图12:

大众汽车MQB平台示意图

图13:

大众平台模块化发展路线

Themodularassemblykitevolution

Platformstrategy

Modularstrategy

Assemblykitstrategy

资料来源：

大众汽车官网，国海证券研究所

资料来源：

VehicleEngineering，国海证•券■研究,所

特斯拉将在一体压铸工艺带动的汽车生产制造革命中作为引领者而占据先发优势。

将在2020年特斯拉电池日上，特斯拉首次特斯拉ModelY后车身结构件采用一体压铸工艺，相比传统冲压焊接工艺，成本下降40%、零件减少79个，未来新一代全压铸底盘将减少370个零件，进一步大幅简化车体制造流程；并且,一体压待工艺的生产设备的占地面积更小，相比于传统冲压焊接工艺的生产设备能够节省35%的占地面积，生产流程也得到简化。

特斯拉一体压铸为汽车工业带来了一场生产制造革命，汽车产品的生产效率将因此大幅提升，特斯拉也将在此轮变革中作为引领者而在市场竞争中占据先发优势。

图14:

特斯拉ModelY后车身结构件采用一体压铸图15:

特斯拉一体压铸带来生产效率的大幅提升

资料来源：

特斯拉公告，国海证券研究所资料来源：

特斯拉，国海证券研究所

1.3、国内外相矣企业正在加速跟进CTC布局

、宁德时代布局电驱动，加速CTC进程

目前，宁德时代正在加快CTC的研发攻关，并宣布计划于2025年左右推出自己的CTC方案，并有望于2028年升级为下一代智能化CTC。

CTC方案下，可将电芯直接集成到底盘上，相比CTP集成化程度将得到更大提升。

CTC不仅会重新改变电池的布局，还将整合整个三电系统，如电机、电控、整车高压如直流转换器DC/DC、OBC等。

另外，CTC通过智能化动力域控制器优化动力分配和降低能耗。

2021年8月，宁德时代拟与上海适达、江苏新越及自然人姜勇在江苏省苏州市共同投资设立“苏州时代新安能源科技有限公司"。

这个合资公司专注电功汽车驱动控制系统，注册资本为25亿元人民币，其中宁德时代出资13.5亿元，持有合资公司54%股权。

自然人姜勇曾经担任汇川技术副总裁、汇川联合动力系统有限公司堇事长，在新能源汽车电机电控等领域拥有近十年经验。

通过该控股公司的成立，宁德时代将掌握电驱动控制技术，这是其CTC实现应用落地的重要基础。

同时掌握动力电池系统和电驱动系统技术，宁德时代也将借此继续拓展CTC相关技术，推动CTC的完整解决方案的实现和落地。

图16:

宁德时代动力电池系统集成技术路线图

1.3.2、比亚迪e3.0平台实现动力系统“八合一"高度集成

2021年比亚迪推出了全新纯电动专属平台e3.0,实现从小型车到大型车的全覆盖，并将继续对行业开放共享。

e3.0延续使用了超安全刀片电池，并进一步将刀片电池与整个车身融为一体，还将整车的驱动、制动、转向等功能深度融合,充分利用电机快速响应的特性，开发出行业首个动力域控制器，并于海豚车型搭载。

e3.0实现“八合一”动力系统集成，将驱动电机、电机控制器、减速器、高压配电箱、逆变器、车载充电器、整车控制器、电池管理系统等8大模块整合，提升功率密度20%,综合效率达到了89%,使搭载大电池包的车型最大行驶里程可以突破1000km。

图18:

Rivian滑板式底盘平台

图17:

比亚迪e3.0电动平台

资料来源：

比亚迪官网，国海证券研究所

1.3.3.Rivian滑板底盘采用非承载式车身，有助于底盘标准化

Rivian是一家美国新势力电动汽车公司，目前旗下车型分别为电动皮卡R1T和SUV车型R1S,已经亚马逊定制货车。

美国时间11月1（）日，Rivian在纳斯达克上市，IPO首日高开约37%,目前市值已超1000亿美元。

Rivian的核心技术是其滑板式底盘平台。

Rivian将四个电动机、一个全轮驱动系统和三个电池组嵌入到底盘之中，实现上下车体（上装和下装）的解捣，从而能够对上装和下装可以进行独立开发。

这样，能够令底盘适配多种不同的车型，并加速车辆的研究开发周期。

Rivian滑板式底盘除了应用于自有品牌车型外，还将对外开放。

图19:

Rivian现有车型

资料来源：

Rivian官网，国海证券研究所

亚马逊定朗费率

资料来源：

Rivian官网，国海证券研究所

Rivian滑板底盘采用新型的非承载车身结构，推动底盘标准化。

搭载非承载式车身的汽车的底盘具有刚性车架，由车架承载整个车体，发动机、悬挂和车身都安装在车架上，使得完整的底盘可以独立行驶，不依赖车身等上装结构，早期的汽车均采用非承载式车身。

后随着汽车工业的发展，由于整车重量大、重心高、操控感不佳等原因，承载式车身逐渐占据了主流位置，目前乘用车中只

有如奔驰G、Jeep牧马人等专业越野车采用非承载式车身。

滑板式底盘采用新型非承载式车身，能够让车辆上装独立进行开发，更易实现底盘的标准化，大幅简化汽车的研发周期和成本。

图20:

非承载式车身路线

图21:

承载式车身示意图

资料来源：

北京汽车官网，国海证券研究所

资料来源：

汽车之家，国海证券研究所

另外，Rivian在融资能力和应用端具备很大的优势。

1PO之前，亚马逊持股占比22.29%,福特持股占比14.26%,股东背景实力雄厚。

目前,Rivian拥有亚马逊订制货车10万辆订单，预计2021年底交付，其滑板式底盘还将与福特旗下车型展开合作。

1.3.4.美国CanooCTC推动底盘模块化发展

Canoo是一家成立于美国加州的初创公司，目前的主营业务是为其他整车厂商提供技术服务，包括与现代联合开发的新一代电动底盘平台。

Cano。

计划在2022年推出首款自主品牌的电动汽车。

Canoo的核心技术为滑板式电底盘。

通过平台化的底盘，Canoo可以根据不同的需求场景快速开发相应的车辆。

在Can。

。

模式下，汽车可分为电底盘、车身和其他共三个部分，其中电底盘的成本占比和技术含量最高，价值也最大。

Canoo的电底盘在严格意义上还没有完全实现CTC,因为仍然保留模组的形态,确切应该为MTC（ModuletoChassis,模组到底盘），它保留了PACK中的纵横梁结构，通过螺钉直接紧固到底盘。

图22:

Canoo电底盘的模块化拓展资料来源：

Canoo官网，国海证券研究所

、LG公开CTC专利，加快布局带动汽车动力总成LG于今年2月17日公开了专利号为KR10202I00I7172A的《UnderBodyforVehicle》专利，详细阐述了LG的CTC技术方案。

相比于特斯拉CTC方案中将电芯与车体直接集成，LG的CTC方案依然保留了模组结构，是ModuletoChassis（MTC）的路线，这与其选择软包电芯有关（由于自身结构特性，软包电芯无法独立固定）。

在LG的CTC方案中，电池包下托盘与车辆底盘集成在一起，上盖板与水冷板集成在一起，模组安装在下托盘横纵梁形成的隔断内，通过螺栓与底盘固定。

框架前端为BMS和高压控制器件留有空间，高低压走线则通过两侧和中间的通道。

图23:

LG公开CTC方案

—220>200电池组件

资料来源：

LGWnderBodyforVehicle（专利号KRIO2O21OOI7172A）》，国海证券研究所另外，LG集团通过LG电池解决方案和LG电子共同布局电动汽车动力总成的完整解决方案。

2020年12月，LG电子宣布和麦格纳签署合作协议，双方共同成立了一家新的合资公司e—Powertrain,总部位于韩国仁川。

通过此次合作，双方将整合各自在电动汽车动力系统方面的优势，从而推动电驱动零部件的加速开发。

麦格纳在电动车动力系统上的优势和LG在电机、逆变器开发方面优势，在e-Powertrain得到结合，为整车厂商客户提供可扩展的产品组合，助力客户更好实现全方位的电气化和功能化，同时将智能操作软件和控制炊件整合至电驱动系统中。

在此之前，LG集团也尝试与通用汽车在BoltEV上进行深度合作。

合作平台制造和供应包括锂离子电池芯和电池组、电池加热器、电驱动电机Motor、直流变换器DCDC等系统，几乎包含了整个电驱动系统，这也是第一次由电池企业与其他相关企业，在与整车厂商的战略合作中提供完整解决方案。

图24:

LG电子和Magna的e—Powertrain的合作

图25:

LG集团和通用在BoltEV上的战略合作ChevroletBoltEVBlockDiagram

AMAGNA

LGandMagnae-PowertrainJV

•E-motxandbuttng

OkxMpotions

eOrhetywiermthoughrtegribon

•aicmiusiopamapmntfwgroMngadMssWnwMflore

LGandMagnae-PowertrainJV

•E-motxandbuttng

OkxMpotions

eOrhetywiermthoughrtegribon

•aicmiusiopamapmntfwgroMngadMssWnwMflore

IncreasingOpportunitiesforGrowth

inElectrifiedPowertrains

12VbMWry

AccessoryPower

2428*8655

OnboardCharging1ModiMe24295620

■

资料来源：

电动汽车观察，国海证券研完所

资料来源：

电动汽车观察，国海证券研完所

资料来源：

电动汽车观察，国海证券研究所

1.3.6.沃尔沃将自产电芯，推动CTC方案落地

2021年6月30日，沃尔沃汽车集团发布VolvoCarsTechMoment活动，分享了沃尔沃在未来电动汽车技术发展路线上的规划。

沃尔沃与Northvolt宣布合资成立动力电池公司，规划2024年产能达到15GWh,2026年产能达到50GWh。

Northvolt成立于2016年，是成立于瑞典斯德哥尔摩的一家新能源公司，由大众集团、高盛、西门子创办。

Northvolt已在瑞典、德国和波兰设立了分部，其合作伙伴包括大众、西门子、宝马集团、Vattenfall＞维斯塔斯、ABB和其他欧洲领先公司。

Northvolt在2021年计划产能为16GWh,2023年32GWh,2030年产能达到150GWh,相当于整个欧洲市场25%的份额。

沃尔沃的第三代电池系统集成技术将采用CTC技术路线，将电芯直接集成到箱体上，利用电芯本体的壳体来充当结构件功能，电池包上盖同样做为乘员舱的地板，冷却技术上则采用了底部一体式水冷板的技术。

在电芯布置上，沃尔沃

采用长矮型方形电芯，将电池包下箱体分为6个区域，每个区域2排电芯，共216个电芯。

具体安排为：

前方区域，每排13个电芯，共计52个电芯：

中间区域，每排23个电芯，共计92个电芯；后而区域，每一排18个电芯，共计72个电芯。

采用CTC后，沃尔沃预计将提升单车20%的带电量，并能够维持同样的安全性能。

图26:

沃尔沃电池系统集成化路线

图27:

沃尔沃CTC技术方案

Generation2

资料来源：

沃尔沃官网，国海证券研完所

资料来源：

沃尔沃官网，国海证券研完所

资料来源：

沃尔沃官网，国海证券研究所

1.3.7.博世.本特勒联手开发模块化纯电平台

2020年，博世与本特勒宣布合作开发模块化电动车平台，电动车制造商可以通过该款全新底盘适配不同种类的车身结构。

除车身和内外饰外，该平台几乎包括了车辆行驶所需的所有部件。

未来，由宾尼法利纳设计的电动车将搭载这款全新的模块化电动底盘。

本特勒与许多电池制造商有密切合作，博世通过与本特勒的合作，将使结合滚动底盘的系统集成技术作为电动汽车中电池的基础，为客户提供灵活的电池存储系统和电动底盘解决方案。

目前该平台将电池安装在地板中，电池容量为84kWho为了防止电池过热，该底盘在设计时将电池平放置于一块液体流过的冷却板上，热交换器也成为前轴模块的一部分。

图28:

博世-本特勤合作开发的电动平台

图29:

博世-本特勤合作开发电动平台的模块化应用

资君来源：

汽车之家，国海证券研究所

资君来源：

汽车之家，国海证券研究所

资料来源：

汽车之家，国海证券研究所

内容目录

1、特斯拉CTC将推动汽车产业新一轮生产制造革命8

1.1、特斯拉率先公布CTC方案，引领行业技术方向9

1.2、特斯拉CTC顺应汽车产业发展规律13

1.3、国内外相关企业正在加速跟进CTC布局15

1.3.1、宁德时代布局电驱动，加速CTC进程15

1.3.2、比亚辿e3.0平台实现动力系统“八合一"高度集成16

1.3.3、Rivian滑板底盘采用非承载式车身，有助于底盘标准化17

1.3.4、美国CanooCTC推动底盘模块化发展18

1.3.5、LG公开CTC专利，加快布局带动汽车动力总成19

1.3.6、沃尔沃将自产电芯，推功CTC方案落地20

1.3.7、博世-本特勒联手开发模块化纯.电平台21

1.3.8、CNP发布国内首个CTC一体化电底盘22

1.3.9、众多厂商也在通过研发滑板式底盘不断探索底盘集成化222、结构创新，成为动力系统性能提升的关键23

2.1、电池系统集成化是新能源汽车生产制造革命的重要■一环25

2.2、提升系统能量密度、降低成本是电池结构创新的主要目标28

221、特斯拉大模组引领行业CTP技术发展28

222、宁德时代CTP合作广泛，多款配套车型已量产29

、比亚辿刀片电池高安全性是亮点，将展开外供30

224、蜂巢能源CTP将逐渐进化迭代32

225、国轩高科JTM有利于推动模组标准化333、CTC将成为下一代新能源汽车的产业趋势33

3.1、CTP推动整车厂商深入介入电池包开发34

3.2、整车厂开发CTC优势明显35

3.3、底盘厂商将借机切入CTC开发374、特斯拉CTC将为产业链带来历史级发展机遇39

4.1、远期近万亿市场规模，国内底盘厂商和电池厂商将受益40

4.2、热管理技术难度再提升，替代空间大42

4.3、CTC推动线控技术增量空间，看好替代435、CTC推荐标的45

5.1、整车企业-比亚迪（002594.SZ）45

5.2、底盘系统集成领域46

521、拓普集团（601689.SH）46

、华域汽车（600741.SH）48

5.3、动力电池系统相关领域49

5.3.1、宁德时代（300750.SZ）【电新组覆盖】49

5.3.2、亿纬锂能（300014.SZ）【电新组覆盖】50

5.3.3、科达利（OO285O.SZ）【电新组覆盖】51

5.4、热管理系统52

5.4.1>三花智控（002050.SZ）52

、银轮股份（002126.SZ）52

5.5、线控底盘系统一伯特利（603596.SH）53

5.6、推荐旭升股份、爱柯迪等铝合金精密压铸件企业546、重点关注公司及盈利预测56

7、风险提示57、CNP发布国内首个CTC一体化电底盘

2020年12月，苏州科尼普（CNP）举办了国内首款CTC一体化电动底盘的发布会。

CNP的这款底盘，轴距是2.8米，平台可扩展的范围为1.5-3米；轮宽1.6米，平台可展的范围为1.2~1.8米；电量可装载范围为20~80kWh+,能够实现100-700km续航里程。

CNP的这款底盘为其产品规划中的1.0版本，主要完成了机械结构和三电系统的集成，未来还会推出2.0和3.0版本，逐渐实现网联化和智能化的集成。

但在此次CNP推出的1.0版本的CTC一体化电动底盘中，集成化带来的优势已经有明显体现，车重降低15%,成本降低20%o未来，随着技术的成熟和产品的迭代，CTC集成化带来的优势还将继续扩大。

图30:

苏州柯尼普推出的国内首个CTC—体化电动底盘

资料来源：

柯尼普官网，国海证券研究所

1.3.9.众多厂商也在通过研发滑板式底盘不断探索底盘集成化

其他一些国内外传统或新势力厂商也在陆续推出自己的滑板式底盘，不断提升底盘的集成化程度，并结合CTC方案进行持续的研发和探索。

表1:

近年各厂家推出的滑板式底盘平台

时间

整车企业

底盘平台

图示

2017

BollingerMotors

E-ChassisStateboard

2018

Mercedes-Benz

Mercedes-BenzVisionURBANETICConceptandSkateboard