1、构建闭环新能源生态 ，重塑出行商业模式
特斯拉成立于 2003 年，是全球最大的电动汽车及光伏储能产品公司。当前阶段特 斯拉共有四大业务：能源制造与储存业务、电动汽车生产销售业务、汽车服务业 务和自动驾驶业务。 这四大业务版图，创建了完整的可持续能源生态：太阳能板 Solar Roof 负责生产 能源，储能设备 Powerwall 和 Megapack 负责储存能源，电动汽车 Model S/3/X/Y、 Cybertruck、Roadster(跑车)、Semi(卡车)负责使用能源，同时基于汽车业务，发展 出自动驾驶、超级快充、车险等服务。随着特斯拉自动驾驶的落地，未来 10 年将 是特斯拉自动驾驶大放异彩的 10 年。
1.1 创立历史
1. (2003-2004) 初创时期
2003 年 7 月 1 日，马丁·艾伯哈德和马克·塔彭宁创立特斯拉汽车公司(Tesla Motors)， 创始人将公司命名为“特斯拉汽车(Tesla Motors)”，以纪念物理学家尼古拉·特斯 拉。2004 年，伊隆·马斯克以 A 轮投资人的身份加入这家公司，投资 650 万美元 并成为特斯拉董事会主席和第一大股东。
2. (2005-2009) Roadster 时期
早期马斯克监督 Roadster 生产制造，但未深入参与日常业务运营。直到 2007 年2008 年特斯拉创始人马丁·艾伯哈德和马克·塔彭宁先后从公司离任，2008 年 10 月，马斯克成为特斯拉的第四任 CEO 并制定了特斯拉建造价格合理的面向大众市 场电动车的长期目标。公司在创立初期从高端跑车开始切入市场，在 2006 年推出 了以英国莲花跑车 Lotus Evora 为基础的纯电动跑车 Tesla Roadster。公司不走传 统汽车制造厂自己开发零部件的封闭式供应链模式，而是借鉴个人电脑的发展思 路，其零部件采用国际开放性架构，从世界各地成熟的业者那里采购，利用自己掌控的电池管理与充电技术加以整合。第一款车型 Roadster 是一款不折不扣的全 球化车型，其车身面板来自法国供应商 Sotira，底盘来自英国路特斯汽车，单速变 速箱来自于密歇根州博格华纳，制动器和安全气囊来自德国西门子。在创立初期， 公司以中国台湾省新北市为其生产基地之一，为 Tesla Roadster 提供包括电机、电 控和电池在内的电子零部件，台企生产的电子零部件占比一度超过 30%。2009 年 响应奥巴马补贴政策，正式关闭中国台湾分公司，将产线迁回加州弗里蒙特市 (Fremont)。
3. (2010-2015) 后 IPO 时期
2010 年特斯拉以 4200 万美元收购丰田加州 Fremont 工厂，改造后开始生产 Model S。2010 年 6 月 29 日在纳斯达克 IPO，成为 1956 年福特 IPO 后首个上市的美国 车企。2012 年 1 月特斯拉停止了 Roadster 的生产，并于 6 月推出了其第二款车型 Model S。特斯拉于 2014 年发布了与 Mobileye 合作的驾驶员辅助系统 Tesla Autopilot。同年 9 月，特斯拉为所有汽车配备自动驾驶硬件，但需要用户购买后 通过 OTA 方式开通自动驾驶功能。这种“硬件预埋，软件付费购买”理念对后续 车型开发造车影响深远。自主品牌小鹏&蔚来&理想&极氪均采用预埋硬件的方式。 2015 年 4 月，特斯拉进入储能市场，推出了 Tesla Powerwall（家用）和 Tesla Powerpack（商用）电池组。特斯拉于 2015 年 9 月开始交付其第三款车型——豪 华 SUV 特斯拉 Model X。
4. (2016-2018) SolarCity 和 Model 3 时期
2016 年 11 月，特斯拉以 26 亿美元的全股票交易收购了 SolarCity，并进入光伏市 场，太阳能安装业务与特斯拉现有的电池储能产品部门合并，形成特斯拉能源子 公司。 特斯拉于 2017 年 7 月开始销售其第四款车型 Model 3 轿车。与之前的特斯拉汽车 相比，Model 3 是一款更便宜的汽车，并且是为大众市场设计的。由于运动性能优 异，新车自发布后至 2017 年 8 月，Model 3 的预订量便已突破 455,000 辆。但彼 时美国电动车供应链不够完善，特斯拉所采用的技术又领先，因此受到生产延误 问题的困扰。这增加了公司的压力，特斯拉当时是市场上被做空最多的公司之一。
2018 年 8 月，首席执行官埃隆·马斯克曾短暂考虑将特斯拉私有化。但该计划没 有实现，并引发了很多争议和许多诉讼，包括美国证券交易委员会的证券欺诈指 控。到 2018 年底，生产难题已经解决，Model 3 成为当年全球最畅销的插电式电 动汽车。
5. (2019-现在) 全球扩张期
特斯拉于 2019 年在中国上海开设了美国以外的第一家“超级工厂”。上海超级工 厂是中国第一家由外国公司全资拥有的汽车工厂，在不到 6 个月的时间内建成， 12 个月内投产。次年，特斯拉还在德国柏林和美国德克萨斯州开始建设新的超级 工厂。2020 年 3 月，特斯拉开始交付其第五款车型紧凑级 SUV Model Y。 2020 年 1 月 10 日，特斯拉的市值达到 860 亿美元，打破了美国汽车制造商的最 高估值记录。2020 年 6 月 10 日，特斯拉的市值超过了宝马、戴姆勒和大众的总 和。次月，特斯拉的估值达到 2060 亿美元，超过了丰田的 2020 亿美元，成为全 球市值最高的汽车制造商。2020 年 8 月 31 日，随着价值的上涨，特斯拉进行了 1 比 5 的股票拆分。
1.2 机构投资者持仓较大
特斯拉深受机构投资者喜爱，截止 2021 年 12 月 31 日共有 3,123 家投资机构持有 特斯拉 41.54%的股份，Vanguard 为持有特斯拉最多的机构投资者。
1.3 管理层介绍
1.3.1 核心领导层
目前，特斯拉主要有三位领导，分别是 CEO: Elon Musk、CFO: Zachary Kirkhorn 和动力总成和能源工程副总裁：Andrew Baglino。在 2021 年马斯克向 SEC 提交了 一份文件，将自己和首席财务官的职位名称分别改为“Technocking”和“Master of coin”。
1.3.2 董事会成员专业互补
目前，公司董事会由 8 名成员组成，其中有 6 名男性、2 名女性。董事会成员覆 盖互联 公司、投资机构、传媒公司等，能够助力特斯拉发展，为特斯拉的运营 提供基础保障。
1.3.3 核心技术人员产学研融合
依托北美完善的软件和半导体行业的先发优势，特斯拉可以很快与学术界建立连 接，依据特斯拉的需要构建全新的技术体系或者重构现有的技术体系。比如 Tesla 可以用 14 个月的时间完成 FSD 芯片的流片，可以为了效率完全重写 C 语言编译 器，也可以重构神经 络架构。这都是 Tesla 全球领先的技术优势体现。由于身处 美国，Tesla 可以轻易地招募全球最优秀的工程师与科学家并与其保持充分合作。
AI 总监：Andrej Karpathy 生于 1986 年 10 月 23 日，是特斯拉的人工智能总监。 他师从斯坦福华人科学家李飞飞，是人工智能领域最知名课程 ST CS231.n 早期主 要的助教，专攻深度学习和计算机视觉，具有极强的工程落地能力。在校期间用 Javascript 开发了 ConvNetJS、RecurrentJS、REINFORCEjs、t-sneJS 等深度学习框 架。他于 2016 年 9 月加入人工智能集团 OpenAI，担任研究科学家，并于 2017 年 6 月成为特斯拉的人工智能总监。 自动驾驶总监：Ashok Elluswamy 是特斯拉自动驾驶团队的第一位员工，加入特斯 拉之前，在威伯科(Wabco)和大众均有工作经验，负责特斯拉自动驾驶业务。
电池总监：Jeff Dahn 是加拿大达尔豪斯大学物理与大气科学系和化学系教授。他 发表过的学术论文多达 640 多篇，已申请或正在申请的发明专利达 65 项。在电池 研究领域，Jeff Dahn 教授是公认的锂离子电池技术先驱。他从锂离子电池发明问 世开始就一直从事该领域的研究工作。业内普遍认为 Jeff Dahn 在电芯寿命周期延 长方面做出了突出贡献，他的研究成果促进了锂离子电池的商业化应用。目前， Jeff Dahn 的研究工作主要聚焦于电池能量密度的潜在增长和耐久性问题，同时也 在关注降低电池成本的新途径。
芯片总监：Ganesh Venkataramanan 负责特斯拉当前所有的芯片设计，在 AMD 有 14 年工作经验，负责锐龙和速龙 CPU 的设计工作。在 2016 年 3 月加入 Tesla，与 Jim Keller 一起设计出了 Tesla 第一款 FSD 自动驾驶芯片。2018 年 FSD 投产后负 责 Dojo 芯片研发。
1.4 特斯拉股价复盘
特斯拉在 2010 年 6 月在纳斯达克上市，发行价 17 美元，融资 2.26 亿美元，此后 虽话题度高，但股价表现持续低迷。2012 年发布并开始交付 Model S，Model S 凭 借优异的性能和较长的续航（电池密度高于日产 Leaf 两倍）在北欧需求旺盛，刺 激股价从 2013 年初的 6.8 美元上涨到 2013 年末的 30 美元，涨幅 340%。此后虽 然公司发布的 Model X 和 Model 3 订单数据优异，但北美新能源产业链未成熟， 无法满足特斯拉的生产需求，产量一直上不去。而且彼时市场依然对纯电车的发展存在怀疑，认为续航里程和纯电车残值会影响终端消费。因此从 2014 年到 2019 年 10 月股价都在 30 美元至 70 美元（后复权）区间内波动。
特斯拉股价的转机发生在 2019 年末。此前特斯拉在 2019 年 11 月发布电动皮卡 Cybertruck，其订单迅速突破 100 万单。之后 2020 年 1 月 7 日特斯拉上海工厂生 产的 Model 3 正式投产交付。中国新能源汽车产业链帮助特斯拉走出产能陷阱， 上海工厂的产能迅速突破年化 30 万台。同时在 2020 年第一季度归母公司净利润 为正，这极大提升了投资者对公司的信心。2020 年初到 2020 年 8 月拆股前，公 司股价涨幅超过 400%。随着上海工厂的持续放量，公司经营能力得到极大改善， 股价也维持在高位徘徊。 2021 年 11 月 4 ，公司股价达到历史最高值 1243.49 美元。
1.5 企业研发思路 – 第一性原理
第一性原理指的是回归事物最基本的条件将其拆分成各要素，进行结构分析，从 而找到实现目标最优路径的方法。该原理源于古希腊哲学家亚里士多德提出的一 个哲学观点：“每个系统中存在一个最基本的命题，它不能被违背或删除。” 特斯拉采用第一性原理解决问题与其他企业采用比较的方法解决问题截然不同。 其他企业使用比较的方法，参考其他企业已经做过的事情，这样发展的结果只能 产生细小的迭代发展。 特斯拉采用第一性原理，从物理学角度入手，把事情溯源 到最根本的真理，然后从最核心处开始推理，最终找到问题的解决方法。我们可 以发现特斯拉用第一性原理解决了很多业务问题。
在降低电池成本方面，特斯拉分析问题的第一步是研究电池的组成材料。特斯拉 发现电池是由锂、铁、钴、镍这些金属组成，除了买这些金属的成本是绝对降不 下去的，剩下来的成本都是人类协作过程中产生的。第二步是寻求新方法。特斯拉选择了 4680 这一电池形状解决带电量和安全性的问题，使用高镍电池平衡成本 和性能，同时成立电芯厂自己生产电芯，而且还与上游北美本土镍供应商签订稳 定的供应协议降低成本。 在自动驾驶方面，Tesla 认为汽车的自动驾驶和人类的自动驾驶是相似的。人利用 双目视觉可以安全地驾驶汽车，那么光学信息中搭载的信息量一定是足够汽车实 现自动驾驶的。唯一要完成的任务就是如何正确抽取与使用光学信 中的信息， 考虑到影响自动驾驶安全性的是机器的识别能力和识别速度，特斯拉放弃了激光 雷达，走了纯视觉路线。同时依靠研发 FSD 芯片解决算力问题，搜集并模拟罕见 的“长尾场景”解决自动驾驶安全性问题。
1.6 Tesla 的伟大规划(Master Plan)
马斯克在 2006 年和 2016 年分别撰写了两篇文章《伟大规划 1.0》和《伟大规划 2.0》，为特斯拉公司后续发展指明方向。
2、全球向低碳 会转型趋势不可逆转
2.1 全球各国家相继推出碳达峰、碳中和政策
碳达峰是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点，标志着碳排放与经济发展实现脱 钩，达峰目标包括达峰年份和峰值。 为达“双碳”目标，中国一直在行动。中国承诺在 2030 年前，二氧化碳的排放不 再增长。自 1997 年起，由于中国经济高增长特性，中国碳排放量呈现走高趋势， 2013 年左右达到高峰，后一直在高位波动。“十四五”规划提出，到 2025 年，中 国森林覆盖率将从目前的 23.04%再提高超 1 个百分点，达到 24.1%，湿地保护率 提高到 55%，基本消除重污染天气和城市黑臭水体，加快发展方式绿色转型，使 单位国内生产总值能耗和二氧化碳排放比 2020 年底分别降低 13.5%、18%。
2.2 车企竞争从电动化转向智能化最终到交通出行服务化
随着新能源进程的推进，消费者对于车企的期待将会发生变化。 最终车企之间的 核心竞争要素也将变化，将会从现在的电动化竞争转向智能化竞争，最终会转向 交通出行服务化竞争。
第一阶段竞争是电动化竞争。在这期间比拼车企电动化能力，以 2017 年 Model 3 的量产为标志性事件。这一时代主要竞争点在于三电技术、整车设计、供应链管 理和品牌传播能力。电动车凭借低廉的用车成本、优秀的驾驶感受和高端的品牌 认知不断从老旧的燃油车企中获得用户。销量数据可以验证这一观点，全球电动 车份额从 2020 年的 6.4%增长到 2021 年的 12%。这一阶段诞生的优秀车企是特斯 拉、蔚来、理想、小鹏和比亚迪
第二阶段竞争是智能化竞争。当新能源车企在电动化领域竞争不出差异化之后， 智能化将成为电车车企差异化竞争核心。我们可以看到 2022 年新发布的车型虽然 没有走通 Door to Door 的自动驾驶，但都配备了大量自动驾驶和智能座舱硬件。 相信随着自动驾驶的发展，在未来 1-2 年后会有领先企业率先走通自动驾驶，因 此到那时候要看哪家企业的自动驾驶和智能座舱体验更胜一筹，谁的车载端智能 硬件渗透率能进一步提升，谁的软件升级能成为常态，从而领先行业一个身位。 我们认为特斯拉在智能化领域领先优势明显，有望在 2022 年底或 2023 年在北美 率先开放完整版 FSD，将是智能化竞争的标志性事件。
第三阶段竞争是出行服务的竞争。在这一阶段，车企将不只生产车辆，还将成为 交通服务提供商。在第二阶段智能化阶段胜出的车企将会率先加入这一阶段竞争。 在过去三年自动驾驶商业化进程加速中，我们可以看到各车企布局自动驾驶出行 服务的步伐仍未停歇，争相实现其商业化落地。无人驾驶出租车的接受度逐步上 升，超过半数的人接受使用基于无人驾驶出租车的移动出行服务。目前，大多数 人的关注点仍在 Robotaxi 汽车技术是否安全且完善。但是我们认为自动驾驶商业 化有望从低速场景和封闭道路开始逐渐向高速场景和通用道路推进。率先实现商 业化出行的车企可以降低运输成本从而获得海量超额收益。在解决技术问题和法 律伦理问题后，自动驾驶商业化将前景广阔。
2.3 全球能源转型的步伐正在加快
美国、欧盟、日本、中国等国家和地区都在官方政策文件中明确将在 2025 年实现 碳中和的目标。欧盟《2030 年气候目标计划》将 2030 年温室气体减排目标由原 有的 40%提升至 55%，日本《全球变暖对策推进法》明确了日本政府提出的到 2050 年实现碳中和的目标。在实现零碳路径上，可再生能源将成为主导能源。国际可 再生能源机构在《世界能源转型展望》中提出，2050 年全球可再生能源发电量占 比将提升到 90%，其中光伏和风电占比 63%，全球光伏装机量将超过 14,000GW。
2.3.1 中国光伏产业与美国比有较大优势
中国新增光伏装机容量始终高于美国。从 2015-2020 年新增光伏发电装机容量看， 中国新增装机容量始终远远高于美国，且在 2015-2017 年差距逐渐扩大，之后随 着中国光伏装机容量的阶段性减少，中美差距缩小，2021 年中国新增装机容量为 54.88GW，是美国光伏新增装机容量的 2.3 倍。
美国延长保护性光伏产品进口关税。自 2018 年起美国就对进口的光伏产品增加 了高额的进口关税，以扶持国内本土企业。2018 年至 2020 年关税为 30%，2021 年关税为 15%。在 2022 年 2 月美国又将关税保护政策延长了 4 年。由此我们认 为美国光伏企业无法与国内企业参与市场化竞争。
2.3.2 储能系统发展迅速，电化学储能前景广阔
电化学储能是储能系统的关键组成部分。目前市场主流的储能技术路线可以分为 热储能、电储能和氢储能三种，不同的储能技术用于不同的场景，而其中电储能 运用最广泛最为主流。储能电池以其削峰填谷、系统调频、平滑新能源电力输出等功能，广泛应用于发电、输配电、用电等电力系统环节。
2021 年储能装机量爆发式增长，美国到 2030 年储能装机量突破 100GWh。尽管 疫情依然在全球范围肆虐，但 2021 年储能装机量刷新了历史记录达到 12GWh， 2020 年这个数字仅为 4.9GWh。其中美国在 2021 年迎来超大规模储能时代，部署 和投运了多个 GWh 级储能项目，仅第三季度新增规模就突破了 3.5GWh，康涅狄 格州、弗吉尼亚州、缅因州设置了储能采购目标。美国能源部（DOE）和美国能 源信息署（EIA）均在其公布的 告中将 2021 年至 2024 年的电池储能装机目标 定为 14.5GW。长期来看，美国能源协会将 2030 年装机量目标定为 100GWh。
2.4 货运市场潜力巨大，干线物流有望率先实现自动驾驶
2.4.1 美国卡车货运市场规模庞大，自动驾驶优势明显
美国货运市场庞大，卡车运输占比最高，干线集中度高。目前，美国货运市场规模约 1 万亿美元，同时美国货运市场仍将在 2022 年至 2030 年间以 CAGR 3%的 速度保持增长，市场规模庞大。细分来看，2020 年卡车运输占 80%，铁路运输占 9%，空运占 3%。卡车运输为货运市场的绝对主力，该细分市场规模可达 8000 千 亿美元，同时美国 80%的货运通过 10%的干线运输，集中度较高，因此将自动驾 驶搭载在卡车上同样拥有广阔前景。
3、供应链与新技术构建特斯拉成本优势
3.1 不断追求高效稳定的供应链
3.1.1 追求供应链一体化，向上游不断扩展
为减小原材料受限或价格猛涨带来的成本压力，加强产业链控制资源，特斯拉一 直持续积极布局上游，专注于材料采购，与多个企业建立了长期稳定的合作关系， 实现了供应链一体化，极大地提高了竞争力。同时，供应链一体化也是特斯拉运 用第一性原理思考法的表现。 以在镍钴锂矿的布局为例，特斯拉全球出击积极在电池原材料领域“圈地”，与各 地企业签署了原材料供应协议。
猛签镍矿大合同，全球出击积极锁镍。自从 2019 年宣布将高镍低钴作为未来电池 发展方向后，特斯拉将确保镍的充足供应作为首要任务，在全球范围内先后与多 家矿业公司签署镍供应长单。 2021 年 3 月，特斯拉与新喀里多尼亚 Goro 镍矿签署协议，建立了镍交易合作伙 伴关系。2021 年 7 月，特斯拉与澳大利亚矿业巨头必和必拓签署镍供应协议，每 年旗下位于西澳大利亚州的西部镍业(Nickel West)将向特斯拉供应约 1.8 万吨镍。 2021 年 10 月，特斯拉与新喀里多尼亚 Prony Resources 达成为期多年的镍供应协 议，前者将总共采购逾 4.2 万吨镍。这是去年下半年特斯拉在镍采购方面的第二 次大动作，Prony 也因此成为特斯拉的主要镍供应商。2022 年 1 月，特斯拉与美 国矿商 Talon Metals 签署了为期 6 年的 7.5 万吨镍供应合同，特斯拉将在未来 6 年 内向 Talon Metals 位于明尼苏达州的 Tamarack 矿山采购至少 7.5 万吨镍精矿。这 是在美国的首个镍供应协议，我们认为这是特斯拉追求供应链完整的表现。
钴价高位在持续，谈“去钴”却又囤钴。虽然有高镍材料或可替代如今钴材料电 池，但是在未来 10 年之内，含钴电池被其他技术替代的可能性很小。短期看，钴 作为动力电池中的重要因素，在无钴技术成熟前，仍将是新能源车上不可或缺的 稀有金属，所以特斯拉对钴的控制在加强。 资源稀缺、储量过于集中以及开采过程中的合规性导致钴的价格始终处于高位。 2019 年，全球已探明的钴矿储量大约 700 万吨。与镍、锰、铝等矿产数十亿乃至 百亿吨级别的储量相比，钴属于非常稀缺的金属。按照 2019 年全球 14 万吨的开 采量计算，钴还可以开采约 50 年。钴矿集中分布的特点也十分明显。刚果、澳大 利亚和古巴是全球钴的主要产地，三个国家的钴储量加起来约占全球储量的 70%。 钴的开采集中在嘉能可、洛阳钼业、欧亚资源等几大矿业集团手中，这让钴的价 格很难有更多谈判空间。
全球扫货稳定锂原料供应，以“锂”服人。在 2018 年 3 月，特斯拉与澳洲锂矿企 业 Kidman Resources 签署了为期 3 年的锂供应协议。2020 年 9 月，特斯拉又与澳 大利亚锂矿商 Piedmont Lithium 签署了为期 5 年的锂精矿供货协议，Piedmont 将 把位于美国北卡罗来纳州矿床的三分之一的产量（预计 5.3 万吨）供给特斯拉。 双方预计在 2022 年 7 月至 2023 年 7 月期间开始交付锂矿产品。2021 年 11 月， 特斯拉与中国锂业巨头赣锋锂业再度签署为期 3 年的电池级氢氧化锂采购合同，可见未来三元电池的需求仍有大幅增长空间。此次并非赣锋锂业与特斯拉的首次 合作。早前 2018 年，双方就签订过三年期战略合作协议，当时特斯拉年采购数量 约为赣锋锂业该产品当年总产能的 20%。今年特斯拉再度加码澳洲锂矿，2 月 16 日与澳大利亚锂矿商 Liontown Resources 签署了为期五年的锂辉石精矿供应协议。 特斯拉将从 2024 年开始在第一年向其采购 10 万干公吨锂辉石精矿，并在随后的 几年增加到每年 15 万干公吨，合计约 70 万吨。3 月 2 日，特斯拉又与澳大利亚 锂矿商 Core Lithium 达成供应协议，将在四年内向特斯拉供应总高达 11 万吨的锂 辉石精矿，供应计划于 2023 年下半年开始。
3.1.2 推动供应链本土化，本土企业迎来发展机遇
特斯拉在汽车行业普遍缺芯的 2021 年第四季度逆势实现销量 308,600 辆，这得益 于特斯拉一直追求推动供应链的本土化。以 Tesla 上海工厂为例，在上海超级工厂 生产早期，特斯拉的 Model 3 车型一直由日韩企业 LG 和松下提供。就在特斯拉 启动国产化不久后，为了降低运输成本，宁德时代迅速成为特斯拉上海工厂的独 家动力电池供应商。宁德时代与特斯拉之间一共签了两次合作协议，一次是在 2020 年 2 月，锁定的供货期是 2020 年 7 月 1 日至 2022 年 6 月 30 日；另一次是 在 2021 年 6 月，锁定的是 2022 年 1 月至 2025 年 12 月。这两次分别是宁德时代 的电池开始批量供货给国产 Model 3、Model Y 的时间。不光是动力电池，特斯拉 在 90%的汽车零部件上都开始国产化。
3.1.3 多轨供应策略
特斯拉为避免某一家供应商的供货故障影响自身生产，采用同时定点多家供应商 的策略。以电池为例，截止 2022 年 4 月特斯拉在全球共有四家电池供应商，分别 为松下、LG、宁德时代和特斯拉自产。这一策略不但可以避免供应链波动，也可 以通过供应商之间互相竞争降低自身成本。
3.2 用新技术促进降本
3.2.1 多维度性能占优的 4680 大电池
动力电池是电动汽车的性能决定性因素和成本单元，电池的经济性和性能，决定 了电动汽车的性能和经济性。在 2020 年 9 月的电池日上，特斯拉第一次推出 4680 电池。相比起前一代 2170 电芯，4680 电芯的能量提升 5 倍、续航里程提升 16%、 功率提升 6 倍、在电池组层面每千瓦时成本降低 14%。 电芯的无极耳设计：铜箔和铝箔卷起来之后正负极集流体与盖板或壳体直接相连。 无极耳技术简化了电池生产中的绕制和涂料流程，同时降低了电芯内阻，去除了 主要发热部件。
电芯生产采用干法电极：与传统湿法电极的制作方法相比，干法电极核心技术在 于电极挤压时减少了溶剂。干电池工艺有两大优势：一是大幅提效，电池具有更 好的导电性；二是降低成本，干电极在湿法工艺上简化了 10 道工序，组装线效率 提升了 7 倍。 正负极材料配比调整，电池性能优化：正极材料方面，采用无钴化的“高镍阴极”， 每 kWh 成本降低 15%；负极材料方面，采用冶金硅作为原料，并通过离子导电高 分子进行涂覆以及特殊胶粘剂混合的形式，改善硅负极的性能。硅含量提升至 20%， 在电池组层面成本降低 5%至$1.2/kWh，车辆续航提升 20%。
特斯拉拥有三座 4680 电池生产基地。以满足供应稳定，分别是： （1）美国加州 Pilot 工厂：是特斯拉 4680 电池的研发中心，也是尝试的首条电池 生产线。2022 年 2 月的产能为单月 1 百万个，对应适配 1000 台车的电池需求。 （2）美国德州工厂：截止 2022 年 2 月设备开始进入产线，配合德州汽车工厂 50 万的产能，预计 2022 年 Q2 开始尝试生产。我们认为至少配置 50GWh 的产能。 一方面准备为 Model Y 供应，另一方面也需要分配给 Cybertruck。 （3）德国柏林：规划配合德国的汽车工厂产能，预测产能在 20-30GWh。预计在 2022 年 Q2-Q3 以后开始逐步释放产能。
3.2.2 生产工艺未来进化：底盘一体化与车身一体化
推出一体式底盘电池包，减少体积，提升安全性。2021 年 10 月，在柏林工厂开 放日中，特斯拉首次展示了即将在柏林工厂投产的全新 Model Y 搭载的一体式底 盘电池包，全新电池包内不再有电池模组，而是直接铺满 4680 电芯，使电池包内 的中间件大幅减少，显著提高电池包的体积利用率。一体式电池包在两侧留出空 间较多，主要是为极端情况下侧向碰撞留出空间挤压的余量，从而提升电池碰撞 安全性。全新一体式电池包成为底盘结构件之后，与前后车身相连接，组成特斯 拉全新“三合一”底盘。
一体化压铸车身，减重 10%，减少 370 个车身零部件。柏林生产的 Model Y 前后 均采用了一体式压铸车身，比起用冲压件装配减少了焊接工序且不需要涂层和热 处理，提升了生产效率从而降低了成本。同时实现车身总重减少 10%，续航提升 14%以及车身零部件减少 370 个。新结构拥有很高的结构强度和刚度，电芯的集 中布置还降低了车辆转动惯量，更有利于操控和转向响应。
3.2.3 产线自动化程度强
收购诸多自动化设备公司以提高产线自动化程度。为提升效率以及缩短产能爬坡 时间，自 2015 年起，特斯拉陆续收购多家自动化设备公司。2015 年收购生产冲 压模具系统的Riviera Tool，使公司能以成本效益的方式生产新的冲压和塑料零件， 并为新的金属成形技术开发提供支持。2016 年收购德国公司 Grohmann Engineering，获取其组装线、激光和压焊等自动化生产系统，提高整车产量并削减成本，同时在自动化部门中增加了约 700 名员工。2017 年底收购 Perbix，使特 斯拉能生产更多自动化设备用于汽车产线。同年收购汽车设备制造商 Compass Automation，提升自动化装配和检查技术，该公司总裁在加入特斯拉后负责研发 新型自动化机器人，并帮助设计柏林超级工厂等新工厂。2019 年收购加拿大电池 制造公司 Hibar Systems，其高精密计量泵、自动化电池制造设备、锂离子电池装 配使生产碱性电池生产流水线的速度达到 1000PPM。2020 年收购德国公司 ATW Automation，其汽车电池模块与电池包组装技术将加快特斯拉电池生产自动化。
4、伟大规划(Master Plan)1.0：一个只有你我知道的秘密
4.1 制造一辆跑车 – Roadster
Roadster 是纯电动车型开山鼻祖。它是基于路特斯 Elise 底盘打造的纯电动跑车， 于 2008 年至 2012 年生产，特斯拉由此开始了以一己之力推动锂离子电池驱动的 电动车的发展。Roadster 是第一款高速公路合法批量生产的全电动汽车，每次充 电可以行驶 320 公里。Roadster 最成功的地方在于它使用三相四极交流感应电机 将自己的加速能力发挥到极致，0 至 60 英里/小时的加速时间为 3.7 秒，远远超越 同期的燃油跑车。而且价格低廉，起步价在 10 万美元，远低于同样加速能力的其 他车型。同时 Tesla 与英国 BBC 王牌汽车节目 Top Gear 就 Roadster 的纷争给 Tesla 添加了传播性和话题度，通过 Roadster 把特斯拉和电动车画上等 ,完成了消费者 认知的教育，建立了用户心智。 由于特斯拉与莲花汽车公司签订的 2,500 辆底盘的合同于 2011 年底到期，在 2012 年 1 月特斯拉正式停产第一代 Roadster。
4.2 用跑车的收入造售价相对低的车
完成 Roadster 的生产后，Tesla 兑现承诺在 2012 和 2015 年分别投产了价格相对 低的车 Model S 和 Model X。 Model S：特斯拉第一款豪华轿车，定位面向大众。 2012 年发布并量产。外观上优雅大气，前脸设计颇具现代感，引擎盖轮廓饱满， 车身采用年轻线条，搭配大尺寸厚壁轮胎，尾灯柔和。内饰上做到了简洁与科技 感的完美结合，配有 17 英寸超大中控屏，涵盖车内超多功能。动力上，Model S 匹配单速变速箱，高性能款 P100D 百公里加速时间仅需 2.7s，双电机驱动可以让 动力更加强劲，甚至可以实现超跑级别的加速表现。除此之外，超大的电池容量 可以实现最高 658 公里的续航里程，长途驾驶不成问题。
Model X：介于 SUV 和轿跑车之间的跨界车。 2015 年 9 月发布，采用“2+3+2”的七座布局设计，最大的续航约 386 公里，最 高时速 250km/h，百公里加速时间 4.4 秒，是百公里加速最快的 SUV。如果这个 加速不能满足用户需求，用户还可以加钱升级到“Ludicrous”加速模式得到更快 的百公里加速。 Model S 和 Model X 在 2021 年第一季度迎来改版。取代原 Model S 和 Model X 的是 Model S Plaid 和 Model X Plaid 版本，Plaid 版本保留了相似的外观但内在技术 焕然一新。 重构特斯拉软件：Plaid 版本车机系统采用 AMD Ryzen 系列处理器，同时采用了 新的 UI。 提升电池电压：Plaid 版本动力电池电压从 400V 提升到 450V，这将让 Plaid 版本 汽车在 V3 超充上更长时间地维持 250kW 的功率，同时这也让其未来有能力兼容 特斯拉的 V4 超充。
4.3 再用赚到的钱，造一款价格亲民的车型
Model S 和 Model X 投产后，特斯拉遵守承诺在 2017 年和 2020 年分别量产了价 格亲民的 Model 3 和 Model Y。 Model 3：挑战传统豪华车的里程碑车型。如果说之前发布的 Model S、Model X 被定义为有钱人的玩具，那么 Model 3 就是特斯拉用以挑战传统豪华品牌奔驰、 宝马、奥迪的核心产品。Model 3 解决产能瓶颈后在 2019 年就超越奔驰 C 级全系、 宝马 3 系 4 系 5 系、奥迪 A4/A5/A6 成为全美中小型豪华车销量冠军。
Model Y：打破 H6 销冠神话。Model Y 于 2019 年 3 月发布，与 Model 3 共享 75% 的零配件，2020 年第一季度开始生产。2021 年 9 月 Model Y 销量达 33,033 辆， 超越哈弗 H6 的 23,341 辆，打破了哈弗 H6 连续 99 个月的销量冠军记录。 Model Y 目前是特斯拉最走量的车型，特斯拉所有的超级工厂都会生产 Model Y。 柏林超级工厂和德克萨斯超级工厂已分别于 2022 年 3 月、4 月加入生产，我们认 为 Model Y 在 2022 年的销量有望超过 85 万辆。
4.4 在做这些事的同时，给用户零碳排放方案
Tesla 在 2016 年完成对 SolarCity 的收购，使特斯拉转型成为全球唯一垂直整合的 能源公司，向客户提供端到端的清洁能源产品，包括太阳能面板、家用储能设备， 以及电动车。
5、伟大规划(Master Plan)2.0：特斯拉秘密之下的真正野心
5.1 光伏+储能打造可持续的能源生态系统
5.1.1 太阳能屋顶(Solar Roof)：利用全集成太阳能系统为家庭供电
2016 年，特斯拉推出了 Solar Roof，它利用全集成太阳能系统为家庭供电，能帮 助有效控制每月电费支出。相较于传统屋顶和太阳能电池板的组合(Typical Roof + Solar Panels)，太阳能屋顶总成本略低。 美观：Solar Roof 与传统屋面材料几乎没有任何区别，屋顶瓦片看起来非常光滑， 更加美观。 智能：借助 Tesla App，用户可以实时监控用电情况，观察电费的上升和下降，包 括历史使用情况。运用即时警 和远程访问功能，用户还能随时随地控制系统， 管理自家的太阳能系统和电能消耗。 经久耐用：Solar Roof 的强度是标准屋顶瓦片的 3 倍以上，可轻松应对各种天气 状况，其使用寿命可达数十年。特斯拉为用户提供 25 年的保修服务。 2022 年 3 月 22 日，特斯拉宣布将更新太阳能屋顶版本。
5.1.2 能量墙(Powerwall)：家用储能系统，保障家电不间断运行
2015 年 4 月，特斯拉推出家用储能电池——能量墙(Powerwall)。其与家用光伏发 电系统（太阳能屋顶或太阳能电池板）连接，组成自给自足的能源系统——微电 。白天 Powerwall 利用光伏发电为家庭提供能量，并将多余的能量存储起来， 在晚上用电高峰或停电的时候为家庭或者特斯拉产品进行供电，增强了系统用电 的独立性。 Powerwall 是一个大 的“充电宝”，长宽高为：1150mm*755mm*155mm，重量约 114kg，最多可 10 个连在一起使用。它内置了可充电的锂电池包、液冷模块、逆 变器等等，能源容量为 13.5kWh，放电程度 100％，充放电循环效率 90%，峰值 功率 7kW、连续功率 5kW，备用电源无缝转换。同时，Powerwall 设计时尚而紧 凑，能很好地契合多种住宅风格，并实现室内或室外空间多样化安装。 2022 年 3 月 22 日，特斯拉宣布将上市 Powerwall 3，其存储容量更大，成本更低。
5.1.3 Megapack：公用事业储能产品，旨在为天然气发电厂(Peaker)提供替代方案
2019 年 7 月 30 日，特斯拉推出新的公用事业规模的储能产品——Megapack，这 是特斯拉第三个也是目前最大的能源存储系统，是重组和增长其储能业务的最新 举措。 Megapack 以其在澳大利亚南部部署的巨型电池系统为蓝本，可为电 系统提供稳 定的可再生能源供应、延长输配电投资寿命、提供电压与容量支持、参与电力市 场调节、构建微电 等。公用事业公司可以使用 Megapack 存储多余的太阳能或风 能以支持电 的峰值负荷，而不是使用天然气发电厂。 Megapack 每个系统都是完全组装好的，包括电池模块、双向逆变器、热管理系统、 交流主开关和控制系统，最高可存储 3MWh 的能量，逆变器容量为 1.5MW，多组Megapack 串联还可组成储能量超 1GWh 的超级储能设备。较市场同类储能系统 而言，Megapack 所需空间减少 40%，零部件数量仅有同类产品十分之一，安装 速度提高 10 倍。 2021 年 5 月，特斯拉已决定将 Megapack 所使用电池改为磷酸铁锂电池，以降低 生产成本推高销量。
5.1.4 北美三座大型工厂提供充足产能
超级电池工厂 Nevada Giga。2014 年 6 月，特斯拉在美国内达华州斯帕克斯郊外 破土动工建造超级电池工厂(Gigafactory)，以提供足够的电池来支持特斯拉所预计 的电动汽车的需求。这是特斯拉自建的第一座超级工厂。如今，Gigafactory 不仅 能够满足 Model 3 对电机和电池组的需求，还覆盖了 Powerwall 和 Powerpack 等 能源存储产品的生产。同时，未来该工厂的屋顶将全部铺设太阳能电池板。早在 2018 年 2 月，Gigafactory 的屋顶就已经开始铺设太阳能电池板。到目前为止，已 安装了 3200kW 的太阳能电池板，计划到明年年底增加到 24000kW。待工厂全部 建成之后，生产运营所需的电力，将全部由屋顶的太阳能电池板、工厂周边的风 力发电设备提供，全部使用可再生的清洁能源。
在建能源工厂 Mega Lathrop。2021 年 9 月，特斯拉在加利福尼亚州拉斯罗普 (Lathrop)的新巨型工厂(Megafactory)正式动工，其占地面积超 46000 平方米，该工 厂将专门生产其电 级电池储能系统 Megapack。Lathrop 工厂建成前，Powerpack 和 Powerwall 产品在内华达州超级工厂制造。
5.1.5 Autobidder：虚拟电厂，自动化能源交易平台
2017 年，特斯拉推出智慧能源管理平台 Autobidder。 高效资源分配：运用“分布式光伏+储能+充放电控制”策略，Autobidder 可以在 车辆、电池、光伏设备等特斯拉生态系统，甚至电 中自动调度能源电力，综合 利用能源，实现绿色电力的最大消纳，成为特斯拉布局分布式能源的核心与枢纽。 最大商业效益：Autobidder 是一个能源资产的实时交易和控制平台，能提供包括 价格预测、负荷预测、发电量预测、调度优化以及智能竞价在内的功能，自动将 电池资产货币化。基于价值的资产管理和投资组合优化，Autobidder 能使所有者 和运营商根据业务目标和风险偏好，实现收入最大化。并且通过硬件和软件的无 缝集成，Autobidder 可以让使用者在项目启动后，立即并全天候地获得收入。 目前，Autobidder 已经管理着超过 1.2 千兆瓦时的储能，同时基本上已经处于商业 验证阶段，已有若干落地场景，比如集中式风光+集中储、单用户光储充、多用户 光储充等。
5.1.6 Solar Roof 并无成本优势，特斯拉能源业务前景不明
特斯拉采用 PPA 模式与用户签订协议，消费者向公司租用太阳能产品，太阳能面 板的所有权还属于公司，生产的多余电能出售给电 ，以此降低全家电费账单。 这一商业模式极度依赖能量生产的综合成本，需要太阳能发电的综合成本低于直 接从电 上取电。从过往业绩看，太阳能发电成本并没有低于购电成本，安装 Solar Roof 产品后有相当多的用户反映他们的电费不降反增，同时沃尔玛还 告了多起 因为特斯拉太阳能产品引发的火灾。从装机量上来看，每季度的光伏装机量并没有显著上涨，需要观察后续降本情况。 特斯拉储能业务主要客户是各地政府，美国德州是其主要客户，德州电 独立于 美国其他电 ，因此有较大削峰平谷的需求。但其他地区的储能需求还有待进一 步观察。 综合来看，特斯拉的能源业务毛利波动较大且整体呈下降趋势，在 2021 年一季度 曾降至历年最低的-1 亿美元，可见规模效应在这一阶段并不能提高毛利率。我们 认为特斯拉能源业务不确定性较大。
5.2 扩充电动汽车产品线，高镍风暴来袭
5.2.1 Semi 卡车有望率先实现商用干线物流自动驾驶
2017 年 11 月，特斯拉发布电动半挂式卡车 Semi。Semi 的外观设计运用了空气动 力学原理，风阻系数仅有 0.36，能很好地实现节电；采用四电机设计，最大功率 超过 735kW（大约 1000Ps）；作为重型卡车，空载状态下零百加速时间仅需 5 秒， 满载状态下零百加速时间为 20 秒；在 2017 年初次发布时，特斯拉表示 Semi 每充 电一次能续航 500 英里（约 804 公里），同时有专门的“Megacharger”电动卡车充 电站，半小时能充电 80%。 我们认为只有高镍 4680 电池才能满足 Semi 所需的高能量密度，在满载 40 吨的 情况下，续航能力有望突破 1000 公里。因此我们认为在 2023 年 4680 电池产能充 沛后特斯拉将量产 Semi，生产地点为德州工厂。同时 Semi 配备自动驾驶系统， 结合干线物流的使用场景，我们认为 FSD 的商用将率先由 Semi 应用至干线物流 场景。
5.2.2 Cybertruck：2023 年美国市场最大增量
2019 年 11 月，特斯拉发布电动皮卡 Cybertruck。现有订单数已经突破 100 万，我 们认为在 2024 年 Cybertruck 或将取代美国卖得最好的皮卡福特 F-150 成为北美皮 卡销冠。 颠覆式外观：Cybertruck 颠覆传统皮卡形象，采用机甲风设计，黑白配色，呈极具 攻击力的朋克金属造型，科技感爆棚。尺寸完全与全美卖得最好的皮卡 F150 一 致，近期或推小型版本，车身比现有车型缩小 15%到 20%。目前，Cybertruck 量 产版谍照已于今年 1 月公布，车门采用无把手设计，与概念车相比，主要是挡风 玻璃增加了雨刷器，车身两侧加装了黑色后视镜。
外骨骼结构：Cybertruck 的车身由超硬 30X 冷轧不锈钢和超强装甲玻璃打造，具 有极高的耐用性和乘客保护能力。同时，车内空间利用率大大提高：前排可以横 向坐 3 个人，整车可以坐 6 个人，货厢容积达到 100 立方英尺。 碾压式性能：Cybertruck 具有强大的拉力和高达 14,000 磅的牵引能力，可轻松应 对大部分牵引场景；零百加速时间只需 2.9 秒，标志着皮卡进入“3 秒俱乐部”， 和一众超跑分庭抗礼；越野能力优秀：接近角 35 度，离去角 28 度，离地间隙 406mm；最大续航里程高达 610 英里（约 976 公里）。 野营神器：将野营体验带到全新高度。支持拖挂车、车顶野营套件（比如在车顶 放帐篷），还支持厨房模块并且可以在车载系统内控制所有模块。推出增续航配置， 可以选装太阳能电池板，给电池充电。
Cybertruck 未来主要在北美销售。竞争对手有福特 Lighting、Rivian R1T、福特燃 油猛禽、GMC 电动悍马。目前海外皮卡市场已经正式发布并即将投放市场的电动 车型达到了五款，分别是福特 F-150 Lightning、GMC 悍马 EV、Rivian R1T、特斯 拉 Cybertruck 和雪佛兰 Silverado EV。
5.2.3 二代 Roadster：超级跑车中的明珠
2017 年，特斯拉发布新一代 Roadster。这款新的跑车从静止加速至 96 公里/小时 只需要 1.9 秒，内置有 200 千瓦时的电池组，每次充电可以续航 620 英里（约 997 公里），搭载三电机四驱，扭矩可达 10000 牛米。
5.2.4 售价 2.5 万美元廉价小型车：本地化设计的未发布新车
2020 年 9 月，特斯拉在电池日上称三年内将推出售价 2.5 万美元的全自动驾驶汽 车。媒体认为这辆车将被取名为 Model 2 或 Model Q。我们认为这款车将是特斯 拉在欧洲和中国的研发中心因地制宜结合当地需求开发的本土化车型。特斯拉中 国研发中心已在 2021 年 11 月投入运营，我们认为特斯拉将在 2024 年发布这款本地车型，未来还会把这台车用作共享出租车。 Tesla 潜在新车还有一款厢式货(Tesla Van)，我们预计将在 2024 年 1 月上市。
5.2.5 四座超级工厂提供 2023 年 300 万产能
截至 2022 年 4 月，特斯拉在全球一共有四座超级工厂。2021 年公布产能达到 105 万辆，我们预计德州工厂和柏林工厂今年投产后可以贡献合计年化 100 万辆的产 能，但由于工厂调试需要时间，预计两家新工厂今年可以提供合计 60 万辆的实际 产能。上海工厂方面，我们注意到 2022 年 1 月生产达 6 万辆，已经实现年化 72 万台产能。同时春节后特斯拉将员工规模扩大 50%，因此我们保守估计特斯拉今 年实际产能可以达到 210 万辆，截至 2022 年底特斯拉四座工厂的年化产能超过 300 万辆，可以满足 2022、2023 年的产能需求。
特斯拉在 2021 年第四季度业绩会上表示他们将在 2022 年底公布特斯拉新一座超 级工厂的地点。我们认为特斯拉这次选址将会综合考虑产业链配套、建造周期、 人力成本、物流便利性等。潜在的选址地点有中国、日韩、东南亚等。
未来四年特斯拉将会同时销售 7 款车型(Roadster/Model S/Model 3/Model X/Model Y/Semi/Cybertruck)，产品矩阵完整，覆盖跑车、轿车、SUV、皮卡和卡车。 就总销量来看，Model 3 和 Model Y 将会是最畅销的车型，我们预测这两款车型 将在 2023 Q3 达到销量的最高值，预计季度总销量超 53 万辆。 已经公布但目前还没正式面世的三款产品 Semi、Cybertruck、二代 Roadster，我们 预计将分别于 2023 Q1、2023 Q2、2023 Q3 进军市场，其中 Cybertruck 的销量和 收入将强势领先于 Semi 和二代超跑，到 2025 Q4 销量达 30 万辆，创造收入超 150 亿美元。
5.3 自研生态成为自动驾驶的核心优势
特斯拉是全球唯一一家实现自主造车、硬件自研、软件自研、持续数据迭代的车 企。
5.3.1 自动驾驶硬件的进化：从外采到自研
特斯拉自动驾驶平台经历三次升级迭代：1）2014 年 HW1.0 版本，采用 Mobile EyeQ3 处理器，1 个摄像头，1 个毫米波雷达，12 个超声波雷达；2）2016 年 HW2.0 版本，采用英伟达 Drive PX2 计算平台，8 个摄像头实现 360 度环视；2017 年推 出 HW2.5 版本在 HW2.0 基础上增加算力与芯片冗余；3）2019 年推出的 HW3.0 版本使用两块自研 FSD 芯片，同时在 2022 年初取消了雷达的配置，仅保留摄像 头。2022 年预计特斯拉将推出 HW4.0 实现算力升级。
Autopilolot HW3.0 上有两颗特斯拉自研 SoC 芯片，提供冗余电源，接口类型和尺 寸保证向下兼容，支持后续迭代升级。环绕 Tesla 汽车的多颗摄像头可以保证视场 被冗余覆盖，从而保证了安全性。
FSD 芯片由特斯拉设计，于 2019 年初为自己的汽车推出。该芯片由三星位于德克 萨斯州奥斯汀的工厂采用 14nm 工艺制造，在 260mm2的硅晶片上封装了大约 60 亿个晶体管，底座采用了 FCBGA 设计，通过 AEC-Q100 认证。 FSD 芯片分为五个区域。CPU 采用 Cortex-A72 架构，三组四核，共有 12 个核心，最高运行频率为 2.2GHz，这部分处理器核心用于通用的计算和任务；GPU 主频最 高 1GHz，最高算力约为 600GFLPOS；神经 络加速器(NPU)方面，特斯拉采用 自研架构，设计了 2 个 NNA 核心，每个核心都可以执行 8 位整数计算，运行频 率为2GHz，单个NNA的峰值算力为36.86TOPS，2个NNA的峰值算力为73.7TOPS； 内部带有 24bit 流水线的图像信 处理器(ISP)旨在处理特斯拉汽车上配备的八个 HDR 传感器，可以每秒钟处理十亿像素的图像信息。处理加入了色调映射等功能， 并且允许芯片自主处理阴影、亮点、暗点等细节，还加入了降噪设计；安全模块 包含一组双核心同步的 CPU，用于执行汽车信息的仲裁。它可以决定 FSD 整个模 块上 2 个 FSD 芯片发出的执行计划是否匹配、以及驱动执行器的过程是否安全。
5.3.2 软件自研：另辟蹊径的纯视觉方案
许多车厂为保持自动驾驶上的竞争力，普遍采用基于摄像头、毫米波雷达、激光 雷达等多传感器的融合感知方案，以便车辆能够在其所处环境中进行检测。但特 斯拉从第一性原理角度出发，认为如果人能够做到驾驶，那么机器通过摄像头也 能做到，因此走了不同的路线。特斯拉在 Model 3 中使用了 8 个摄像头，1 个毫米 波雷达和 12 个超声波雷达，没有使用激光雷达。 这一设计极大地降低了自动驾驶硬件成本，从而做到自动驾驶硬件预埋至所有车 型中。以 Tesla Model 3 为例，Model 3 是一款在 2017 年发布的车型，但通过软件 OTA 和硬件更换（从 HW2.5 到 3.0），特斯拉依然可以在最早的 Model 3 中运行最 新的自动驾驶功能。
处理图像信息：基于 8 摄像头图像构建“向量空间”。特斯拉以 8 个摄像头为输 入，首先进行视频流的校准，之后通过 ResNet 和 BiFPN 两层神经 络识别环境 中的物体、车道线和信 灯的图像特征。然后将图像特征转换为 Key 和 Value 给 到 Multi-Head Attention 的 Transformer，训练模型以查表的方式自行检索需要的特 征用于预测，最终成功将图像空间的特征映射到多维 Vector Space。
处理时间信息：输出更稳定的结果。处理图像信息得到的“向量空间”是单帧信 息，没有考虑时序信息。为此特斯拉在神经 络中添加了特征队列模块(Feature Queue Module)以及视频模块(Video Module)用于缓存时序上的特征和融合时序上 的信息，最终成功将 8 个摄像头采集的信息整合映射到 Vector Space 中。此方法 使用一个模型进行整合，融合多相机时序上和空间上的信息，不需要对原视频流 做几何变换，也不需要在图像层做结果标注。极大地减少了人力成本，实现了端 到端的流程。
自动标注系统：加快训练速度。与其他 AI 公司依赖人工标注不同，特斯拉为自动 驾驶研发出了一套自动标注系统。在训练阶段，特斯拉将 Vector Space 上一个物 体的观察点重新投射回相机空间，再和原相机图像中的直接语义分割的结果进行 对比，然后在各个相机上跨过时间和空间维度做联合优化，得到高质量的重建结 果。由于在 Vertor Space 上，空间是连续的，多个不同车辆同时以不同方式经过同 一个地点，就可以不断优化这个 Vector Space，还能以众包地图的方式对这一地区 其他地点的 Vector Space 做拼接，得到这一地点的完整、精确的 Vector Space。 影子模式搜集数据+自学习模式模拟 Cornor cases。除了应对日常驾驶场景外，AI 司机还需要处理一些较为少见的长尾情况(Corner cases)。为此特斯拉内部开发了 数据离线自动标注(Data Auto Labeling)以及自动训练框架“数据引擎(Data Engine)”。
决策：用蒙特卡洛树搜索平衡决策的三大因素。在自动驾驶的过程中，人们不希 望花费太久的时间(Less Traversal Time)，不希望产生碰撞风险(Low Collision Risk)， 不希望产生横向摇摆(Less Lateral Jerk)，也不希望纵向急加速或急减速(Less Lateral Accel)。特斯拉使用蒙特卡洛树搜索的方式规划路径，这一方式相比传统的 A*算 法可以显著降低尝试次数。
对于激光雷达的使用：用于提供 Ground Truth。摄像头要达到激光雷达的水平， 其中一个大问题就是要能测距。2021年 7月，特斯拉将激光雷达作为 Ground Truth， 已开发出基于纯视觉测距技术的“伪激光雷达”算法，利用多摄像头，可以实现对 目标的距离测算，已经取得优异的效果。
5.3.3 自研神经 络训练芯片 Dojo 解决算力问题
下一代超算芯片 Dojo：AI 的“训练场”，无人监管下利用海量数据高效率训练。 2021 年 8 月 20 日，在特斯拉 AI Day 上，特斯拉发布自主研发的 AI 芯片 D1，用 于训练超级计算机 Dojo。它是基于大型多芯片模块(MCM)的计算平面的构建块, 由 120 个 MCM 平铺整合而成，能实现 1.1 EFLOPS 的超高算力，堪称目前世界上 最快的 AI 训练计算机。实际上，Dojo 源于日语中的“道场”一词，特斯拉取该 名的寓意即在于让这台超算成为自动驾驶的训练场。
Dojo 是能够利用海量视频数据，做无人监管标注和训练的超级计算机。这其中包 含两个重点：第一个重点是海量数据的收集。众所周知，自动驾驶需要搜集大量 数据来进行神经 络训练，让车辆变得更聪明；第二个重点是做无人监管标注和 训练。D1 芯片由 354 个训练节点组成的阵列创建，采用 7nm 制造工艺，实现 362TFLOPS 的机器学习计算，能够自动学习和识别标记道路上的行人、动物、坑 洼地等数据。将海量数据汇集于 Dojo 后，在无需海量研究人员的情况下通过自动 化深度神经 络训练来不断加强算法进化，大幅提升训练效率，最终实现完全自 动驾驶(FSD)。这样的 Dojo 芯片给 AI 建了一间“练功房”。走出这间“练功房” 之后，Dojo 芯片短期内很可能难觅对手。
5.3.4 FSD 涨价以应对高昂的服务器成本
2022 年 1 月，特斯拉宣布全自动驾驶系统 FSD 在美国地区的价格将于 1 月 17 日 上涨至 1.2 万美元。特斯拉一直在维护一个庞大的云端计算集群用来处理搜集到 的驾驶信息，我们判断 FSD 涨价是为了弥补计算集群的成本开支。特斯拉希望在 2022 年底实现全功能 FSD，因此我们认为在 2022 年全年特斯拉会加大计算集群 的投入，FSD 售价可能会进一步上升。而在 2023、2024 年超级计算机 Dojo 正式 面世后，随着特斯拉销量超过 200 万辆，规模效应显现后 FSD 的价格将会有所下 降。
中国自动驾驶企业的成长空间。 中国推出了更严格的数据安全管理办法，导致特 斯拉当前在国内采集的数据无法传输到北美，因此国内FSD落后北美好几个版本。 短期内特斯拉可能无法解决数据安全的问题，我们认为特斯拉不得不放弃国内自 动驾驶市场。长期看这将导致国内国外自动驾驶市场脱钩，这留给了国内企业充 足的市场空间。
5.4 汽车共享：让车辆在闲置的时候，通过分享来为车主赚钱
在 2019 年 4 月 22 日的自动驾驶日(Autonomy Day)发布会上，特斯拉推出了 Robotaxi——使用自动驾驶技术代替人工驾驶员进行驾驶行为的出租车。 我们认为未来 Tesla 的 Robotaxi 有两种商业模式，第一种是成为运营商，即直接 生产自动驾驶车辆，投入到干线物流和载人出租车。第二种则提供运营平台，允 许购车用户提供闲置的自有车辆给 Tesla 做运营，共享收益。 到 2025 年，在 Robotaxi 市场上，我们预估会有 11 万辆特斯拉投入运营，每辆车 每个季度行驶里程按 27,000 英里计算，合理假设特斯拉每英里纯利润将达到 0.9 美元，特斯拉全年将获得约 100 亿美元的利润。
5.4.1 Robotaxi 极具颠覆性，有望重塑出行领域竞争格局。
燃油和司机是商用车最大的成本。根据美国能源信息署(EIA)的测算，美国燃油商 用卡车行驶每英里成本是 2.167 美元，其中司机成本和燃油成本占比最高，分别 达到 36%和 24%。纯电动技术替换燃油，自动驾驶技术替换司机，将大幅降低成 本。
解放生产力，让汽车从支出变成资产：汽车目前真正的使用时间其实仅为其整个 生命周期地 5%，即有 95%的时间汽车只是被
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