特斯拉制造革命系列研究:一体化压铸+并行涂总 颠覆传统四大工艺【机构研报】

招商证券研报开启《特斯拉制造革命系列研究》,多角度探索特斯拉的颠覆式创新和极致降本的奥秘。在本篇报告中,我们探讨特斯拉通过“一体化压铸”和“并行涂总”,改进汽车制造传统的“冲焊涂总”四大工艺,实现降本提效。

特斯拉颠覆“冲焊涂总”四大工艺,降本提效。传统汽车制造包括冲压、焊接、涂装、总装四大工艺环节。在特斯拉看来,传统四大工艺存在工序复杂、成本高的缺点。特斯拉通过一体化压铸优化了冲压和焊接环节,又推动“开箱工艺”(unboxed process)实现“并行涂总”,改进涂装和总装环节,降低成本和提高效率。根据丰田提出的汽车制造价值模型,特斯拉工艺改革实现了对铸型、排队等候、组装等环节的优化,大幅提升了生产流程中创造价值时间的占比。

一体化压铸开创者和领先者,从后底板向全车底盘拓展。特斯拉于2015 年开始布局一体化压铸,目前已实现后底板、前舱的一体化压铸,并向电池托盘和下车体总成突破。2021 年,特斯拉采用6000T 压铸机生产Model Y 后底板,制造时间从1-2 小时缩短至2-3 分钟。2023 年,采用9000T 压铸机用于Cybertruck 后底板。材料方面,特斯拉自研免热合金,无需热处理解决了材料热胀冷缩易产生瑕疵的痛点。特斯拉通过一体化压铸简化了工艺流程,提升生产效率,多方面降低制造成本。根据我们的简单测算,一辆BOM 成本为23 万元的汽车,在同等续航里程的条件下,前舱+中底板+后底板均使用一体化压铸工艺可以降低单车成本7630 元。

并行涂总掀制造革命,契合特斯拉的制造模式。2023 年投资者日,特斯拉提出“unboxed process”,计划将涂装、总装环节模块化,由“串行”转向“并行”。这是继1910s 福特发明流水线、1950s 丰田精益生产改革后,汽车制造领域对生产模式进行的第三次重大变革。根据计划,下一代产线的操作密度将提升44%,空间/时间效率提升 30%,经济效益提升 50%,工厂占地减少 40%。并行涂总并非特斯拉原创,航空企业、布加迪威龙均采用类似理念,但由于其对供应链和产线管理要求高,产品调整灵活性受限,不适用于大规模生产,故此前没有大型整车厂采用。特斯拉通过“关键零件自制+一体化压铸+爆款车型”的策略,解决该模式的核心痛点,使得并行涂总能够服务于大规模制造。此外,特斯拉在Cybertruck 推出免涂装超硬钢合金,进一步优化涂装环节。

风险提示:技术发展不及预期、原材料价格波动加剧、竞争格局恶化

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