发布时间:2021-10-27 20:47:34来源:建约车评
2021年10月25日,特斯拉的市值突破了1万亿美元,是全球第六家达到这个市值规模的企业。
在2018年,苹果成为第一家突破万亿美元市值的企业,此后微软、Alphabet、亚马逊、Facebook纷纷突破这一门槛,清一色的科技企业。
在过去几十年中,石油化工、零售、医药、电信、半导体、科技企业,轮番占据着市值排行榜单,鲜有汽车企业的身影,这与汽车工业在国民经济中承担支柱角色并不相符。
特斯拉代表汽车产业第一次达到这样的高度,同时,这家成立了18年、仅售出200多万辆汽车的车企,市值已经超过其他汽车企业之和。
这是历史性的时刻,尽管已经被特斯拉冲击得四零八落的汽车产业对此已有预期,但当这一天真正到来的时候,后知后觉的人仍然会感到错愕。
特斯拉曾经的身躯是那样弱小,如今却同时在全球科技产业、汽车产业撕开了口子,成为庞然大物般的存在。
这是一个新时代的开始,从来没有一个像汽车般复杂的硬件产品有机会在软硬融合上达到如此的深度,同时又在能源转型、智能制造、人工智能等领域扮演重要的角色。
汽车行业,正在接下交接棒。
一
能源转变,是这一切发生的基础。
加速世界向可持续能源转型,特斯拉的这一使命已经为外界所熟知。马斯克也多次表示,衡量特斯拉成功的标志是:特斯拉将“世界向可持续能源转型”这一进程加速了多少年。
在特斯拉之前,汽车企业和能源企业并没有太多交叉,双方各行其道,各自为消费者的不同需求服务。而当特斯拉创造性地用松下消费电池拼凑出一辆汽车时,这一切悄然改变,不同于燃油车只能被动摄取能源,电动汽车将开始主动成为整个能源网络的重要一环。
在特斯拉拿下太阳城的光伏业务之后,这一切开始清晰起来。光伏负责发电,家庭用的Powerwall和工业用的Powerpack用来储存不稳定的光伏发电,电动汽车既可以用来储能,也可以对外放电。
小到一个家庭,大到特斯拉的全球工厂,都可以用这一套体系来搭建,一个微电网就这样形成了,甚至特斯拉还在规划通过Autobidder将多余的电力卖给电网。
电池,开始成为能源的基础模块。
为了让电池这个基础模块发挥真正的作用,特斯拉将工作的重点确定为,推动动力电池的降价。
当电池价格为1000美元/kWh的时候,一切都是空中楼阁,车企造不出消费者可以负担的电动汽车,没有下游需求,产业链也不会壮大,成本也不会下降,整个产业陷入死循环。
早年,马斯克曾去金属交易所根据各金属用量来计算电池的材料成本,加上制造成本之后,马斯克认为电池的成本远不该如此高昂,他决心改变这一现状。
价格之所以高昂的主要原因是产业规模不够大,不仅动力电池制造业需要快速发展,电池行业还拥有庞大的上游产业链,四大主材、辅材以及设备产业等,环节之多,远不是初创的特斯拉可以撬动的。
真正的转机来自于特斯拉说服了松下,时任松下CEO津贺一宏被马斯克的梦想打动,再加上松下当时有转型需要,于是特斯拉联手松下在内华达建立了超级工厂,Gigafactory从此也成为特斯拉撬动大规模生产的工厂名称。
与此同时,中国的动力电池和新能源汽车产业也在补贴的推动下如火如荼,宁德时代、比亚迪等企业快速崛起壮大。
汽车电动化,极大推动了动力电池成本的下降,与原先需求停留在3C数码为主的电池需求相比,汽车用的动力电池将是用TWh(1TWh=1000GWh)计算的,而不是3C电池的每年数十GWh的规模。
在2020年的电池日,特斯拉首次提出了TWh的概念,特斯拉对2030年的预期是10TWh,此后宁德时代也跟进了这一概念,推动整个产业在2025年迈入TWh时代。
当Model3推出之后,这是一款真正在各方面实现了革新的产品,在动力、操控、智能等各方面吊锤传统燃油车,马斯克知道,特斯拉的需求将不是问题,而电池短缺问题则会一直存在。
为此,特斯拉引入了LG化学、宁德时代等供应商,并在弗里蒙特工厂附近、得州、柏林规划了动力电池工厂,甚至在近期也曝出了与比亚迪在洽谈电池合作。
在特斯拉Model3完成批量交付之后,快速崛起的销量以及良好的用户反馈震惊了汽车产业,全球汽车产业开始凝聚共识,向电动化迈进,从2019年到2021年,是传统车企发布电动化动作最多的三年,在这期间,大大小小的电动化战略、电池日,不计其数,你方唱罢我登场。
一款又一款的电动汽车开始陆续推出,消费者对电动车的看法也发生了巨大的转变,从“电动爹”到“回不去”,电动汽车在与燃油车的肉搏中不断取得佳绩。
2021年前三季度,欧洲新能源汽车销量达到了158.9万辆,全年将突破200万辆;美国新能源汽车销量达到42.4万辆,全年有望超过60万辆;中国新能源汽车销量达到了215.7万辆,全年有望突破300万辆。
2021年,全球新能源汽车市场有望突破600万辆。
而根据《汽车电子设计》整理的数据显示,2020年底,全球新能源汽车的存量约合1000万辆,其中中国540万辆、欧洲330万辆、美国180万辆,其他地区80万辆。
1000万的存量和600万的单年新增,这意味着,2021年电动化提速非常猛,以至于供应链完全处于跟不上的状态,因此上游电池产业涨价属于供需错配,是短期现象。
据不完全统计,2021年前三季度,国内已公布的动力电池产业链投资已经接近1万亿元,而在2020年国内动力电池产业的规模差不多是1000亿元。
应该没有哪一个产业对未来的预期有如此强劲。
新能源汽车的红火,使得上游电池企业纷纷扩产,也有大量新进入者在涌进这个产业。在更长的周期内,随着规模的提升,电池成本将持续下降,电化学储能开始拥有商业价值,并成为循环能源产业的重要一环。
在特斯拉的业务构成中,能源业务目前大概只占到6%的规模左右,这是由于特斯拉目前仍然把主要的精力放在汽车业务上,例如电池和一些芯片是共用的,在供应短缺的情况下,特斯拉优先保障了汽车业务,能源业务特斯拉将在明年开始发力。
面向未来,马斯克认为未来能源业务的规模将和汽车业务一样大。
在特斯拉以及头部动力电池厂商的压力之下,大众、丰田、长城等企业开始走上自产电池之路,汽车企业和能源企业的边界正在变得模糊。
二
马斯克认为,一项新技术要想普及,需要通过不断迭代,以及扩大规模,然后让大家都能用得起。
在回忆手机产品的迭代时,马斯克表示,大概需要30次工程和设计的迭代,才能完成产品的进化。
产品迭代方面,特斯拉打破了传统车企的做法,加速了产品迭代速度。
拆车大师SandyMunro在拆解了ModelY之后评价说,传统车厂会将问题积累下来,然后通过推出一个改款车型来完成改进,而特斯拉是发现问题、随时改正,并会与生产改进同时进行,尤其是特斯拉在每个工厂上做出来的车,都比上一个工厂要更好。
他评价说,特斯拉采取持续改进(continuousimprovement)方式,而不是传统车企惯用的代际改进(continualimprovement)。
大规模制造,是特斯拉自认的核心竞争力,也是特斯拉在创新上投入最多的地方之一。
甚至,特斯拉这家公司也差点因为制造创新而挂掉。2017年特斯拉在弗里蒙特量产Model3时,在总装线尝试高度自动化,使得特斯拉陷入产能地狱,对于一家新车企,交不出车将是致命的。
马斯克认为,或许在未来大家的电动化、自动驾驶水平都是一样的,但在制造上特斯拉仍然可以保持足够的竞争力。
马斯克更是在不同的场合反复表达“启动生产是容易的,批量生产非常困难”“从启动生产到批量生产状态所需的时间,至少需要一年的时间,通常来说,这比工厂的建设时间还要长。”
10月25日,在新进入的美国同行Rivian被曝出一天只能生产出一台车时,马斯克再次扮演“量产教父”的角色,诚恳地表达了量产之路的艰辛,“与扩大生产和供应链相比,原型车是微不足道的,如果这些问题得到解决,实现正毛利率将是下一个噩梦。”
在制造领域,特斯拉将工厂作为一个产品来打造,不断迭代工厂,并在关键环节进行创新、或者垂直一体化。
弗里蒙特是特斯拉的第一个试验场,特斯拉在这里开启了整车的量产之路,并不断尝试着各种创新的可能;
在内华达州,特斯拉与松下建立起了世界上最大的电池厂,在这里批量生产着2170圆柱电芯;
在上海工厂,特斯拉整合了内华达和弗里蒙特的经验,开启了国产Model3的量产,并将成本压到极低的水平,批量向欧洲等市场输送产品;
在柏林工厂,马斯克认为实现了几大创新:ModelY前车身一体式压铸、结构式电池包、4680电池、以及“世界上最好的喷涂车间”。另外,特斯拉还将座椅生产装进了这个工厂中。
在得州工厂,8000吨的压铸机将会用来制造Cybertruck的一体式压铸后地板总成。
这家连汽车座椅都选择自产的企业,目标是在全球各地建立10-12家超级工厂,并实现本土化供应链,以实现效率的最大化。
制造流程创新方面,一体式压铸、结构式电池包,最为突出。
一体式压铸,是特斯拉对于整车制造业的一次颠覆。
车身结构件一般采用冲压焊接的方式制造,例如Model3的后地板总成是由70个零件拼出来的,要将这70个零件连接起来,需要300个工业机器人在车身产线上从事自动化的焊接工作。
在ModelY上,特斯拉采用一体式压铸的方式,可以降低40%的成本,减少了79个零件,在柏林工厂中,前车身很快也将采用一体式压铸件,届时又将是300个焊接机器人的下岗。
当采用铸件替代拼凑的冲压零件时,一些明显的好处是:
生产流程简化,原先的焊接产线被缩短,特斯拉的产线长度减少了20%,能耗降低了20%;
一致性大大提升,可实现微米级的安装点,极大地提升了车身制造精度,减少了各环节交互的麻烦。
为了完成这一制造革命,特斯拉需要从设备和材料两方面入手。
压铸机厂商IDRA曾表示在2019年的时候对行业前景感到迷茫,觉得需要突破自己,那时候没人做6000吨一体机压铸机,也没有下游的应用场景。
或许特斯拉的出现,坚定了IDRA在大吨位压铸机上的信心。2021年,这款长19.7米、宽7.4米、6米高、重400吨的机器出现在了特斯拉的工厂中,其中,弗里蒙特,2台;上海,2台(力劲供应);柏林,2台;得州,3台。
仅有机器并不足以支撑这项技术的落地,更大、更复杂的零件需要超高压进行高速注射铝,并使得注射工作完成前铝液不会冷却,原来的铝合金材料并不足以满足如此大的压铸件。
特斯拉开发了一种新型铝合金,根据SandyMunro的说法,新材料AA386以铝为主,配合少量硅,并包含其他11种元素,这种铝合金不需要热处理,也不需要涂层。
在特斯拉的引领下,蔚来等厂商也在与供应商一起跟进这一路线。
结构式电池包,是马斯克从特斯拉一成立就想做的方案。
马斯克认为现在的很多电池包,零件过多,很多部件并不能帮助整体结构更强。而特斯拉的结构式电池包采用将4680电芯平铺在电池包中的方式,在注胶之后,电池包更像是蜂窝,拥有良好的强度,并且可以舍弃掉大量的零件。
结构式电池包配合一体式前车身、一体式后地板总成,将可以替代掉原来由370个零件组成的下车体总成,重量降低10%,续航里程提升14%。
制造原本是传统汽车企业的强项,也是传统车企在智能电动车时代为数不多的自留地,特斯拉正在通过一系列的创新提高制造效率、降低成本,传统车企应该感到后背发凉。
9月份,大众CEO迪斯在监事会上表示,特斯拉在柏林工厂只用了1.2万工人生产50万辆汽车,而大众2.5万工人在沃尔夫斯堡仅生产70万辆车。
在制造领域,汽车生产一直是大规模制造的前沿,汽车工厂面积大、流程多、设备多、交互多、零件复杂,再加上产业正向先订单后生产的模式转换,以及人工智能技术在该领域开始大量应用,汽车生产制造的创新空间非常宽广。
特斯拉从产品到工厂的垂直一体化改造,将极大地重塑汽车制造业的现状,甚至也将带动其他制造业改进生产流程。
三
量产自动驾驶,也是从特斯拉开始的。
在特斯拉之前,提到自动驾驶,只存在于各研究机构以及科技公司的实验室项目中,没有人试图将这项不成熟的技术快速工程化,并推向消费者市场。
以至于特斯拉在激进地推进这项技术的工程化落地时,“特斯拉杀人”的说法此起彼伏。
而在当时的量产辅助驾驶领域,经过多年的发展,也没有本质的改变,主流方式也只是用前向毫米波来做巡航和跟车。
特斯拉抛弃了这两种方式,以一种全新的方式来发展自动驾驶技术。
视觉+神经网络,是特斯拉为自动驾驶寻找到的方案。在特斯拉的带动下,自动驾驶正在成为人工智能最大的落地场景。
在特斯拉之后,自动驾驶与深度学习开始强绑定,近些年深度学习正在快速发展,尤其是在计算机视觉领域取得了瞩目的成就。
特斯拉AI负责人AndrejKarpathy曾颇欣慰地表示,“在2012年,在计算机视觉的论文中,只有几个和深度学习相关,而到了2017年,就只有几篇论文是和深度学习不相关的了。”
AndrejKarpathy也一直在呼吁拥抱Software2.0时代,传统的Software1.0时代主要是人类写的代码,而在Software2.0中,人类的主要工作是处理各类传感器收集来的数据,深度学习网络则会通过大量优质的数据来不断进化模型,在模型足够成熟的时候,人类甚至不再需要编程。
人工智能的三驾马车是数据、算法、算力,对于自动驾驶而言,主要的模块则是感知、规划、控制。
特斯拉已经交付了超过200万辆汽车,特斯拉为这些车辆设置了221个触发器(triggers)来提取有价值的数据,以完成对长尾场景的覆盖。
这些数据到达特斯拉的后台之后,特斯拉通过自建的标注团队来进行标注工作,而不像其他公司采用外包的方式。
AndrejKarpathy认为短期内,重要的事情是处理这些数据,算法(即模型)没那么重要,因为它取决于数据,而“放到更长的周期里,主要的问题则是算力”。
算力方面,特斯拉在汽车上的FSD芯片负责在终端进行推理工作,而正在搭建的大型数据中心Dojo则在云端负责训练。
FSD芯片一直到现在都是量产领域AI算力最强的自动驾驶芯片,而正在开发中的Hardware4.0的能力将是Hardware3.0(基于FSD芯片的计算平台)的4倍,并有望于明年开启量产。
在云端,特斯拉在8月的AIDay上发布了D1芯片以及封装之后的ExaPOD计算集群。
D1的芯片面积为645平方毫米,拥有500亿晶体管,BF16/CFP8格式下的算力达362TFLOPS,FP32精度下的算力峰值达22.6TFLOPS;ExaPOD,则是由3000块D1芯片组成,在BF16/CFP8精度下的算力达到1.1ExaLOPS。
特斯拉表示,之所以自研Dojo,主要原因在于:
为了实现最佳的AI训练性能;
可以使用更大、更复杂的神经网络模型;
节能、且成本更低。
更大、更复杂的模型,意味着特斯拉将可以覆盖到更多的场景,以加速实现全场景自动驾驶的落地。
成本更低,仅以新势力为例,按照新势力未来的车辆交付水平,在采用800万摄像头的情况下,两年后每个季度云计算的费用将达到20亿元。
特斯拉是第一家,也是唯一一家,在自动驾驶上软硬件全自研的企业,甚至于在人工智能技术上,也是全球为数不多实现全闭环的玩家。
不论是在舱外对现实世界的复刻,还是在舱内对人类多模态信息的摄入,随着汽车销量的增加,特斯拉掌握的数据、算法、算力能力,将超过任何一家科技公司,成为人工智能时代当之无愧的霸主。
尾声
在特斯拉之前,能源转型、智能制造、人工智能(自动驾驶)或多或少停留在理论层面,没有真正地落地和大规模应用,特斯拉以极其强悍的工程能力加速着这三个方向的进程。
能源+制造+人工智能,每一个领域都是超级赛道,而当这些领域都集中在一家企业身上,集中在一个行业上,无疑将会催生人类有史以来最伟大的公司,铸就一个伟大的新时代。
陆奇说,智能电动车将是人类下一代创新科技的母生态。
现在这个母生态下的第一个课代表才小荷刚露尖尖角,随后这个领域还将经过激烈的拼杀,逐渐成为人类科技发展的主战场。
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