科技改變生活 · 科技引領未來
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獲取報告請登錄未來智庫www.vzkoo.com。1、特斯拉：不止是新能源汽車1.1、特斯拉的使命是加速世界向可持續能源的轉變特斯拉不僅進是一家新能源汽車公司。單單新能源汽車的成功是不夠的，如果上游電力的來源不夠清潔、可持續，依然是對地球環
獲取報告請登錄未來智庫www.vzkoo.com。
1、 特斯拉：不止是新能源汽車
1.1、 特斯拉的使命是加速世界向可持續能源的轉變
特斯拉不僅進是一家新能源汽車公司。單單新能源汽車的成功是不夠的，如果 上游電力的來源不夠清潔、可持續，依然是對地球環境的破壞。因此，可持續能源 也一直也是特斯拉關注的重點。眾多可持續能源中，特斯拉的創始人埃隆·馬斯克 （Elon Musk）最青睞的是太陽能。
2006 年，埃隆·馬斯克首次披露特斯拉的《秘密藍圖》，詳細描繪特斯拉未來 遠景及采取的步驟。前三步是關于汽車，第四步是關于太陽能。事實上，特斯拉過 去的發展路徑完全依照其秘密藍圖的規劃：從 Roadster，到 Model S/X，到 Model 3， 再到與 SolarCity 合作并收購 SolarCity。
而特斯拉也做了兩件事，宣告其轉變：
（1） 域名由 teslamotors.com 變為頂級域名 tesla.com；
（2） 使命由“加速世界向可持續交通的轉變”修改為“加速世界向可持續 能源的轉變”，“交通”改為“能源”，企業遠景更為宏大。
十年后的 2016 年，馬斯克再次公布特斯拉《秘密藍圖》的第二篇章，描繪了 其下一個階段的藍圖。其中，光伏被放在首要位置，第一步即“創造驚人高效的、 配備集成儲電功能的、美觀的太陽能板”。
特斯拉規劃了一整套以家庭為單位的能源生產、存儲、使用方案，從利用太陽 能屋頂發電，到使用儲能存儲富余的電力，再到使用新能源汽車出行。
馬斯克認為，將這套以家庭為單位的模式擴展到全世界，再輔以集中式的太陽 能發電，可以解決整個能源及環境問題。
1.2、 SolarCity 的新能源初征
SolarCity 成立于 2006 年， 由埃隆·馬斯克及其表兄弟 Lyndon Rive 和 Peter Rive 共同創立，埃隆·馬斯克為任董事長，是一家專門發展戶用光伏發電項目的公司。 SolarCity 于 2012 年在納斯達克上市，并在 2014 年收購賽昂電力（Silevo），開始掌 握上游電池組件制造。
SolarCity 成立之初，主要從事光伏系統安裝業務，2008 年中期開始提供光伏 租賃和 PPA 業務。2013 年起，租賃和 PPA 業務收入開始超過光伏系統安裝業務。
SolarCity 提供 3 種合同模式供用戶選擇，除了普通的直接購買模式外，還有租 賃模式與購電協議模式（PPA）。后兩種模式下，光伏項目由 SolarCity 出資建設。 在融資方面，SolarCity 也創新地提出了 3 種模式：合資模式、轉租模式和售后回租 模式。
SolarCity 成于租賃和 PPA 模式，但終于負債和現金流壓力。由于美國擁有 ITC （投資稅抵免）與 MACRS（加速折舊）等諸多政策支持，加上電力價格較高， SolarCity 發展較快。但這種快速增長是建立在租賃模式和購電協議模式的基礎上的。 光伏項目回收期較長，對于現金流構成了巨大的壓力，公司也長年陷入虧損。
1.3、 特斯拉的可持續能源生態閉環
2016 年 11 月，特斯拉股東投票通過對 SolarCity 的收購。特斯拉“發-儲-用” 的可持續能源生態閉環開始形成。
營業收入上，2016 年收購 SolarCity 后，特斯拉發電與儲能業務（Energy Generation and Storage）營收快速增長，2015-2018 年復合增長率 375.4%，但 2019 年相比 2018 年沒有增長。
發電與儲能業務營收的主要貢獻方為儲能。收購 SolarCity 后，特斯拉對 SolarCity 進行了裁員和渠道上的調整，停止能源產品的上門銷售，轉為特斯拉門店 和線上銷售，同時削減廣告支出。因此光伏業務裝機量下滑較為嚴重，反而儲能的 裝機量增長較快。
營收與裝機的波動，一方面原因是 Model 3 處于量產關鍵期，汽車業務對于資 源和資金的需求更大。另一方面，也是光伏業務處于模式和產品的變革期，為下一 階段的革命打下基礎。
根據馬斯克的規劃，發電與儲能業務未來的發展前景要超過電動汽車，也是特 斯拉未來要重點打造的業務。在對太陽能業務進行調整后，特斯拉也積極準備新產 品的研發和布局。
2、 特斯拉的改變：產品的再定義
特斯拉汽車的啟示：產品力是關鍵。
早期的電動汽車，無論從外觀、續航、性能等方面，均大幅弱于傳統燃油車。 而特斯拉的出現，顛覆了大眾對于電動汽車的認識。無論從外觀、續航還是性能， 均大幅超越同時代的燃油車和電動車。最終毫無疑問取得了銷售上的成功，也激活 了整個電動汽車市場。
2.1、 Solar Roof 太陽能屋頂：歷經三代，臻于完善
特斯拉的第一步是打造優秀的基礎發電單元。傳統的光伏組件，外觀均大同小 異，用于屋頂的產品與用于大型地面電站的產品并無太大差異。馬斯克認為，太陽 能板要像特斯拉的電動汽車一樣像吸引人。
Solar Roof 歷經三代，產品形態臻于完善。特斯拉最早在 2016 年 10 月發布 Solar Roof，到 2019 年 10 月，已發布第三代產品（Solarglass Roof）。Solar Roof 的 外觀類似于普通的瓦片，但表面為帶紋理的玻璃，分為帶電池片和不帶電池片兩種 版本，二者外觀基本一致。帶電池片版本，內部隱藏有光伏電池片，可以利太陽光 發電。
Solar Roof 為光伏組件與屋頂材料的融合。
（1） 美學價值：屋頂即組件，外觀不割裂。為了達到這一點，特斯拉在設 計了特殊的百葉窗結構，正面不阻擋陽光，從側面則看不見內部的光伏電池。使用 這兩種瓦片直接鋪設成為真正的屋頂，同時具有太陽能發電功能。特斯拉對于外觀 要求較為嚴苛，要求不同角度看過去，顏色基本一致。相比傳統的“屋頂+光伏組 件”形式，具備更好的視覺體驗和美學價值。
（2） 成本節約：一方面，隨著電池片成本的降低，組件中玻璃等輔材的成 本占比越來越高。另一方面，鋼化玻璃具備較好的防護性能，天然適合作為屋頂材 料，電池片的防護與屋頂防護共享材料，實現了成本上的節約。
產品樣式有所精簡。第一代 Solar Roof 發布時擁有四種樣式風格，包括意大利 托斯卡納風格（Tuscan）、板巖風格（Slate）、紋理風格（Textured）及拋光風格（Smooth） 。 但從新一代 Solar Roof 的相關信息看，目前可能僅提供紋理風格（Textured）。產品 樣式的精簡也在一定程度上降低了供應鏈的難度，有利于產能的提升。預計特斯拉 可能在產能爬坡順利后再提供更豐富的樣式選擇。
轉換效率提升。早期太陽能屋頂轉換效率較低，僅 18%左右，新的太陽能屋頂 效率預計在 22-23%左右。
強度高于普通屋頂材料。特斯拉 Solar Roof 表面使用特制鋼化玻璃，其強度和 耐久性遠超普通屋頂材料。根據特斯拉的實驗，在冰雹測試下，在 177km/h 的沖擊 速度下，傳統屋頂瓦片出現碎裂，而 Solar Roof 屋頂瓦片則完好無損。
瓦片保修年限與發電保修年限均為25年。發電年限25年與普通光伏組件一致， 瓦片保修年限遠超一般屋頂材料。
2.2、 新一代 Solar Roof 為拐點型產品，經濟性已具備
第一代 Solar Roof 于 2016 年 10 月發布，原計劃于 2007 年實現量產，但最終 一直未能實現大規模量產，主要原因可能是產能與成本受限。直到第三代產品發布， 才實現成本的大幅下降和產能的快速爬坡。
價格：得益于成本縮減，第三代 Solar Roof 價格下降 40%。
根據 Electrek 上公布的用戶獲取的報價單實例，1862 平方英尺、9.45kW 裝機 規模的屋頂，第二代 Solar Roof 的報價為 64434 美元（約 6.84 美元/W），第三代產 品發布后，報價更新為 38266 美元（約 4.05 美元/W），相比第二代產品價格下降 40%以上。
價格下降源于成本降低，我們分析主要來自兩個方面：
（1） 電池片供應商的更換。此前特斯拉與松下合作，但成本較高，特斯拉 預計于 2020 年 5 月結束與松下在太陽能方面的合作，特斯拉可能選用 了中國供應商的電池片。
（2） 安裝人工時的減少。包括瓦片設計的優化，以及使用了特制的煙囪、 天窗標準部件，縮短了現場制備、切割的時間。普通屋頂的安裝時間 為 5-7 天，此前二代產品單個屋頂安裝時間高達兩周，第三代產品安 裝時間可能縮短到一周以內。美國的人工成本較高，縮減安裝人工時能夠有效地降低成本。
初步具備經濟性：成本低于“傳統屋頂+光伏組件”。
相比普通光伏組件，特斯拉 Solar Roof 價格高要出很多，但其自帶屋頂屬性， 對標的是“傳統屋頂+光伏組件”的價格。以 2000 平方英尺屋頂和 10kW 裝機量為 例，采用特斯拉 Solar Roof 太陽能屋頂的成本為 33950 美元（折合 3.4 美元/W，約 24 元人民幣/W），若采用普通屋頂加光伏組件，成本高達 54647/41434 美元（根據 屋頂材質不同）。Solar Roof 成本低于“傳統屋頂+光伏組件”。
2.3、 配套的家用儲能方案：Powerwall
特斯拉為太陽能屋頂配套了新一代的儲能裝置 Powerwall 2，容量、功率均是 第一代的 2 倍，而售價也從 6000 美元降為 5500 美元。Powerwall 可以收集富余的 電力以在夜晚或陰雨天使用，而其容量上也可為房屋（四間臥室大小）提供一整天的電力（冰箱、插座、照明等）。
2.4、 大規模能源存儲解決方案：Powerpack 與 Megapack
Powerpack 是用于商業機構和政府部門的電池儲能系統。可在能源價格低廉時 儲電，在價格較高的用電高峰期供電，并在電網中斷的情況下作為備用電源，同時 也可與太陽能系統無縫集成。特斯拉的 Powerpack 電池儲能系統在英國、美國、法 國、澳大利亞乃至菲律賓都有交付使用的案例，主要用于抑制間歇性需求高峰對電 網的沖擊和停電后的備用等。
Megapack 則規模更進一步，容量高達 3MWh，并且可以將足夠多的 Megapack 串聯在一起，產生儲能量超過 1GWh 的超級儲能設備。Megapack 可以作為在當地 電網負荷過載時提供電力的調峰電廠。
3、 Solar Roof 產能已達前期計劃，計劃進入歐洲和中國市場
3.1、 Solar Roof 供應鏈：中國企業有望獲得更多份額
Solar Roof 在紐約州布法羅二號超級工廠生產。在收購 SolarCity 后，特斯拉 將其位于紐約州布法羅的工廠改造為二號超級工廠（Gigafactory 2），太陽能屋頂均 在這里制造。主要負責含有電池片瓦片的組裝工作，不含電池片的普通玻璃瓦片則 由供應商直接發往指定的倉庫。
此前曾與松下聯合生產，但目前合作即將結束。松下自 2017 年起入駐 Gigafactory 2，工廠運營主體是特斯拉，松下承擔生產設備采購等部分投資以及光 伏電池的生產。但松下生產的電池片無法在外觀、效率和成本等方面達到特斯拉的 要求，因此前兩代 Solar Roof 產品整體進度滯后。我們推測新 Solar Roof 發布后， 電池片供應商有所更換，松下將該工廠生產的光伏電池銷售給日本的住宅公司等， 而 Solar Roof 則采用中國企業生產的光伏電池。
目前，松下已宣布將在今年 5 月底結束與特斯拉在 Gigafactory 2 的太陽能電池 聯合生產的合作關系，并在 9 月底全部撤出產線。
Solar Roof 單個瓦片正面為特制鋼化玻璃，玻璃下有一層是特制的彩色百葉窗 薄膜，中間為光伏電池，最底層推測為背板材料。
鋼化玻璃：位于瓦片正面，起到防護作用。正面的鋼化玻璃對于太陽能屋頂的 強度和耐久性直觀重要，要求能通過 177km/h 的冰雹沖擊測試。
目前，亞瑪頓已公告其為特斯拉的太陽能屋頂項目供應商，2019 年開始逐步 放量提供太陽能瓦片玻璃。
彩色百葉窗薄膜：薄膜為特殊的百葉窗式結構，使得整體瓦片的顏色會根據光 照角度的不同而發生變化，因此使得太陽能屋頂從側面看與普通屋頂并無差異，只 有當從上往下看時才能看到內部電池片，從而對光伏電池的發電效率不構成太大影 響。
據《財富》雜志對 3M 公司資深科學家 Andrew Ouderkirk 的專訪，該薄膜的供 應商可能是 3M。
電池片：
特斯拉暫未公布其電池片供應商。從電池片技術要求和歷史合作基礎的角度， 我們認為潛在供應商可能為晶澳科技。
（1）特斯拉對于外面和性能方面的要求較高，包括顏色的一致性、不同視角的顏色差異等。晶澳的技術布局全面，在 PERC、干法黑硅等技術方面的積累處于 行業領先水平，足以滿足特斯拉的各項要求。
（2）晶澳與特斯拉有過合作基礎。據第一財經報道，特斯拉 2014 年在上海金 橋建設的超級充電站，配套的分布式光伏采用晶澳的組件，規模在幾十千瓦左右。
中國光伏產業鏈在全球處于優勢競爭地位，除晶澳外，國內優秀的電池組件企 業均有進入特斯拉產業鏈的可能。
逆變器：從排布圖來看，逆變器位于屋頂下方，單個屋頂配兩臺逆變器，因此 特斯拉的太陽能屋頂可能不是微逆，而是普通的組串式逆變器或 SolarEdge 的功率 優化器。
供應商方面，SolarCity 時代，SolarEdge 是 SolarCity 的逆變器供應商。新的供 應商包括正泰電源，其在官方微信平臺宣布（2019 年 11 月），公司已通過美國特 斯拉光伏事業部逆變器供應商審核，隨后將正式供貨。錦浪科技是國內領先的組串 式逆變器生產商，2019 年逆變器出口金額排名第三。錦浪目前是美國最大的光伏 安裝商 Sunrun 的供應商，同時存在進入特斯拉等領先企業的供應鏈的可能。
3.2、 產能正在爬坡，周產能達 4MW
據埃隆·馬斯克計劃，短期內生產計劃達 1000 套/周。隨著產能爬坡，這一目標已經初步達到。據特斯拉官方消息，特斯拉紐約超級工廠（Gigafactory 2）于上 周完成了 4 兆瓦的太陽能屋頂的建造，最多可以供 1000 個家庭使用。
3.3、 計劃進入歐洲和中國市場
埃隆·馬斯克近期宣布，特斯拉太陽能屋頂業務未來計劃進軍歐洲和中國市場。 而特斯拉確實已經在中國進行相關儲備，包括人員的招聘。目前招聘的崗位為“能 源基礎設施服務經理”， 負責特斯拉中國區部署的 Powerwall、Powerpack、太陽能 系統等相關產品和系統的運維工作。
4、 太陽能屋頂市場空間達萬億元級
4.1、 測算中國、美國太陽能屋頂市場空間均達萬億元級
太陽能屋頂方面，個人市場與工商業市場是獨立的兩塊市場，個人消費者愿意 為太陽能屋頂支付更高的溢價，而且屋頂的更換周期長于工商業。計算市場空間時， 我們暫時只考慮私人住宅屋頂。
美國：10%滲透率對應 26.5 億美元增量市場、3045 億美元存量市場空間。
增量市場：從已開工的新建私人住宅數據看，近年來美國平均每年新開工私人 住宅數量在 120 萬套以上，且整體呈現個位數的增長。按獨棟占比 65%、單個屋頂 規模 10kW、售價 3.395 萬美元計算，美國太陽能屋頂每年增量市場空間約 265 億 美元（約合 1854 億人民幣），10%滲透率對應 26.5 億美元增量市場空間。
存量市場：2018 年底，美國市場目前存量住宅 1.38 億套，按獨棟占比 65%、 單套 3.395 萬美元計算，美國太陽能屋頂存量市場空間高達 3.05 萬億美元，10%滲 透率對應 3045 億美元存量市場空間。
中國：10%滲透率的對應 400GW 裝機規模、2 萬億元市場空間。
中國房地產存量及獨棟住宅數量難以統計，我們采用戶頭數據推算市場空間。 根據第六次全國人口普查數據，全國總戶數 4.18 億戶，其中家庭戶 4.02 億戶、集 體戶 0.16 億戶。按 4.02 億家庭戶、滲透率 10%計算，對應的裝機規模超過 400GW。
考慮到國內人均收入水平低于美國，以及市場競爭更為激烈，當前光伏系統成 本 3.5 元/W，我們假設國內太陽能屋頂平均價格為 5 元/W。10%滲透率對應的市場 空間超過 2 萬億元。
4.2、 測算特斯拉太陽能屋頂初期年營收可達 17 億美元
特斯拉規劃的初期出貨目標是 1000 套/周，而目前事實上布法羅工廠產出已經 達到這個目標。假設達到滿產滿銷，測算特斯拉太陽能屋頂業務初期年營收可達 17.7 億美元。特斯拉太陽能屋頂利潤較高，假設凈利率 8%，對應每年凈利潤 1.42 億美元。
4.3、 投資建議
太陽能屋頂是未來光伏差異化競爭的重要方向，市場空間大，產業溢價能力突 出，利潤水平較高。建議關注對于該細分市場有業務布局的企業，以及太陽能屋頂 先行者特斯拉的相關供應鏈企業。
（報告來源：新時代證券）
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