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特斯拉Model3中国供应商的创新底色

2019年1月,特斯拉上海工厂正式开工,预计年底正式投产,规划初始阶段每周生产3000辆Model 3。作为特斯拉首推的经济型新能源汽车,Model 3是特斯拉“三步走”技术路线中第三步的代表车型,特斯拉“三步走”技术的第一步和第二步分别是打造高价格、小批量的电动汽车和中等价位、中等批量的电动汽车,第三步则是面向普通大众推出低价、量产的汽车。随着特斯拉Model 3国产化进程的加速,有望复制苹果产业链的盛景,将为中国供应商带来新的发展机遇。中国汽车产业知识产权投资运营中心依托自主开发的Sixlens投资调查工具,对特斯拉model 3中国供应商的专利、资本总体情况进行梳理,并选取八家典型的特斯拉Model 3中国供应商,通过其技术、资本布局洞察其创新底色。

◆特斯拉Model 3中国供应商名录、专利及资本整体情况

图1  特斯拉model3的中国供应商及分别拥有的专利数量

特斯拉model3的中国供应商达到50多家,其中,锂电池和电池管理系统技术领域的供应商数量最多,几乎达到总数的一半。其次,由于特斯拉采取自建超级充电桩的技术路径,所以在充电技术领域的中国供应商也较多。从专利角度来看,单个供应商拥有的专利数量从几十到上千不等,拥有专利数量最多的是国电南瑞,专利总数超过2800项。

图2 特斯拉model3供应链背后的主要资本及专利总数情况

北汽产投、上汽投资、中车资本等中国产业资本在特斯拉model3供应链的底盘及车身、电池管理系统、中控系统等环节进行布局。大部分环节的专利总数均在2000项以上。

◆旭升股份:和特斯拉共同设计和研发,切入汽车铝压铸件业务

宁波旭升汽车技术股份有限公司成立于2003年8月,是压铸汽车零部件、压铸工业零部件的全球领先厂商,旗下产品多应用于新能源汽车行业及其他机械制造行业。2013年7月,旭升股份通过特斯拉的供应商认证,正式进入特斯拉产业链,2017年7月上市。

图3 旭升股份的专利申请K线图以及和特斯拉的合作研发

从旭升股份的专利申请K线图可看出,旭升股份的专利总数约为120多项,专利范围覆盖汽车压铸磨具、工件夹紧装置、液压或气压装置、工件或道具的夹固支撑等技术领域。2013年及以前,旭升股份的专利布局主要在螺纹杆夹具、专用钻孔装置、磨具局部冷却等模具加工领域。2014年,随着旭升股份从单纯的配件加工供应商升级到特斯拉的共同设计、研发和加工供应商,旭升股份开始参与特斯拉的配件研发,当年的专利申请量也大量增长。2014年10月,马斯克在特斯拉加州总部为旭升颁发“全球十佳杰出合作伙伴”奖。目前,借助于特斯拉供应商的资质背书,旭升股份陆续开拓了长城汽车、宁德时代等新客户。

◆三花智控:通过供应特斯拉的“示范效应”实现从非汽车行业供应商切入汽车业务的转变。

三花智控是全球制冷控制元器件的龙头企业,其传统的业务领域在空调、冰箱、洗碗机等行业。2017年4月,三花智控收购三花汽车零部件有限公司,进入汽车零部件业务领域,当时三花汽零已开始供应特斯拉,包括膨胀阀、水冷板等、油冷器等零部件。

图4 三花智控的技术和资本布局情况

三花汽零的专利总数达到500多项,从专利K线图中可看出,其申请的高峰期在2015年、2016年,专利范围覆盖热交换、热力膨胀阀、电磁三通水阀、热控制阀、换热器、热管理组件、换热器、电动泵恒温阀等技术领域。2017年4月6日,三花汽零凭借其创新产品电子膨胀阀获得2017年《汽车新闻》PACE创新大奖,成为历史上第一家也是唯一一家获得此奖项的中国企业。

凭借供应特斯拉的示范效应,三花智控陆续获得戴姆勒、大众、沃尔沃、比亚迪、蔚来、吉利的订单,实现从非汽车行业供应商切入汽车业务的转变,2017年10月,三花智控成为戴姆勒电子水泵供应商以及沃尔沃热管理部件的供应商。2018年7月,三花智控声明已确定为特斯拉Model3独家供应热管理零部件共7个项目,包括热力膨胀阀、电子膨胀阀、电子油泵、油冷器、水冷板、电池冷却器、压块等。

◆中科三环:助力特斯拉model3永磁驱动技术路径转型

不同于ModelS和ModelX搭载的三相感应交流异步电机,特斯拉Model3搭载的是三相永磁电机。早在2016年12月,特斯拉就与中科三环签订合约,由中科三环为其供应钕铁硼永磁材料,中科三环是国内钕铁硼产业中产能最大的企业。

图5 中科三环的专利K线图

中科三环的专利总数近500项,在2008年到2013年之间专利申请量较多,专利范围覆盖磁芯、线圈或者磁体的制造、磁体烧结、改性钕铁硼磁粉制备、磁体毛胚外圆磨夹具、稀土永磁材料表面处理方法、稀土永磁材料烘干、钕铁硼薄片的热处理等技术领域。

在世界范围内,钕铁硼产业的高端技术被日立金属、信越化工等企业掌握,日立金属在全球范围内共拥有600多项烧结钕铁硼相关专利,中国企业有8家获得烧结钕铁硼的专利使用权,可进入美国、欧洲等市场,中科三环就是其中一家,并且,中科三环和日立金属合资成立日立金属三环磁材(南通)有限公司。

◆拓普集团:特斯拉的底盘结构件供应商,开始在电子真空泵技术领域进行布局,有可能成为刹车系统的备选供应商

拓普集团是国内汽车NVH龙头企业,致力于汽车动力底盘系统、内饰隔音系统、智能驾驶控制系统等领域的研发与制造。2016年8月,拓普集团被认可向特斯拉提供轻量化铝合金底盘结构件,应用于特斯拉Model3车型,成为Model3的同步研发供应商。

图6 宁波拓普专利申请数量及技术领域时间轴

从拓普集团的专利时间轴可看出,拓普集团的专利数量总数近300项,专利范围覆盖动力总成悬置、变速箱悬置、车身悬置、变速齿轮传动设置、座椅舒适系统、电子真空泵、电控制动助力减速等技术领域。

通过对其专利布局信息进行深入挖掘发现,拓普集团2017年、2018年申请了电子真空泵(EVP)相关专利,包括单叶片式电子真空泵、无刷电子真空泵等,电子真空泵属于汽车智能制动领域的重要部件,广泛应用于智能驾驶汽车领域。在智能刹车系统领域,拓普集团控股的拓普智能刹车系统有限公司已开始进行智能刹车领域的研发,并布局相关专利,包括智能刹车电磁感应式位移传感器、集成式点控制动助力系统的减速机构等。目前特斯拉model3 的刹车系统采用的是博世iBooster,该刹车系统是博世2013年推出的智能刹车系统。未来,随着特斯拉Model3国产化需求,结合拓普集团的技术布局情况以及当前已进入特斯拉供应链的状态,拓普有可能逐步成为特斯拉Model3刹车系统的备选供应商。

◆均胜电子:通过并购国外公司成为特斯拉的BMS系统传感器、安全系统供应商

宁波均胜电子股份有限公司是一家全球化的汽车零部件顶级供应商,致力于智能驾驶系统、汽车安全系统、新能源汽车动力管理系统以及高端汽车功能件总成等的研发与制造。

图7  均胜电子通过并购进入特斯拉供应链

均胜电子切入特斯拉供应链的主要方式是通过资本并购国外具有先进汽车技术的公司。2012年,均胜电子收购德国普瑞集团,包括普瑞拥有的近百项技术专利。德国普瑞的主营产品是电子管理系统和驾驶控制系统,拥有宝马、奔驰、劳斯莱斯等多家客户。2015年4月,均胜电子通过旗下德国普瑞获得特斯拉的BMS传感器及相关零部件订单。

2016年,均胜电子完成对美国KSS集团的收购,KSS是全球四大汽车安全系统供应商之一,拥有近千项技术专利,覆盖汽车主被动安全领域的各个细分领域,并拥有完整的汽车安全产品体系,是行业内少数几家可为主机厂提供五星级安全技术的公司之一,客户包括宝马、大众、通用、福特等。2016年10月,均胜电子并购的KSS为特斯拉MODEL3供应方向盘、安全气囊等。

◆宏发股份:2015年开始着重对高压直流继电器进行研发,有望成为特斯拉Model3高压直流继电器的首要供应商

宏发股份是国内最大的继电器生产商以及全球第二大继电器制造商,在继美国泰科之后,也成为特斯拉Model3两家高压直流继电器供应商之一。当前,宏发股份为特斯拉配套Model3的6个高压直流继电器中的2个,并且正在验证另外2个高压直流继电器,若验证成功,大概率可成为特斯拉Model3高压直流继电器的首要供应商。

图8 宏发股份继电器相关专利数量及技术领域时间轴

宏发股份继电器相关专利达到了近600项,专利范围覆盖真空继电器、电磁继电器、磁结构、双稳态电磁、防水电磁、抗跌落、抗燃烧、车载PCB电磁、反峰电压、降噪、高压直流继电器、立式磁路等技术领域,由此看出,宏发股份在继电器领域的布局相当完善,并且,宏发股份从2015年开始对高压直流继电器进行研发。

◆四维图新:特斯拉的地图供应商,并通过资本并购和技术研发在车载芯片领域进行布局

四维图新是我国领先的导航地图和动态交通信息服务商,由国家测绘局创办,2001年,四维图新获得全国第一张导航电子地图制作资质。目前,四维图新的大股东是航天科技集团,腾讯是其第二大股东。2015年3月,四维图新明确已成为特斯拉在中国的地图供应商。

四维图新的专利总数达到300多项,专利范围覆盖高精度地图数据采集、自动驾驶控制、大数据路径规划、电子地图信息标注、地图数据检测、导航数据匹配等、语音交互、导航芯片等技术领域。

图9  四维图新在芯片领域的资本布局和技术布局

四维图新相对于同行业内其他地图提供商的典型特征是开始在芯片领域进行技术和资本布局。2016年,四维图新申请了车载芯片相关的专利,包括地图智能生产系统、地理信息采集设备及导航芯片、增加电子眼信息的方法及装置、导航芯片等。另外,通过对四维图新的投资事件进行观察可知,2016年,四维图新并购杰发科技,加强在芯片领域的布局,杰发科技曾为芯片厂商联发科的控股子公司,主营汽车电子芯片的研发和设计,在国内后装车载芯片市场占有率在50%到60%之间。2018年12月,杰发科技关于快速定位方法及车载系统、车载终端应用程序以及图像接收装置等技术的3项专利得以公开,进一步巩固了车载芯片设计领域的技术实力。

◆先导智能:特斯拉锂电池生产线的粮草商,通过内部技术协同和外部资本并购成为少数拥有锂电池设备全链条设计建造能力的企业

无锡先导智能装备股份有限公司成立于2002年,业务范围涵盖锂电池装备、光伏装备、3C检测装备、智能仓储物流系统、汽车智能产线等,具备提供锂电生产智能制造整线解决方案的能力,2015年5月在深交所上市。2018年12月,先导智能与特斯拉签订采购合同,向其提供圆柱电池组装线及化成分容系统等锂电池生产设备。先导智能曾在2017年时供应松下18650和21700型号卷绕机,最终客户也是特斯拉。

先导智能的专利总数近700项,专利范围覆盖自动卷绕、电芯耐压测试、薄膜电容器、高速分切、焊接组装、真空注液、化成测试等锂电池设备生产以及薄膜电容器设备生产领域,其中,自动卷绕技术是先导智能的核心技术,在同行中对电芯圆度控制是最好的,已达到国际先进水平,在国产锂电卷绕机市场占比中超过60%。另外,从其专利布局还可看出,先导智能和力神电池具有技术合作关系。

图10 先导智能锂电设备全链条设计建造能力获取方式

先导智能通过内部技术协同和外部资本并购获得锂电池全产业链的设计制造能力。锂电池装备包括涂布机、分切机、自动卷绕机、电极叠片机、组装机、真空注液机、化成测试机等,2015年,先导设备的锂电池设备收入仅占公司主营收入的2%左右,但随着我国新能源汽车行业的发展,2017年,其锂电设备的占比已经超过80%。在锂电池装备的技术中,先导智能的自动卷绕技术和高速分切技术是由薄膜电容器设备制造时获取的。通过内部技术协同,先导智能获得了前端和中端锂电设备设计制造能力,而后端设备中的涂布机和化成机的设计制造能力则是通过收购珠海泰坦获得。通过内部技术协同和外部资本并购,先导智能成为少数拥有锂电池设备全链条设计建造能力的企业。

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