敬请参阅最后一页免责声明 -1- 证券研究报告 2020 年 04 月 08 日 电气设备 行业 太阳能屋顶：光伏差异化竞争的未来，特斯拉的能源战场 太阳能屋顶专题研究 行业跟踪 特斯拉发布全新太阳能屋顶，掀起光伏差异化竞争序幕 特斯拉 于 2019 年四季度发布 全新太阳能屋顶 ， Solar Roof 产品 历经三代，产品形态臻于完善。外观类似于普通的瓦片，但表面为带纹理的玻璃，内部隐藏有可以发电的光伏电池 ，使得太阳能发电与屋顶融为一体。 传统的光伏组件，外观均大同小异，用于屋顶的产品与用于大型地面电站的产品并无太大差异。 相比传统光伏组件， Solar Roof 毫无疑问对个人消费者吸引力强。而综合成本也低于“屋顶 +光伏组件”成本。一改光伏产品同质化， 掀起差异化竞争序幕 。 特斯拉的使命是加速世界向可持续能源的转变 特斯拉 不仅仅 是 一家 新能源汽车 公司。特斯拉规划了一整套以家庭为单位的能源生产、存储、使用方案，从利用太阳能 屋顶发电，到使用储能存储富余的电力，再到使用新能源汽车出行。创始人马斯克认为，将这套以家庭为单位的模式扩展到全世界，再辅以集中式的太阳能发电，可以解决整个能源及环境问题。 收购 SolarCity 后，特斯拉“发 -储 -用”的可持续能源生态闭环开始形成。 产能达到 1000 套 /周计划， 计划进入欧洲和中国市场 太阳能发电是 特斯拉未来要重点打造的业务 。随着产能爬坡，太阳能屋顶1000 套 /周的产能目标已经达到。特斯拉也在计划 太阳能屋顶业务 进军欧洲和中国市场。而特斯拉确实已经在中国进行相关储备，包括人员的招聘等。 中国企业有望在 特斯拉太阳能屋顶 产业链获取更多份额 松下宣布将在今年五月结束与特斯拉在 Gigafactory 2的太阳能电池联合生产的合作关系 。 目前 Solar Roof 生产模式为采购电池片、玻璃等原料，在Gigafactory 2 中完成封装。 中国光伏产业具备全球竞争力，有望在 特斯拉 产业链获取 更多份额 。未来，如果 太阳能屋顶 市场发展顺利，差异化竞争路线逐渐被验证，特斯拉也将迎来更多的追随者和竞争者。 太阳能屋顶市场空间达万亿 元 级 只考虑私人住宅屋顶 ，美国市场按特斯拉 3.395 万美元 /套（ 10kW）、 10%渗透率对应 26.5 亿美元增量市场、 3045 亿美元存量市场空间 ，中国市场按 5元 /W 单价、 10%渗透率对应 400GW 装机规模、 2 万亿元市场空间 。 假设 1000套 /周的出货目标实现 ，测算特斯拉太阳能屋顶业务初期年营收可达 17.7 亿美元。特斯拉太阳能屋顶利润较高，假设净利率 8%，对应每年净利润 1.42亿美元。 投资建议 太阳能屋顶是未来 光伏差异化竞争的重要方向，市场空间 巨 大， 产品 溢价能力突出，利润水平较高。建议关注对于该细分市场有业务布局的企业，以及太阳能屋顶先行者特斯拉的相关供应链企业。 风险 提示 ： 市场对于新产品接受程度不高、疫情影响光伏屋顶业务进展 推荐 （ 维持 评级 ） 开文明（分析师） 021-68865582 kaiwenmingxsdzq 证书编号： S0280517100002 丁亚（联系人） dingyaxsdzq 证书编号： S0280119060013 行业指数 走势图 相关 报 告 政策序幕拉开，第二次上车机会2020-03-31 继续看好新基建，重点关注特高压2020-03-16 CTP 降本增航，助 LFP 渗透续航 500km以下乘用车 2020-03-09 光伏 2020 年新政落地，全年需求保持乐观 2020-03-10 新基建、新方向，电力设备价值重估2020-03-08 -20%-16%-12%-8%-4%0%4%8%2019/04 2019/07 2019/10 2020/01 2020/04电气设备 沪深 3002020-04-08 电气设备 行业 敬请参阅最后一页免责声明 -2- 证券研究报告 目 录 1、 特斯拉：不止是新能源汽车 . 4 1.1、 特斯拉的使命是加速世界向可持续能源的转变 . 4 1.2、 SolarCity 的新能源初征 . 5 1.3、 特斯拉的可持续能源 生态闭环 . 6 2、 特斯拉的改变：产品的再定义 . 7 2.1、 Solar Roof 太阳能屋顶：历经三代，臻于完善 . 7 2.2、 新一代 Solar Roof 为拐点型产品，经济性已具备 . 10 2.3、 配套的家用储能方案： Powerwall . 11 2.4、 大规模能源存储解决方案： Powerpack 与 Megapack . 12 3、 Solar Roof 产能已达前期计划，计划进入欧洲和中国市场 . 13 3.1、 Solar Roof 供应链：中国企业有望获得更多份额 . 13 3.2、 产能正在爬坡，周产能达 4MW . 15 3.3、 计划进入欧洲和中国市场 . 16 4、 太阳能屋顶市场空间达万亿元级 . 16 4.1、 测算中国、美国太阳能屋顶市场空间均达万亿元级 . 16 4.2、 测算特斯拉太阳能屋顶初期年营收可达 17 亿美元 . 17 4.3、 投 资建议 . 17 图表目录 图 1： 特斯拉规划的 “光伏 -储能 -新能源汽车 ”一体化应用场景 . 5 图 2： SolarCity 新增装机快速增长 . 6 图 3： SolarCity 现金流压力巨大 . 6 图 4： 特斯拉发电与储能业务近年来营收增长明显 . 6 图 5： 2019 年发电与储能业务营收占比 6.4% . 6 图 6： 特斯拉 /SolarCity 光伏装机量 . 7 图 7： 特斯拉储能装机量 . 7 图 8： 特斯拉汽车产品系列出色的外观设计 . 7 图 9： 传统的 “屋顶 +光伏组 件 ”形式 . 8 图 10： 特斯拉太阳能屋顶 . 8 图 11： 特斯拉太阳能屋顶结构 . 8 图 12： Solar Roof 中含有可以发电的太阳能电池 . 8 图 13： 第一代 Solar Roof 拥有 4 种不同样式风格 . 9 图 14： 冰雹测试下 Solar Roof 强度高于普通屋顶材料 . 9 图 15： 特斯拉太阳能屋顶的保修与规格 . 10 图 16： Solar Roof 配套烟囱、天窗等特制部件 . 11 图 17： Solar Roof 成本远低于 “传统屋顶 +光伏组件 ” . 11 图 18： 特斯拉 Powerwall 外观 . 12 图 19： 特斯拉 Powerwall 内部结构 . 12 图 20： 特斯拉 Powerpack . 12 图 21： Powerpack 在英国用于电动公交充电 . 12 图 22： 特斯拉 Megapack . 13 图 23： 纽约州布法罗的二号超级工厂（ Gigafactory 2） . 13 图 24： Gigafactory 2 生产线 . 13 2020-04-08 电气设备 行业 敬请参阅最后一页免责声明 -3- 证券研究报告 图 25： Solar Roof 结构 . 14 图 26： Solar Roof 侧面视角与顶部鸟瞰视角差异 . 14 图 27： Solar Roof 太阳能屋顶排布图 . 15 图 28： 3 类逆变器解决方案 . 15 图 29： 美国近年每年新开工私人住宅 120 万套以上 . 16 图 30： 2018 年底美国存量住宅 1.38 亿套 . 16 表 1： 特斯拉的秘密蓝图 . 4 表 2： 特斯拉的秘密蓝图第二篇章 . 4 表 3： SolarCity 提供 3 种合同模式 . 5 表 4： 报价单显示第三代 Solar Roof 价格相比第二代下降 40% . 10 表 5： Powerwall 2 主要参数 . 12 表 6： 美国市场 10%渗透率对应 26.5 亿美元增量市场、 3045 亿美元存量市场空间 . 16 表 7： 中国市场 10%渗透率对应 400GW 规模、 2 万亿元市场空间 . 17 表 8： 1000 套 /周销量对应每年营收 17.7 亿美元 . 17 2020-04-08 电气设备 行业 敬请参阅最后一页免责声明 -4- 证券研究报告 1、 特斯拉：不止是新能源汽车 1.1、 特斯拉的使命是加速世界向可持续能源的转变 特斯拉不仅进是一家新能源汽车公司。单单新能源汽车的成功是不够的，如果上游电力的来源不够清洁、可持续，依然是对地球环境的破坏。因此，可持续能源也一直也是特斯拉关注的重点。众多可持续能源中，特斯拉的创始人埃隆 · 马斯克（ Elon Musk） 最青睐的是太阳能。 2006 年，埃隆 · 马斯克首次披露特斯拉的秘密蓝图，详细描绘特斯拉未来远景及采取的步骤。 前三步是关于汽车，第四步是关于太阳能。 事实上，特斯拉过去的发展路径完全依照其秘密蓝图的规划：从 Roadster，到 Model S/X，到 Model 3，再到与 SolarCity 合作并收购 SolarCity。 而特斯拉也做了两件事，宣告其转变： （ 1） 域名由 teslamotors 变为顶级域名 tesla； （ 2） 使命由“加速 世界 向可持续交通的转变”修改为“加速 世界 向可持续能源的转变”，“交通”改为“能源”，企业远景更为宏大。 表 1： 特斯拉的秘密蓝图 目标 实现情况 第一步 打造一款产量很小的车型，该车型价格肯定是昂贵的 已实现， Roadster 第二步 用赚到的钱，开发一款产量适中的、价格相对低一些的车型 已实现， Model S/X 第三步 再用赚到的钱，创造一款量产的、价格亲民的车型 已实现， Model 3 第四步 提供太阳能电力 已实现，收购 SolarCity 资料来源：特斯拉官网，新时代证券研究所 十年后的 2016 年，马斯克再次公布特斯拉秘密蓝图的第二篇章，描绘了其下一个阶段的蓝图。其中，光伏被放在首要位置，第一步即“ 创造惊人高效的、配备集成储电功能的、美观的太阳能板 ”。 表 2： 特斯拉的 秘密蓝图第二篇章 目标 实现情况 第一步 创造惊人高效的、配备集成储电功能的、美观的太阳能板 正在实现， Solar Roof、 Power Wall 第二步 扩充电动汽车产品线，满足各细分市场需求 正在实现， Semi、 Cybertruck 第三步 通过大量的车队学习功能，开发出比人类手动驾驶安全 10 倍的自动驾驶技术 第四步 让车辆在闲置的时候，通过分享来为你赚钱 资料来源：特斯拉官网，新时代证券研究所 特斯拉规划了一整套以家庭为单位的能源生产、存储、使用方案，从利用太阳能屋顶发电，到使用储能存储富余的电力，再到使用新能源汽车出行。 马斯克认为，将这套以家庭为单位的模式扩展到全世界，再辅以集中式的太阳能发电，可以解决整个能源及环境问题。 2020-04-08 电气设备 行业 敬请参阅最后一页免责声明 -5- 证券研究报告 图 1： 特斯拉规划的“光伏 -储能 -新能源汽车”一体化应用场景 资料来源：特斯拉官网，新时代证券研究所 1.2、 SolarCity 的新能源初征 SolarCity 成立于 2006 年， 由 埃隆 · 马斯克 及其表兄弟 Lyndon Rive 和 Peter Rive共同创立， 埃隆·马斯克 为任董事长，是一家专门发展户用光伏发电项目的公司。SolarCity 于 2012 年在纳斯达克上市，并在 2014 年收购 赛昂电力（ Silevo） ，开始掌握上游电池组件制造。 SolarCity 成立之初，主要从事光伏系统安装业务， 2008 年中期开始提供光伏租赁和 PPA 业务。 2013 年起，租赁和 PPA 业务收入开始超过光伏系统安装业务。 SolarCity 提供 3 种合同模式 供用户选择，除了普通的直接购买模式外，还有租赁模式与购电协议模式（ PPA）。后两种模式下，光伏项目由 SolarCity 出资建设。在融资方面 ， SolarCity 也创新地提出了 3 种模式：合资模式、转租模式和售后回租模式 。 表 3： SolarCity 提供 3 种合同模式 名称 合同模式 直接购买 模式 用户一次性买断设备，自发自用，自行维护 租赁模式 用户 租赁发电设备，每月支付固定的设备租金，自发自用，有余电时“存入”电网，不足时从电网买电 购电 协议 模式（ PPA） 用户根据购电数量向 SolarCity 支付电费， SolarCity 将 余电“存入”电网 资料来源： SolarCity 公告，新时代证券研究所 SolarCity 成于租赁和 PPA 模式，但终于负债和现金流压力。 由于美国拥有 ITC（投资税抵免）与 MACRS（加速折旧）等诸多政策支持，加上电力价格较高，SolarCity 发展较快。但这种快速增长是建立在租赁模式和购电协议模式的基础上的。光伏项目回收期较长，对于现金流构成了巨大的压力，公司也长年陷入亏损。 2020-04-08 电气设备 行业 敬请参阅最后一页免责声明 -6- 证券研究报告 图 2： SolarCity 新增装机快速增长 图 3： SolarCity 现金流压力巨大 资料来源： SolarCity 公告，新时代证券研究所 单位： MW 资料来源： SolarCity 公告，新时代证券研究所 单位：亿美元 1.3、 特斯拉的可持续能源生态闭环 2016 年 11 月，特斯拉股东投票通过对 SolarCity 的收购。 特斯拉 “发 -储 -用”的可持续能源生态闭环开始形成 。 营业收入上， 2016 年收购 SolarCity 后，特斯拉发电与储能业务（ Energy Generation and Storage）营收快速增长， 2015-2018 年复合增长率 375.4%，但 2019年相比 2018 年没有增长。 图 4： 特斯拉发电与储能业务近年来营收增长明显 图 5： 2019 年发电与储能业务营收占比 6.4% 资料来源：特斯拉公告，新时代证券研究所 单位：百万美元 资料来源：特斯拉公告，新时代证券研究所 发电与储能业务营收的主要贡献方为储能。 收购 SolarCity 后，特斯拉对SolarCity 进行了裁员和渠道上的调整， 停止能源产品的上门销售，转为特斯拉门店和线上销售，同时削减广告支出。 因此光伏业务装机量下滑较为严重，反而储能的装机量增长较快。 0%20%40%60%80%100%120%140%02004006008001000新增装机量 同比-10.0-8.0-6.0-4.0-2.00.02.04.06.0营业收入 经营活动现金流净额-200%0%200%400%600%800%1000%1200%1400%05001000150020002014 2015 2016 2017 2018 2019营收 同比汽车销售81.2%汽车租赁3.5%发电与储能6.2%服务与其他9.1%2020-04-08 电气设备 行业 敬请参阅最后一页免责声明 -7- 证券研究报告 图 6： 特斯拉 /SolarCity 光伏装机量 图 7： 特斯拉储能装机量 资料来源： 特斯拉 /SolarCity 公告，新时代证券研究所 单位： MW 资料来源：特斯拉公告，新时代证券研究所 单位： MWh 营收与装机的波动， 一方面原因是 Model 3 处于量产关键期，汽车业务对于资源和资金的需求更大。另一方面，也是光伏业务处于模式和产品的变革期 ，为下一阶段的革命打下基础。 根据马斯克的规划，发电与储能业务未来的发展前景要超过电动汽车，也是特斯拉未来要重点打造的业务。在对太阳能业务进行调整后，特斯拉也积极准备新产品的研发和布局。 2、 特斯拉的改变：产品的再定义 特斯拉汽车的启示：产品力是关键 。 早期的电动汽车，无论从外观、续航、性能等方面，均大幅弱于传统燃油车。而特斯拉的出现，颠覆了大众对于电动汽车的认识。无论从外观、续航还是性能，均大幅超越同时代的燃油车和电动车。最终毫无疑问取得了销售上的成功，也激活了整个电动汽车市场。 图 8： 特斯拉汽车产品系列出色的外观设计 资料来源：特斯拉官网，新时代证券研究所 2.1、 Solar Roof 太阳能屋顶：历经三代，臻于完善 特斯拉的第一步是打造优秀的基础发电单元。传统的光伏组件，外观均大同小异，用于屋顶的产品与用于大型地面电站的产品并无太大差异。 马斯克认为，太阳能板要像特斯拉的电动汽车一样像吸引人。 0.0050.00100.00150.00200.00250.0016Q116Q216Q316Q417Q117Q217Q317Q418Q118Q218Q318Q419Q119Q219Q319Q40.00100.00200.00300.00400.00500.00600.002020-04-08 电气设备 行业 敬请参阅最后一页免责声明 -8- 证券研究报告 Solar Roof 历经三代，产品形态臻于完善。 特斯拉最早在 2016 年 10 月发布Solar Roof，到 2019 年 10 月，已发布第三代产品 （ Solarglass Roof） 。 Solar Roof 的外观类似于普通的瓦片，但表面为带纹理的玻璃， 分为带电池片和不带电池片两种版本，二者外观基本一致 。 带电池片 版本， 内部隐藏有光伏电池 片，可以利太阳光发电。 Solar Roof 为光伏组件与屋顶材料的融合。 （ 1） 美学价值：屋顶即组件，外观不割裂。为了达到这一点，特斯拉在设计了特殊的百叶窗结构，正面不阻挡阳光，从侧面则看不见内部的光伏电池。使用这两种瓦片直接铺设成为真正的屋顶，同时具有太阳能发电功能。特斯拉对于外观要求较为严苛，要求不同角度看过去，颜色基本一致。相比传统的“屋顶 +光伏组件”形式，具备更好的视觉体验和美学价值。 （ 2） 成本节约：一方面，随 着电池片成本的降低，组件中玻璃等辅材的成本占比越来越高。另一方面，钢化玻璃具备较好的防护性能，天然适合作为屋顶材料，电池片的防护与屋顶防护共享材料，实现了成本上的节约。 图 9： 传统的“屋顶 +光伏组件”形式 图 10： 特斯拉太阳能屋顶 资料来源： SOLARZOOM，新时代证券研究所 资料来源：特斯拉官网，新时代证券研究所 图 11： 特斯拉太阳能屋顶结构 图 12： Solar Roof 中含有可以发电的太阳能电池 资料来源：特斯拉官网，新时代证券研究所 资料来源： Tesmanian，新时代证券研究所 产品 样式有所精简。 第一代 Solar Roof 发布时拥有 四种样式风格，包括意大利托斯卡纳风格（ Tuscan） 、 板岩风格（ Slate） 、 纹理风格（ Textured） 及 抛光风格（ Smooth） 。但从新一代 Solar Roof 的相关信息看，目前可能仅提供 纹理风格（ Textured） 。产品样式的精简也在一定程度上降低了供应链的难度，有利于产能的提升。预计特斯拉可能在产能爬坡顺利后再提供更丰富的样式选择。 2020-04-08 电气设备 行业 敬请参阅最后一页免责声明 -9- 证券研究报告 图 13： 第一代 Solar Roof 拥有 4 种不同样式风格 资料来源： Cleantechnica，新时代证券研究所 转换效率提升。 早期太阳能屋顶转换效率较低，仅 18%左右，新的太阳能屋顶效率预计在 22-23%左右。 强度 高于普通屋顶材料 。 特斯拉 Solar Roof 表面使用特制钢化玻璃，其强度和耐久性远超普通屋顶材料。根据特斯拉的实验，在冰雹测试下，在 177km/h 的冲击速度 下 ，传统屋顶瓦片出现碎裂，而 Solar Roof 屋顶瓦片则完好无