我们判断2023年将是特斯拉在自动驾驶领域突围的关键一年，硬件端将推出HW4.0版本，软件端已小范围测试Beta V11版本，功能丰富度逐渐提升。公司FSD渗透率较高的地区主要在北美，目前美国在国家层面出台对应文件，各州也陆续发布各种文件，整体持支持的态度。特斯拉依托芯片+算法+数据一体化融合带来的系统性优势以及纯视觉方案的成本优势、稳定性&可扩展性带来的更广阔的商业化道路等，有望使得特斯拉自动驾驶技术在全球市场保持持续领先，并不断强化自身在全球电动车市场的领先地位。我们持续看好公司在此领域中的竞争优势，看好公司的中长期投资价值。
　　▍报告聚焦：1）自动驾驶是特斯拉跳脱传统整车逻辑，实现整车+数据双轮驱动的业务模式的基础，当前市场对于FSD的进展，以及货币化空间存在很多分歧和担忧。从硬件、软件层面，我们认为2023年毫无疑问是特斯拉自动驾驶变化的关键一年。2）从特斯拉的发展历史来看：FSD自研芯片装车后，特斯拉的自动驾驶技术加速迭代：无论是数据的收集与处理，还是感知/规控，都逐步建立起较深的壁垒。因此，对特斯拉FSD系统进行深入分析，是理解特斯拉核心竞争力的关键，这亦是本篇报告核心聚焦的内容。
　　▍硬件：由外购转向自研，算力与性能均大幅度提升，关注HW4.0后续进展。1）HW1.0采用了与博世合作的毫米波雷达、与Mobileye合作的EyeQ3芯片和NVIDIATegra 3。算法主要由Mobileye提供。2）HW2.0时代，特斯拉与英伟达合作，采用其DrivePX2芯片，传感器和摄像头数量大幅提升。3）相较HW2.0版本，HW3.0最大的突破是搭载了自研无人驾驶芯片FSD，逐渐由外供向自研领域切换。4）HW 4.0将迎来全新升级，目前正处于正常研发中，公司预计23H2量产搭载在Cybertruck上。（a）据左思汽车研究报道，HW4.0内部CPU内核从12个增加到20个，最大频率为2.35 GHZ，TRIP内核的数量从2个增加到3个最大值为2.2GHz(目前HW3.0芯片主频为2GHZ)。同时HW4.0也采用了和HW 3.0一样双FSD芯片的冗余设计。功能上看，HW4.0将具备在无地图数据道路上行驶和紧急车辆检测功能，并优化弱势群体识别、增加对其他车辆转向灯识别功能。（b）据马斯克在22Q4业绩交流会上透露，HW4.0将首先用到Cybertruck领域，该车型预计将于23H2开始量产交付。
　　▍软件：AP系统发展历史悠久，目前已更新至Beta V11.3版本，功能丰富度不断提升，公司自研壁垒逐步显现。1）FSD软件已更新至Beta V11.3版本。（a）2023年1月，马斯克发布推特，公司拟发布FSDBeta V11.3版本。在此版本中，特斯拉将开始使用神经网络进行车辆导航和控制，而不仅仅是视觉。（b）从功能丰富度上来看，Beta V11版本改进了占位网络精度、降低了车辆停泊判断错误率等指标，智能化水平进一步提升。2）从发展历史来看，自2014初版问世以来，特斯拉AP不断更新迭代，在包括仿真、感知、规划和数据在内的多个领域均取得显著自研成果，构筑特斯拉自动驾驶解决方案的护城河，具体包括：（a）仿真方面，特斯拉的仿真技术现已具有标注迅速、可复现、极端长尾场景模拟等特点。截至2022年AIDay，特斯拉宣布已绘制了2000+公里的道路环境，通过仿真获得了37.1亿张图片及4.8亿标注，且已实际融入车端模型中，用以提升FSD性能。（b）数据方面，“影子+车队”，打造独特且高效的闭环解决方案，远胜以Waymo为代表的其他车企。数据积累+训练的闭环构成了特斯拉在算法上的核心竞争力之一。（c）在数据标注方面，特斯拉采用人机合作标注的方法，大幅提高了数据标注效率。（d）感知方面，算法迅速迭代，由二维向多维演变：占据网络算法有望解决长尾问题和突发状况，为纯视觉路径奠定有力基础。占据网络算法的提出更是可做到对同一时间点公交车不同部位的运动模式在建模后做出精确估计，进一步有效解决长尾障碍物的感知难题。（e）规控方面，混合规划系统+联合规划是针对自动驾驶中行为空间非凸性和参数多维性的有效解决方案。
　　▍商业化：目前渗透率约7.4%，未来关注新车型释放，美国政策整体呈支持态度。1）Troy Teslike数据显示，22Q3特斯拉FSD全球渗透率约7.4%，较2019Q4高峰时期35.7%的渗透率，降低约28.3pcts。主要原因是（a）FSD版本未有较大更新；（b）Model 3/Model Y等价格较低车型的销量占比持续提升。2）展望未来，我们认为特斯拉Semi、Tesla Bot的推出，将在很大程度上加快公司自动驾驶软件领域中的商业化变现。其中，Semi依托三队编排、自动驾驶技术向Tesla Bot（人形机器人）领域扩展，在很大程度上能够加速公司在自动驾驶领域中的商业化进展。3）美国政策整体呈支持态度。（a）从国家层面来看：美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)和美国交通部发布了《联邦自动驾驶汽车政策》，美国交通部制定了自动驾驶车辆综合计划（Automated VehiclesComprehensive Plan），对于自动驾驶和未来交通的形式提出了愿景。（b）从各州政府层面来看，截至2023年1月，

研究报告全文：特斯拉FSD2023突围之年特斯拉深度跟踪报告TSLAO2023330中信证券研究部核心观点我们判断2023年将是特斯拉在自动驾驶领域突围的关键一年硬件端将推出HW40版本软件端已小范围测试BetaV11版本功能丰富度逐渐提升公司FSD渗透率较高的地区主要在北美目前美国在国家层面出台对应文件各州也陆续发布各种文件整体持支持的态度特斯拉依托芯片算法数据一体化融合带来的系统性优势以及纯视觉方案的成本优势稳定性可扩展性带来的更广阔的商业化道路等有望使得特斯拉自动驾驶技术在全球市场保持持陈俊云续领先并不断强化自身在全球电动车市场的领先地位我们持续看好公司在前瞻研究首席此领域中的竞争优势看好公司的中长期投资价值分析师S1010517080001报告聚焦1自动驾驶是特斯拉跳脱传统整车逻辑实现整车数据双轮驱动的业务模式的基础当前市场对于FSD的进展以及货币化空间存在很多分歧和担忧从硬件软件层面我们认为2023年毫无疑问是特斯拉自动驾驶变化的关键一年2从特斯拉的发展历史来看FSD自研芯片装车后特斯拉的自动驾驶技术加速迭代无论是数据的收集与处理还是感知规控都逐步建立起较深的壁垒因此对特斯拉FSD系统进行深入分析是理解特斯拉核心竞争力的关键这亦是本篇报告核心聚焦的内容许英博硬件由外购转向自研算力与性能均大幅度提升关注HW40后续进展1科技产业首席HW10采用了与博世合作的毫米波雷达与Mobileye合作的EyeQ3芯片和分析师NVIDIATegra3算法主要由Mobileye提供2HW20时代特斯拉与英伟S1010510120041达合作采用其DrivePX2芯片传感器和摄像头数量大幅提升3相较HW20版本HW30最大的突破是搭载了自研无人驾驶芯片FSD逐渐由外供向自研领域切换4HW40将迎来全新升级目前正处于正常研发中公司预计23H2量产搭载在Cybertruck上a据左思汽车研究报道HW40内部CPU内核从12个增加到20个最大频率为235GHZTRIP内核的数量从2个增加到3个最大值为22GHz目前HW30芯片主频为2GHZ同时HW40也采用了和HW30一样双FSD芯片的冗余设计功能上看HW40将具备在无地图数贾凯方据道路上行驶和紧急车辆检测功能并优化弱势群体识别增加对其他车辆转前瞻研究分析师向灯识别功能据马斯克在业绩交流会上透露将首先用到S1010522080001b22Q4HW40Cybertruck领域该车型预计将于23H2开始量产交付软件AP系统发展历史悠久目前已更新至BetaV113版本功能丰富度不断提升公司自研壁垒逐步显现1FSD软件已更新至BetaV113版本a2023年1月马斯克发布推特公司拟发布FSDBetaV113版本在此版本中特斯拉将开始使用神经网络进行车辆导航和控制而不仅仅是视觉b从功能丰富度上来看BetaV11版本改进了占位网络精度降低了车辆停泊判刘锐断错误率等指标智能化水平进一步提升2从发展历史来看自2014初版前瞻研究分析师问世以来特斯拉AP不断更新迭代在包括仿真感知规划和数据在内的多S1010522110001个领域均取得显著自研成果构筑特斯拉自动驾驶解决方案的护城河具体包括a仿真方面特斯拉的仿真技术现已具有标注迅速可复现极端长尾场景模拟等特点截至2022年AIDay特斯拉宣布已绘制了2000公里的道路环境通过仿真获得了371亿张图片及48亿标注且已实际融入车端模型中用以提升FSD性能b数据方面影子车队打造独特且高效的闭环解决方案远胜以Waymo为代表的其他车企数据积累训练的闭环构成了特斯拉在算法上的核心竞争力之一c在数据标注方面特斯拉采用人机合作标注的方法大幅提高了数据标注效率d感知方面算法迅速迭代由二维向多维演变占据网络算法有望解决长尾问题和突发状况为纯视觉路径奠定有力基础占据网络算法的提出更是可做到对同一时间点公交车不同部位的运动模式在建模后做出精确估计进一步有效解决长尾障碍物的感知难题证券研究报告请务必阅读正文之后第22页起的免责条款和声明特斯拉深度跟踪报告TSLAO2023330e规控方面混合规划系统联合规划是针对自动驾驶中行为空间非凸性和参数多维性的有效解决方案商业化目前渗透率约74未来关注新车型释放美国政策整体呈支持态度1TroyTeslike数据显示22Q3特斯拉FSD全球渗透率约74较2019Q4高峰时期357的渗透率降低约283pcts主要原因是aFSD版本未有较大更新bModel3ModelY等价格较低车型的销量占比持续提升2展望未来我们认为特斯拉SemiTeslaBot的推出将在很大程度上加快公司自动驾驶软件领域中的商业化变现其中Semi依托三队编排自动驾驶技术向TeslaBot人形机器人领域扩展在很大程度上能够加速公司在自动驾驶领域中的商业化进展3美国政策整体呈支持态度a从国家层面来看美国国家公路交通安全管理局NHTSA和美国交通部发布了联邦自动驾驶汽车政策美国交通部制定了自动驾驶车辆综合计划AutomatedVehiclesComprehensivePlan对于自动驾驶和未来交通的形式提出了愿景b从各州政府层面来看截至2023年1月美国已有29个州和哥伦比亚特区通过了立法10个州的州长发布了行政命令9个州的法律在投票中或处于搁置状态仅有极少数州暂时没有采取任何行动风险因素全球疫情进一步恶化的风险国际贸易冲突加剧的风险自动驾驶汽车出现严重安全事故导致估值波动的风险自动驾驶政策落地进展不及预期的风险人工智能技术发展低于预期等风险公司柏林奥斯汀工厂进展不达预期的风险等公司动力电池供应商产能不足的风险电网负荷不足风险等投资建议作为全球电动车领域的领导者我们持续看好特斯拉在电池BMSAutopilot算法智能驾驶数据积累的领跑优势未来伴随FSD车辆保险服务等高毛利率业务渗透率的持续提升公司盈利能力亦有望进一步提升我们维持公司2023-2025年营收预测分别为103014021807亿美元维持公司2023-2025年Non-GAAP净利润预测分别为142214292亿美元看好公司的短期中长期投资价值项目年度202120222023E2024E2025E营业收入百万美元5382381462103002140188180739营业收入增长率YoY70675135264436102893毛利润百万美元1360620853222363198343659毛利率253256216228242GAAP净利润百万美元551912556128911970726884增长率YoY66512835336Non-GAAP净利润百万764014116142202141529216美元增长率YoY2118515136PENon-GAAP7842422820资料来源Wind中信证券研究部预测注股价为2023年3月28日收盘价请务必阅读正文之后的免责条款和声明2特斯拉深度跟踪报告TSLAO2023330目录报告缘起5FSD硬件HW40料将在年内上市5FSD软件已更新至BetaV113并面向北美付费用户推送8FSD商业化目前渗透率仍偏低美国政策整体支持14风险因素20投资建议20请务必阅读正文之后的免责条款和声明3特斯拉深度跟踪报告TSLAO2023330插图目录图1特斯拉自动驾驶系统硬件构成6图2FSD芯片构成示意图7图3特斯拉HW40正面PCB8图4特斯拉第二代FSD芯片8图5特斯拉FSD神经网络总体示意图10图6特斯拉仿真场景已达到极高逼真度11图7特斯拉自动人工标注模式可高效积累标注数据12图8BEV与OccupancyNetwork示意图13图9特斯拉混合规控决策流程13图10特斯拉北美地区FSD平均销售价格14图11特斯拉FSD不同地区渗透率15图12特斯拉北美地区FSD渗透率按不同车型统计15图13特斯拉FSD在北美地区渗透率分车型16图14特斯拉车型矩阵图17图15实现自动驾驶的特斯拉Semi成本比传统车型更具优势17图16自动驾驶技术的再扩散TeslaBot18图17特斯拉机器人外形及基本参数18图18特斯拉机器人具有与自动驾驶相似的AI配置18图19美国国会颁布AVSTART法案19图20美国不同州关于自动驾驶的立法情况19表格目录表1经过产品迭代特斯拉FSD系统功能不断增加6表2特斯拉FSD40构成8表3特斯拉FSDBeta版本功能不断增加9表4特斯拉自动驾驶解决方案更新情况10表5公司盈利预测及估值20请务必阅读正文之后的免责条款和声明4特斯拉深度跟踪报告TSLAO2023330报告缘起市场关注点1我们判断自动驾驶是特斯拉跳脱传统整车逻辑实现整车数据双轮驱动业务模式的基础显然当前市场对于FSD的进展以及货币化空间存在很多分歧和担忧而从硬件软件层面我们认为今年毫无疑问是特斯拉自动驾驶的关键变化一年2作为全球新能源车企中的龙头特斯拉无论是在整车生产还是在自动驾驶技术上均独树一帜特斯拉坚持走纯视觉路线通过精确的感知技术和先进的神经网络算法提供自动驾驶解决方案全栈自研软硬件解耦都为特斯拉技术的快速进化奠定了基础从FSD自研芯片装车后特斯拉的自动驾驶技术更是加速迭代无论是数据的收集与处理还是感知规控都逐步建立起较深的壁垒因此对特斯拉FSD系统进行深入分析是理解特斯拉核心竞争力的关键报告聚焦特斯拉在自动驾驶技术领域的业务布局最早可追溯至2013年马斯克提出的AP10构想按照功能实现的组件进行分类可以分为硬件条线HWAutopilotHardware和软件条线APAutopilot特斯拉独有的车载OTAover-the-air技术可允许自动驾驶辅助软件远程升级这使得即使是对于特斯拉已经交付的车辆在装车硬件算力允许的前提下仍可持续享受软件升级迭代带来的下一代自动驾驶技术硬件前置OTA持续迭代构成了特斯拉核心竞争优势中的一环让特斯拉在一定程度上具有了保值属性为进一步分析特斯拉FSD竞争壁垒的来源在本篇报告中我们对其核心竞争壁垒做如下方面的拆解与分析FSD硬件HW40料将在年内上市2014年特斯拉宣布推出AutopilotHardware10版本HW10该版本采用了与博世合作的毫米波雷达与Mobileye合作的EyeQ3芯片和NVIDIATegra3算法全部由Mobileye提供2016年7月Mobileye宣布将不再与特斯拉进行合作导火索为2016年5月开启Autopilot系统的ModelS发生的事故特斯拉与Mobileye对于事故的认定产生分歧但根本原因在两家公司对于自动驾驶技术的实现风格存在分歧Mobileye沿用老牌车企的路线通过低精度地图算法更新实现自动驾驶功能属于稳健风格而具有科技属性的特斯拉风格较为激进对自研算法和数据掌控权的重视也成为两者间的矛盾点此次事件加快了特斯拉自研的进程2016年10月特斯拉推出了HW20版本该版本基于与英伟达合作的DrivePX2芯片传感器和摄像头数量大幅提升共使用了8个摄像头12个远程超声波传感器和一个前置毫米波雷达HW10的EyeQ3算力约为025TOPSDrivePX2算力与之相比提升了40倍以上达到了10TOPS与HW10相比在配置上HW20的前置摄像头前后侧摄像头数目均有增加在功能实现上除增强感应外还首次具备了AP导航2017年8月特斯拉对HW20进行了更新即HW25版本相对HW20获得了80左右的运算性能提升提高了系统的可靠性和冗余性功能上HW25增加了行车记录仪和带有本地保存视频的哨兵模式毫米波雷达和超声波请务必阅读正文之后的免责条款和声明5特斯拉深度跟踪报告TSLAO2023330雷达的探测距离也更远至此硬件基础已经具备叠加特斯拉从2017年开始的主控芯片自研努力FSD芯片的上车搭载已呼之欲出图1特斯拉自动驾驶系统硬件构成资料来源autolab中信证券研究部2019年4月特斯拉推出了HW30版本相较HW20版本30最大的突破是搭载了自研无人驾驶芯片FSD在硬件方面HW30由8个摄像头12个超声波传感器TeslaVision视觉处理及FSD组成FSD芯片主要由CPUGPU和NNA模块构成晶体管数目达60亿算力达72TOPS考虑双芯片系统HW30的总算力高达144TOPS每秒可处理图片2300张比HW25的算力提高了21倍HW30上搭载了两颗独立的FSD芯片能够防止因功能区损坏影响运算并可做到通过运算结果的比对提高自动驾驶的安全性FSD芯片与特斯拉系统间的强适配性使得其相比于基于通用CPU架构的英伟达DrivePX芯片在整车配合降本增效上都提供了更好的解决方案达成了自动驾驶芯片与神经网络算法的高效耦合特斯拉数据显示FSD的成本相对于HW25下降了20不过由于NPU的消耗FSD整体72W的功耗略高于HW25的57W自研FSD芯片将给特斯拉带来更高的经济效益在功能上看搭载了FSD芯片的HW30在行车对象识别方面增加了垃圾桶车道标志和交通标志信号灯停止标识的识别功能表1经过产品迭代特斯拉FSD系统功能不断增加FSDAP系统APHW10APHW20APHW25FSDAPHW30FSDHW40推出使用时间201409-2016-10201610-201708201708-2019042019-present预计2023年Q1GPS和高分辨率具备具备具备具备具备数字地图系统道路中心驾驶巡具备具备具备具备具备航系统交通感应巡航控具备具备具备具备具备制系统防撞提醒紧急避碰及各种警告紧急避碰及各种警告紧急避碰及各种警告紧急避碰及各种警告紧急避碰及各种警告增加了垃圾桶车道增加紧急车辆检测功区分半挂车汽车区分半挂车汽车区分半挂车汽车行车对象识别标志和交通标志的识能优化弱势群体识摩托及人摩托及人摩托及人别功能别功能辅助变道指示信号灯变道指示信号灯变道指示信号灯变道指示信号灯变道指示信号灯变道自动泊车自动泊车与车位自动自动泊车与车位自动自动泊车与车位自动自动泊车与车位自动自动泊车与车位自动请务必阅读正文之后的免责条款和声明6特斯拉深度跟踪报告TSLAO2023330FSDAP系统APHW10APHW20APHW25FSDAPHW30FSDHW40平行检测平行检测平行检测平行检测平行检测束头灯自动高低光束头灯自动高低光束头灯自动高低光束头灯自动高低光束头灯自动高低光束头灯避开有车辆车道具备具备具备具备具备功能感应能力增强感应增强感应增强感应增强感应AP导航具备AP导航具备AP导航具备AP导航具备AP导航行车记录仪具备具备具备自拍摄像头具备具备具备信号灯及Stop具备具备Sign识别及反馈召唤功能具备具备在无地图数据道具备路上行驶识别其他车辆转具备向灯资料来源特斯拉官网中信证券研究部图2FSD芯片构成示意图资料来源特斯拉官网中信证券研究部HW40将迎来全新升级目前正处于正常研发中据佐思汽车研究报道HW40内部CPU内核从12个增加到20个最大频率为235GHZTRIP内核的数量从2个增加到3个最大值为22GHz目前HW30芯片主频为2GHZ同时HW40也采用了和HW30一样双FSD芯片的冗余设计请务必阅读正文之后的免责条款和声明7特斯拉深度跟踪报告TSLAO2023330图3特斯拉HW40正面PCB图4特斯拉第二代FSD芯片资料来源佐思汽车研究资料来源佐思汽车研究表2特斯拉FSD40构成芯片厂商型号数量参考价格美元主芯片FSD二代2560-1080GDDR6存储美光MT61M512M32KPA-1416160以太网交换机瑞昱RTL9068130解串行ADIMAX967123100UFS存储三星KLUDG8J1ZD215被动元件30MOS管二极管等功率器件50PCB20电源管理与供电芯片100连接器与结构件水冷散热系统资料来源佐思汽车研究中信证券研究部FSD软件已更新至BetaV113并面向北美付费用户推送伴随着前置硬件的升级特斯拉通过OTA技术升级软件系统APAutopilot以实现更完善的自动驾驶功能时至今日特斯拉自动辅助驾驶提供三个可选方案由高配到低配分别是完全自动驾驶FSD增强版自动辅助驾驶EAP与自动辅助驾驶AP基础配置车主可以根据需求自由选配2023年1月马斯克发布推特表示将发布FSDBetaV113版本在此版本中特斯拉将开始使用神经网络进行车辆导航和控制而不仅仅是视觉目前特斯拉使用神经网络绘制车辆周围环境的地图并计算出汽车周围的物体及其预计轨迹但绘制围绕物体的轨迹并控制车辆仍然采用的是传统方式进行编码请务必阅读正文之后的免责条款和声明8特斯拉深度跟踪报告TSLAO2023330表3特斯拉FSDBeta版本功能不断增加FSD版本FSDBetav6FSDBetav9FSDBetav10FSDBetav11推出使用时间202010202107-2021-08202109-202212202211-至今主动巡航控制具备具备具备具备自动辅助转向自动实现左转和右转具备改进未受信号保护的左转向具备针对活动障碍的车道变更高速道路自动换道自动辅助变道具备改进车道交叉预测建模具备按照导航选择分岔道路宽阔住宅道路的车道定位自动泊车具备具备具备具备召唤功能具备具备具备具备智能召唤功能具备具备具备改进占位网络精度自动处理车辆关系如自动辅助导航驾驶基于纯视觉的辅助模型新增导航路线点具备超车停车灯和停车标志预警识别停车加速时的减速情况降低车辆停泊判断错误交通信号灯和标志辅助检测限速标志调整速度闪烁信号灯下通行判断检测打开车门及转向灯控制车内驾驶注意力监督具备具备具备应急车辆检测具备具备智能倒车具备具备高速公路行驶具备资料来源公司官网notateslaappFindMyElectric中信证券研究部AP系统发展历史悠久特斯拉自研壁垒逐步显现依据其载体HW的发展自动驾驶软件AP的发展阶段也可做类似划分共3个阶段1在2016年以前AP的算法和软件主要来自Mobileye公司这一阶段以传统视觉算法为主但特斯拉于2015年4月组建了基于视觉感知的软件算法小组Vision尝试摆脱对第三方算法的依赖22016-2019年期间特斯拉在视觉感知算法研究方面发力逐步建立起自己的软件和算法框架特斯拉一直对外宣称坚持纯视觉技术路线在这一阶段已出现深度学习视觉算法2017年推送的AP81版本标志着特斯拉自研软件以追平AP10的功能32019年FSD芯片装车后提供了更强的算力为算法的优化提供了条件特斯拉开始发展视觉神经网络当道路数据输入处理平台后通过视觉神经网络分析识别出车道线交通标志车辆障碍物并对周围车辆行人的行为进行判断进而确定可行驶区域目前FSDbetaV110已于2022年11月开始陆续面向部分测试者推送自2014初版问世以来特斯拉AP不断更新迭代在包括仿真感知规划和数据在内的多个领域均取得显著自研成果构筑特斯拉自动驾驶解决方案的护城河请务必阅读正文之后的免责条款和声明9特斯拉深度跟踪报告TSLAO2023330表4特斯拉自动驾驶解决方案更新情况时间版本号功能售价USD2015FSD70自动转向自动紧急转向侧面碰撞预警自动变道找车25002018FSD90高速城际公路场景自动驾驶50002019第三代FSD自动泊车自动辅助变道智能召唤等智能驾驶功能80002020-1FSDBeta城市道路完全自动驾驶测试功能100002021-3FSDBetaV82强化速度调节无车道线路段和积极驾驶策略-2021-7FSDBetaV90重写感知算法采用纯视觉方案不再使用雷达数据-2021-10FSDBetaV100更新视觉界面重新训练的神经网络系统优化路况判断-2022-11FSDBetaV110大量基础性软件重写强化神经网络算法性能更流畅150002023Q1FSDBetaV113支持高速启用FSD功能添加了基于语音的反馈-资料来源IT之家汽车之家中信证券研究部经过若干年的发展特斯拉在自动驾驶软件系统领域中的布局包括仿真数据收集与标注感知系统规划控制算法等我们认为FSD系特斯拉全栈自研成果是特斯拉的核心竞争优势未来有望伴随技术进一步迭代深化壁垒考虑到FSD芯片专门为特斯拉车型设计在降本增效的同时还可以针对性地满足算法的硬件要求全面把握核心产品技术相关数据将有助于自动驾驶实现过程中的顶层设计实现成为特斯拉强有力的护城河与竞争壁垒根据Electrek消息特斯拉日前正将HW40的发布提上日程据称HW40将具备500万像素的传感器摄像头数量将增加至12个并加回了代号为Phoenix的雷达功能上看HW40将具备在无地图数据道路上行驶和紧急车辆检测功能并优化弱势群体识别增加对其他车辆转向灯的识别功能伴随着硬件性能的提升我们预计FSD将坚持纯视觉路线佐以算力和仿真能力的提升进一步优化感知-规控流程进一步缩短决策时间实现决策质量图5特斯拉FSD神经网络总体示意图资料来源特斯拉2022AIDay请务必阅读正文之后的免责条款和声明10特斯拉深度跟踪报告TSLAO2023330仿真算法特斯拉的仿真技术现已具有标注迅速可复现极端长尾场景模拟等特点自动驾驶仿真是通过计算机技术对现实世界的模拟用于训练自动驾驶模型应对不同场景的能力2021年特斯拉在仿真驾驶场景构建上已达到了极高的逼真度并可提供下列重要功能数据准确的传感器感知数据逼真的渲染环境不同的环境位置可扩展的应用场景场景重建截至2022年AIDay特斯拉公布已绘制了2000公里的道路环境通过仿真获得了371亿张图片及48亿标注且已实际融入车端模型中用以提升FSD性能图6特斯拉仿真场景已达到极高逼真度资料来源特斯拉2021AIDay数据收集与标注影子车队打造独特且高效的闭环解决方案远胜以Waymo为代表的其他车企实际行驶中会出现无法处理的极端场景仅仅依赖于模拟数据方法将无法覆盖上述场景特斯拉独创的影子模式和车队数据上传使得特斯拉可在实际行驶场景中做到对数据的持续收集较其他自动驾驶汽车厂商的数据将大出数个量级并可实现长尾场景的有力覆盖影子模式中当最新的模型被下载到车队后并不实际指导车辆移动而是在后台进行判断当切入换道操作判断失误时该数据被标记为NegativeSample并传送到云端对软件系统进行迭代并在下一次的软件升级中置入车队进而进行更多新数据的收集这种数据积累训练的闭环构成了特斯拉在算法上的核心竞争力之一此外在数据标注方面特斯拉采用人机合作标注的方法大幅提高了数据标注效率请务必阅读正文之后的免责条款和声明11特斯拉深度跟踪报告TSLAO2023330图7特斯拉自动人工标注模式可高效积累标注数据资料来源特斯拉2021AIDay感知迅速迭代由二维向多维演变占据网络算法有望解决长尾问题和突发状况为纯视觉路径奠定有力基础在AP30时代以前特斯拉的感知技术以基础3D检测为主FSD芯片装车后性能得以大幅度提升使更精确的感知算法得以运用加之特斯拉的纯视觉路线特性倒逼感知技术不断迭代进化2020年8月马斯克发布推特声称特斯拉团队正重构FSD的底层架构2021年特斯拉提出了HydraNet架构包括BEV和VideoNeuralNetBEV感知实现了二维到三维空间的转换其可以把多个视角的摄像头图像统一通过公共的特征提取器投影到同一个BEV空间VideoNeuralNet则解决了物体运动影响单时刻识别的问题该视频模块的加入事实上构筑了较短时间内的图像记忆使得原先静止的图案向视频演化短时记忆层也增加了特斯拉感知网络的鲁棒性提高了应对突发场景的能力2022年特斯拉提出了占据网络算法OccupancyNetwork和车道物体算法LaneObjects以做到对车道线和物体运动更精确的识别占据网络算法不对物体的形状进行任何先定假设因此能做到对任意形状的物体任意形式运动进行建模通过判断空间中每个3D体素voxel是否被占据而进行建模预测下图是对公交车启动场景的建模蓝色表示运动体素红色表示静止体素OccupancyNetwork可以对同一时间点公交车不同部位的运动模式在建模后做出精确估计进一步有效解决长尾障碍物的感知难题特斯拉已在基于FSD芯片的基础上实现了多特征多画面多时序多任务多模型的感知网络大幅优化了感知算法请务必阅读正文之后的免责条款和声明12特斯拉深度跟踪报告TSLAO2023330图8BEV与OccupancyNetwork示意图资料来源特斯拉20212022AIDay规控混合规划系统联合规划是针对自动驾驶中行为空间非凸性和参数多维性的有效解决方案在自动驾驶中规划控制指接受到感知内容后通过决策做出相应动作以完成驾驶行为的过程规控过程中需要解决的问题有如下两点一是行为空间具有非凸性可能规划至局部最优解而非全局最优解二是行为空间的多维性汽车的行驶状态涉及到速度加速度等多个参数需要在短时间内快速确定针对规控过程的难题特斯拉提出了混合规划系统的解决方案将传统规划控制方法与神经网络算法相结合先通过粗搜索方式确定初始路径方案在此基础上结合强化学习方法MCTS算法不断优化同时特斯拉还会进行联合规划考虑到其他交通参与者的情况以强化决策的实时性图9特斯拉混合规控决策流程资料来源特斯拉2021AIDay请务必阅读正文之后的免责条款和声明13特斯拉深度跟踪报告TSLAO2023330FSD商业化目前渗透率仍偏低美国政策整体支持目前渗透率约74持续关注软件版本更新新车型上市等FSD定价功能不断升级背景下价格过去3年累计涨价超过100-200伴随着特斯拉FSD功能丰富度的不断增加其价格亦在不断上涨北美地区特斯拉FSD价格由2019年的5000美元增长至目前的15万美元涨价幅度超过200中国地区FSD价格由2019年4月份的278万元增长至目前的64万元增长幅度超过100图10特斯拉北美地区FSD平均销售价格美元14000120001000080006000400020000资料来源TroyTeslike中信证券研究部FSD渗透率全球约74北美地区高于其他地区ModelSX等高端车型渗透率高于其他车型1TroyTeslike数据显示22Q3特斯拉FSD全球渗透率约74较2019Q4高峰时期357的渗透率降低约283pcts主要原因是Model3ModelY等价格较低车型的销量占比持续提升2按不同地区来看北美地区FSD渗透率高于其他地区TroyTeslike数据显示22Q3特斯拉FSD在北美地区渗透率约143高于欧洲地区的88渗透率高于亚太地区的04渗透率3按不同车型来看以FSD渗透率最高的北美地区来看高端车型ModelSModelXFSD渗透率2022Q1-Q3渗透率约45-50远高于同期Model35-7的渗透率也远高于同期ModelY12-13的渗透率4我们认为目前FSD渗透率偏低主要原因在于FSD未有大功能新版本更新Model3等低价版本车型销量占比较高请务必阅读正文之后的免责条款和声明14特斯拉深度跟踪报告TSLAO2023330图11特斯拉FSD不同地区渗透率亚太地区欧洲北美全球60050040030020010000资料来源TroyTeslike中信证券研究部图12特斯拉北美地区FSD渗透率按不同车型统计Model3ModelYModelSX0908070605040302010资料来源TroyTeslike中信证券研究部FSD系统北美订阅情况渗透率存在波动不同车型间渗透率差异较大特斯拉的四款车型均可供选配FSD目前热销的4款车型可大致划分为两个层次Model3与ModelY的渗透率约为20左右而ModelSX的渗透率较高为40左右相对Model3Y高出了近一倍ModelSX系特斯拉早起推出的高端车型其目标群体主要为特斯拉的长期客户且预算较为充裕车型间渗透率差异原因或系此部分人群对自动驾驶程度的期望值较高且更愿意为自动驾驶付费请务必阅读正文之后的免责条款和声明15特斯拉深度跟踪报告TSLAO2023330图13特斯拉FSD在北美地区渗透率分车型Model3ModelYModelSX0908070605040302010资料来源TroyTeslike中信证券研究部自动驾驶商业化拓展我们认为特斯拉SemiTeslaBot的推出将在很大程度上加快公司自动驾驶软件领域中的商业化变现其中Semi依托三队编排自动驾驶技术向TeslaBot领域再扩散在很大程度上能够加速公司在自动驾驶领域中的商业化进展Semi将通过三队编列的形式实现FSD自动驾驶功能的快速落地据公司创始人马斯克在2022Q2投资者电话交流会议中透露Semi将于2023年量产1从价格区段来看Semi起售价为15万美元较ModelSModelX起售价高出约1倍的空间对于后续自动驾驶FSD渗透率的提升将起到较大的作用2从自动驾驶的布局和配置来看Semi将通过FSD实现三台编队进而实现辅助驾驶功能通过搭载FSD功能三台自动驾驶卡车在高速公路上通过自动跟车功能仅需使用一名卡车司机后两台semi无需卡车司机可以在很大程度上节省人力成本请务必阅读正文之后的免责条款和声明16特斯拉深度跟踪报告TSLAO2023330图14特斯拉车型矩阵图资料来源特斯拉公告含预测中信证券研究部绘制图15实现自动驾驶的特斯拉Semi成本比传统车型更具优势资料来源AutolabFSD的AI软硬件配置被将应用于擎天柱成为特斯拉机器人的技术核心特斯拉机器人擎天柱Optimus采用D1芯片FSD计算机作为算力核心配备8个汽车同款Aotopilot摄像头作为传感器使用与车载自动驾驶相似的软件算法包括基于视觉的感知算法神经网络规划自动标记Dojo训练等特斯拉在自动驾驶软硬件上有丰厚技术积淀有望帮助其在人形机器人环境感知行进避障等关键领域取得优势请务必阅读正文之后的免责条款和声明17特斯拉深度跟踪报告TSLAO2023330图16自动驾驶技术的再扩散TeslaBot资料来源特斯拉中信证券研究部绘制图17特斯拉机器人外形及基本参数图18特斯拉机器人具有与自动驾驶相似的AI配置资料来源2021特斯拉AIDay资料来源2021特斯拉AIDay美国政策整体持支持态度美国对自动驾驶的关注度正逐年走高国家层面出台对应文件各州也陆续发布各种支持文件考虑到自动驾驶的创新性和伦理问题有必要对自动驾驶的监管环境进行考察2016年9月美国国家公路交通安全管理局NHTSA和美国交通部发布了联邦自动驾驶汽车政策针对自动驾驶技术测试和自动驾驶部署提供了指导方针在此之后AVactivities已完善至AV40美国交通部制定了自动驾驶车辆综合计划AutomatedVehiclesComprehensivePlan强调不但应该发展面向未来的交通方式也应该将交通安全放在首位该计划基于AV40中规定的原则定义了实现自动驾驶系统ADS这一愿景的三个目标促进协作和透明度实现监管环境现代化以及准备运输系统国会立法规则制定方面也在逐步完善预计随自动驾驶技术发证进程将加快2017-2018年间美国国会通过了HR3388SDASELFDRIVEAct及S1885ASAAVSTARTAct等法案HR3388法案对自动驾驶车辆的安全标准和网络安全等问题进行了细化S1885法案为自动驾驶汽车技术的安全测试开发和部署建立了框架同时也支持美国的研究和投资此外S1885法案也指出请务必阅读正文之后的免责条款和声明18特斯拉深度跟踪报告TSLAO2023330自动驾驶技术的运用将减少因交通事故产生的伤亡通过更优的算法规划减少汽车的拥堵和碳排放预计随着将来自动驾驶技术的逐步成熟关于自动驾驶的法规和政策将会进一步细化图19美国国会颁布AVSTART法案资料来源Congressgov中信证券研究部大部分州政府先后发布对应文件作为自动驾驶技术研发的高地美国每年考虑立法与自动驾驶汽车相关的州的数量都在逐渐增加自2011年内华达州成为第一个授权自动驾驶汽车运营的州以来已有40州政府考虑过与自动驾驶汽车相关的立法截至2023年1月美国已有29个州和哥伦比亚特区通过了立法10个州的州长发布了行政命令9个州的法律在投票中或处于搁置状态仅有极少数州暂时没有采取任何行动但截至目前美国没有任何州正式禁止使用自动驾驶部分不支持自动驾驶的观点主要集中于如下方面a安全问题自动驾驶历史上曾出现过多起事故对自动驾驶安全性的争论仍较为激烈b法律和监管问题目前国会层面尚未完全统一自动驾驶的法律和监管包括责任划分国家标准的统一这也是阻碍部分州通过立法的原因之一图20美国不同州关于自动驾驶的立法情况资料来源iiiorg中信证券研究部请务必阅读正文之后的免责条款和声明19特斯拉深度跟踪报告TSLAO2023330风险因素全球疫情进一步恶化的风险国际贸易冲突加剧的风险自动驾驶汽车出现严重安全事故导致估值波动的风险自动驾驶政策落地进展不及预期的风险人工智能技术发展低于预期等风险公司柏林奥斯汀工厂进展不达预期的风险等公司动力电池供应商产能不足的风险电网负荷不足的风险投资建议作为全球电动车领域的领导者我们持续看好特斯拉在电池BMSAutopilot算法智能驾驶数据积累的领跑优势未来伴随FSD车辆保险服务等高毛利率业务渗透率的持续提升公司盈利能力亦有望进一步提升我们维持公司2023-2025年营收预测分别为103014021807亿美元维持公司2023-2025年Non-GAAP净利润预测分别为142214292亿美元看好公司的短期中长期投资价值表5公司盈利预测及估值项目年度202120222023E2024E2025E营业收入百万美元5382381462103002140188180739营业收入增长率YoY70675135264436102893毛利润百万美元1360620853222363198343659毛利率253256216228242GAAP净利润百万美元551912556128911970726884增长率YoY66512835336Non-GAAP净利润百万美元764014116142202141529216增长率YoY2118515136PENon-GAAP7842422820资料来源Wind中信证券研究部测算注股价为2023年3月28日收盘价格请务必阅读正文之后的免责条款和声明20