特斯拉和松下的供应链物流实践

导读

       本文分析松下和特斯拉在北美的供应和物流实践，包括供应网络概述、供应网络设计和运营等领域以及物流网络和运营。供应网络设计和运营部分涵盖产品与供应链设计之间的关系、采用的解耦策略、供应网络配置、动态关系以及两个合作伙伴的整合程度。供应物流网络和运营要素将分析供应方物流、需求方物流和逆向物流方面。

供应链网络概述

       图A展示了松下和特斯拉为特斯拉电动汽车（EV）使用的电池组供应的供应网络。从电池组的设计开始，由6个阶段组成。松下和特斯拉设计镍钴-铝电池，用于特斯拉 Model S 和 Model X 的 18650 芯电池，以及用于 Model 3 和 Model Y 的 2170 芯电池，称之为“阴极“， 一种锂的多金属氧化物材料。阴极主要由住友商事提供，部分由松下在 Gigafactory 1 内生产。松下是特斯拉的一家主要电池供应商，其生产的电池几乎 90% 供应给特斯拉。相比之下，LG 化学的电动汽车电池中只有 20% 供应给特斯拉。松下向特斯拉供应在 Gigafactory 1 生产的电池，其中随后被组装成电池模块，然后由 Tesla 组装成电池组。这个过程在图 B 中显示。

       松下超级工厂的电池生产线年产能达到 20 GWh，是全球产能最高的电池工厂，可能达到 35 GWh 的最大产能，并最终扩展到54 GWh。其实Gigafactory 1 的 35 GWh 产能超过了 2013 年的全球电池供应量。此外，松下公司雇用了约 375,500 名员工，松下在 Gigafactory 1 的制造工厂无法满足特斯拉的巨大需求，因此松下从日本工厂进口电池芯（18650 型电池）。 鉴于松下已经达到最大产能，特斯拉仍需要从LG化学和宁德时代中国等其他制造商采购电芯，以满足上海超级工厂的需求。电池组的组装、车辆的组装和直接分销构成了供应链的最后三个阶段，由特斯拉独自完成，电池组最终在特斯拉加州弗里蒙特工厂安装到车辆上，然后车辆进入分销阶段。

供应链设计和运营

       供应链设计是一个动态概念，可以概括为供应链配置和物流，它涉及组织的期望结果，实施和管理资源、流程和关系。

       • 产品对供应链设计的影响 

       产品设计和供应链设计之间存在着密切的关系。电池组是功能性产品。这是由于品种少、需求可预测，价格稳定，利润率低。据松下称，他们的利润率低于5%，需求稳定。而且产品处于早期生命周期，功能并不完善，竞争很激烈，所以还是不错的生意。但是，同样处于生命周期早期，装配电池的汽车更具创新性。例如，尽管部分车辆已经降价了30%，2020年第三季度电动汽车毛利率为27.7%，然而，较长的交付时间和有限的品种妨碍了创新，他们的平均交付时间为 2 至 3 个月。

       功能性电池组供应链与高周转、成本最小化、性能最大化和高利用率等目标相匹配。特斯拉的目标是将电池成本降低 56%，并大幅高效提高产量。利用前所未有的自动化，降低运营成本。一些零件自动化程度高达 90%，电池从松下到特斯拉模块装配线的运输是通过“自动导引车”（AGV）完成的。因此，与其他公司不同，特斯拉的供应链并不是传统意义上的敏捷，尽管它在设计中同时采用了敏捷和精益元素。传统上，敏捷意味着在脱钩点之前进行预测，然后按订单完成。特斯拉很少做预测，但车辆的创新使供应链变得非常灵活。

       特斯拉采用按订单生产（MTO，Make to Order）策略。MTO 系统被驱动，产品是根据客户订单的需求进行生产的。当生产被触发时, 从订单来看，这些系统被称为拉式系统，其特点是交货时间长、存储成本低、灵活性高。客户通过特斯拉的网站订购车辆，特斯拉根据客户的订单进行生产，这样的确有灵活性，但等待可能长达一年。

       • 供应网络配置 

       全球网络采用多种采购模式，而在美国则拥有唯一的电池供应商既松下。

       单一供应商策略使特斯拉和松下能够建立十多年的合作关系，他们相互依赖，相互承诺、努力和合作。此外，这种模式鼓励联合创新、规模经济和保密性。然而，这种伙伴关系也曾经历过挫折。例如，根据松下的说法，文化差异以及埃隆·马斯克的直率和咄咄逼人的性格， 以及松下保守的生产目标与埃隆·马斯克积极扩张的目标相冲突，导致埃隆·马斯克 (Elon Musk) 指责松下延缓了特斯拉 Model 3 的生产。

       • 动态关系

       此外，特斯拉希望生产自己的电池，这意味着紧张关系增加，直接导致松下与丰田签订了供应协议。目前的动态是买方与供应商相互依赖。特斯拉需要所有松下电池，松下希望获得稳定的回报。然而，从长远来看，这种关系正在走向买家与供应商的独立性。松下正在寻找新的合作伙伴，特斯拉正在变得更有能力生产电池。

       • 整合

       特斯拉的行动凸显了他们对垂直整合的承诺，而松下的行动则凸显了他们希望多元化管理风险。特斯拉希望拥有自己的矿山和电池，以降低成本。松下更愿意将原材料外包给拥有竞争优势和更专业知识的公司。

        • 物流设计和运营

       物流是组织通过供应链渠道管理材料、零件和成品库存的采购、移动和存储的过程。我们将物流分为供应方物流和需求方物流。

       • 供应方物流

       供应方物流物料管理，主要关注原材料的流动。 运输方面，供应链包括多式联运。譬如供应商Livent、赣锋、雅宝等公司将锂运送到其加工厂，在中国进行基本加工，然后送往日本住友进行阴极生产。

      随后，住友将阴极从日本通过海运、铁路运输运至内华达州松下进行电池制造，由于体积大、重量重、成本低，通过铁路运输至超级工厂最合适。此外，松下通过海运从日本运来电池。考虑到加州的交通和成本，特斯拉通过铁路而不是卡车将电池组运输到弗里蒙特工厂。铁路货运是精益供应链的有效补充，降低了成本。仓储方面，供应方在北美只租用少量仓储，大部分电池组存放在Gigafactory和Freemont工厂内。特斯拉在拉斯罗普建立了一个仓库，可以通过公路货运到达，以减缓弗里蒙特工厂的压力。

       • 需求方物流 

       需求方物流关注的是成品从生产设施到客户的流动。在运输方面，车辆最好通过铁路从弗里蒙特运输到特斯拉的交付点，因为成本和损坏较少。最后一英里运输由特斯拉的交付点（Tesla Direct）完成，除非客户希望亲自从交付点取货。但是，如果客户居住地距离特斯拉送货点（Carrier Direct）超过 220 英里，运输一般外包给第三方承运商。

      • 闭环供应链

       闭环供应链侧重于从客户手中收回产品，并通过重复使用整个产品或部分产品来恢复附加值。闭环供应链管理需要设计、控制一个在产品生命周期内创造最大化价值的系统，通过退货恢复价值。关于退货类型，特斯拉允许对电池组进行报废退货，但他们不为车辆提供商业退货。如果汽车交付时存在缺陷，客户可以拒绝接受，并且他们在美国为某些车型提供押金退款。

       对于电池组，特斯拉认为，出于环境和商业原因，延长电池寿命比回收更好。不过，消费者可以将车辆带到特斯拉服务点更换电池，电池组已完全回收，不会产生任何影响。报废电池最终进入垃圾填埋场。特斯拉依赖第三方回收公司，但在 2019 年宣布回收将在超级工厂内完成。回收厂已经于 2022 年投入运营。从工艺流程的角度来看，再制造存在重大问题，首先，电池的设计考虑的是耐用性，而不是回收性。因此，拆卸成本高昂且困难。到现在为止，开采这些材料比回收更便宜。

       但是，松下可以使用回收过程中产生的原材料来生产新电池，松下依靠 Redwood 等第三方公司来回收未通过检验的缺陷电池。这些电池通过卡车运输到内华达州卡森城的 Redwood 合格原材料随后返回超级工厂。

结论

       采用敏捷和精益最佳实践，特斯拉和松下的供应链在电池和电动汽车的生产方面具有很强的竞争力，他们的供应链赢得了良好的客户满意度，挑战了传统意义上的“精益”，是汽车行业唯一采用敏捷和精益实践的供应链。特斯拉和松下之间的“拉动式系统”和直接分销正在挑战老牌制造商采用的传统商业模式，而且在可持续发展和逆向物流方面领先于汽车行业。尽管也曾遭遇挫折，但不可否认的是，他们的供应链享有竞争优势，很可能在未来几年在电动汽车市场上成功。

关于作者

       本文由伯明翰大学Rares Dan撰写，曾志宏Lucas老师翻译，原文链接：A critical analysis of the supply chain and logistics practices of Tesla and Panasonic