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特斯拉汽車和電池

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年06月05日  

特斯拉公司(Tesla,Inc.)是一家總部位于加州帕洛阿爾托的美國汽車和能源公司。這家公司生產電動汽車和太陽能電池板。


2018年末,特斯拉首席執行官埃隆·馬斯克(ElonMusk)與SEC達成和解,提升了特斯拉的知名度。訴訟稱,馬斯克就公司私有化的可能性發表了“虛假和誤導性的聲明”。在這起訴訟的消息傳出后,特斯拉的股價迅速下跌了10%。


根據2018年第二季度的報告,特斯拉也未能扭虧為盈,這是該公司最大的季度虧損。投資者對特斯拉及其尖端技術和產品的未來感到不安,因此,讓我們來仔細看看一家公司核心產品的經濟效益:電池。


特斯拉電池的經濟學


特斯拉汽車和電池


馬斯克建立了第一家可行的私營航天公司SpaceX,該公司將火箭送入太空,為國際空間站補充燃料。他正在開發一種連接洛杉磯和舊金山的高速地下交通系統,名為“超級高鐵”(Hyperloop)。他還是全球首家獨立的全球電動汽車公司特斯拉(Tesla)的創始人。


當人們抱怨特斯拉的全電動汽車對中產階級來說太貴,充電間隔太短時,馬斯克承諾與電池制造商合作,削減成本,提高效率。由于電池供應商的進展太慢,特斯拉決定自己進入電池制造業務。2015年,特斯拉推出了自己的商用和家用電池系列,名為PowerWall(能量墻)系列。(參見:新的電池技術投資機會。)


電流電池的問題


電池是固態設備,儲存和釋放電流,為一系列消費電子產品和其他設備供電。可充電鋰離子電池(LiOn)已成為這些應用中應用最廣泛的電池,從手機、平板電腦、筆記本電腦到電動汽車,隨處可見。


雖然微芯片和集成電路的功能已經成倍增長,但更小、更便宜的電池技術卻落后了。電池的改進是小而漸進的。


在現代智能手機中,計算量被壓縮到設備的一小部分,而電池占據了大部分可用空間。電池也是該設備總成本的一大因素。


對于電動汽車來說,問題更加復雜:汽車本質上是一組裝在輪子上的電池組。特斯拉的旗艦車ModelS擁有約60千瓦時的電力容量,這意味著截至2017年,其標價為3.5萬美元,其中約42.25%直接來自電池。


鋰也是一種不穩定的物質,因此電池的制造必須小心謹慎,以免在典型的車禍中受損。即使是少量的空氣或水也會使鋰燃燒。確保每個電池都是正確密封和安全是一個額外的成本。


特斯拉的Powerwall


特斯拉并不是唯一一家為家庭或企業開發商用LiOn電池存儲解決方案的公司。特斯拉在內華達州沙漠建立了一個巨大的電池廠(恰如其分地命名為“超級工廠”),生產新的和改進的電池組,用于汽車、家庭和企業的能源存儲。


第一代Powerwall于2015年4月發布,更新后的Powerwall2.0于2016年10月發布,存儲容量是第一代的兩倍。2018年,Powerwall2.0電池(不包括安裝成本)的售價為5900美元。額外費用包括700美元的硬件,共計6600美元。根據研究和比較太陽能安裝價格和公司的平臺enerysage的數據,安裝成本從2000美元到8000美元不等。要將動力墻安裝為太陽能+存儲系統的一部分,需要像太陽能這樣的能源系統。一個平均5千瓦的太陽能系統的成本在8500美元到16000美元之間,這取決于位置和設備。


盡管在初期階段,安裝太陽能+儲能系統的成本可能比其他方案要高,但這是一項值得投資的項目,而且經濟效益取決于當地電力公司如何制定電價。


特斯拉電池的經濟學


特斯拉的電動墻是如何工作的?


特斯拉電池組的尺寸適合家庭日常使用,通常與家庭太陽能電池板系統配套使用。當太陽能電池板產生的電量超過家庭使用的電量時,多余的電量就儲存在電池組中,而不是送回電網。當太陽能電池板不能產生足夠的電力時,家庭可以從電力墻中獲得電力,而不必從公用事業公司購買電力。


目前,擁有太陽能電池板的家庭可以將多余的電力賣回給電網,但無法有效地儲存這些電能。這導致電網負荷不平衡,使得住宅太陽能發電在夜間或陰天不那么有用。今天的電網不能儲存電力,電力是根據需要在需要的地方產生和分配的。


由于住宅屋頂上的太陽能電池板往往在下午太陽最強烈的時候產生最大的電量,電網上可能會出現不平衡負載。然而,對電力的需求通常在一天的這個時候相對較低,在人們起床開始一天生活的清晨最需要電力。


與太陽能電池板一起安裝的電池解決方案是解決這些問題的一個步驟。Powerwall電池還可以在暴風雨或其他停電時為家庭提供電力,取代傳統的燃氣發電機。


擁有能源墻的經濟效益


雖然安裝太陽能電池板的成本系統補充Powerwall是昂貴的,太陽能設施大幅下降的價格在過去的幾年中由于降低生產成本,更有效的安裝過程的結果增加規模經濟和慷慨的政府補貼在一些地方。


稅收優惠使家庭更負擔得起太陽能安裝費用,而太陽能公司通常會向房主提供慷慨的激勵措施,以降低前期成本,并可將每千瓦時的電費降至低于電網電價的水平。


當然,有人認為特斯拉的電池和汽油發電機都是奢侈品。但是,在最近發生了颶風艾琳(Irene)和桑迪(Sandy)等極端天氣事件,以及2014年至2015年冬季襲擊東海岸的大規模降雪之后,應急電力供應變得越來越受歡迎。


電力墻的目標還不是讓家庭完全脫離電網。相反,它是一個可行的替代天然氣發電機的備用電力在需要的時候。但特斯拉的“動力墻”系統最重要的經濟影響,是它將產生的文化資本的增加。與過去150年里從燃氣照明到智能手機的大多數其他技術創新一樣,較富裕的人可能是第一批采用者,但他們的興趣創造了一種規模經濟的可能性,將新技術交到日常用戶手中。


特斯拉的Powerwall電池是一項令人興奮的儲能技術發展。他們正在使現有的鋰離子電池技術在更大范圍內變得更廉價和更容易獲得。隨著競爭和不斷的研發,Powerwall電池及其后繼者可能會變得更加便宜和高效。20年后,在每個家庭的地下室或車庫看到這樣的電池可能并不奇怪。


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