當前,,全球儲能電池市場雖然增長迅速,,但仍處于發(fā)展初期,。特斯拉想在儲能電池領域大展拳腳,,仍面臨諸多挑戰(zhàn)。2014年,,美國儲能電池的安裝規(guī)模為1.28億美元,,主要面向公共事業(yè),只有1%應用于家庭住宅中,。被譽為“電動汽車界蘋果”的特斯拉,,這家硅谷起家的互聯(lián)網公司,每次舉動都備受關注,。4月30日,,特斯拉在美國召開新品發(fā)布會,此次并未展示其引以為傲的電動汽車新產品,,而是正式推出“Power”系列儲能電池,。特斯拉在此次新品發(fā)布會上共推出了兩種儲能產品。一種是家庭使用的儲能產品Powerwall,,分為7KWh和10KWh兩個版本,,售價分別為3000美元和3500美元;另一種是供商用和公用事業(yè)使用的儲能系統(tǒng)Powerpack,,由多個容量為100KWh的電池模塊組成,,售價為25000美元,。 新品發(fā)布僅一周時間,,就簽下了約8億美元的訂單,相當于在中國6765輛電動汽車的銷售總額,。特斯拉的儲能電池為何能取得如此好的銷售成績,?將會產生怎樣的重大影響?
(一)性價比優(yōu)勢明顯
該儲能產品價格低廉且外形美觀,,具備大規(guī)模普及的潛力,。一是價格較為便宜,。例如,面向家庭的Powerwall儲能產品,,兩種型號產品折合到每kWh 容量的單價分別約為430 美元/kWh和350 美元/kWh,,遠低于歐美市場同類產品800-1500美元/kWh的價格。二是充放電成本低,。儲能電池產品的質保期為10年,。假設每年充放電循環(huán)300 次,平均充放電深度70%,,則每度電的充放電成本僅為0.17-0.2美元,,在價格上具有絕對優(yōu)勢。三是Powerwall家用儲能產品,,體積小巧,,只有7mm厚,可以掛到墻上,,外形美觀,,非常適合家庭使用。
(二)電池技術先進
特斯拉家用儲能產品Powerwall配有888個單體電池,,采用與電動汽車Model S同源的18650 鋰電池,。首先,鋰電池由于具有高比能量,、高比功率,、高轉換率、穩(wěn)定性強,、價格適中等特點,,其應用逐步從便攜式電子產品轉向動力型電源領域,非常適合分布式光伏市場,,因此成為當前儲能行業(yè)的主導,。 特斯拉經過大量的市場測算,最終選擇松下NCR18650A鋰電池作為最優(yōu)方案,。其次,,電池技術擁有多項發(fā)明專利。特斯拉的技術專利主要涵蓋電池管理系統(tǒng),、電池冷卻及安裝等領域,,其電池管理及控制系統(tǒng)是基于互聯(lián)網的創(chuàng)新性研究成果。例如,,充放電的芯片充分利用了互聯(lián)網的核心路由器,,極大提升了整體的充放電效率;在電池的溫度管理方面,,采用了獨門的液冷技術進行降溫,。
(三)符合當地消費者需求
發(fā)布會上,,Powerwall的訂單達3.8萬個,大部分來自美國家庭用戶,。究其原因,,該產品極其符合人口稀疏、深受停電之苦的美國消費者的需求,。首先,,家用儲能產品能與分布式太陽能發(fā)電系統(tǒng)結合,白天日照高峰時由屋頂光伏系統(tǒng)發(fā)電,,通過Powerwall存儲后,,到晚上用電高峰時再開啟,既可以避免向電網購電,,也減少了自家多余的光伏電力以較低的電價賣給電網的風險,。 其次,即使沒有安裝屋頂光伏系統(tǒng),,只要地區(qū)峰谷電價差異大,,利用儲能電池也可發(fā)揮“移峰填谷”作用,在電價較低的夜晚充電,、在電價較高的白天放電,,極大減少了消費者的用電成本。此外,,對于風電和光伏發(fā)電不穩(wěn)定,、或自然災害多發(fā)導致斷電的地區(qū),儲能產品還可作為應急電源使用,。
特斯拉發(fā)展儲能電池對世界的影響
(一)將催生儲能產業(yè)爆發(fā)性增長
從電動汽車產業(yè)到儲能產業(yè),,特斯拉開啟了全新的商業(yè)嘗試。此次特斯拉涉足儲能市場,,或類似于2014年在新能源汽車領域掀起的一股狂風,,具有催化劑作用,將引爆全球科技界和能源界對儲能產業(yè)的熱情和重視,。如德國戴姆勒集團已于6月2日高調推出“梅賽德斯——奔馳”品牌的儲能電池,,同樣為家庭和企業(yè)提供鋰離子儲能電池。通用汽車也將推出電動車電池二次利用技術,,并重點關注增長潛力巨大的儲能市場,。 眾多汽車企業(yè)之所以選擇在這個時間點,正式宣告進軍儲能市場,,是因為預估當前美國乃至全球儲能市場有著良好的發(fā)展前景,。據GTM研究公司和儲能協(xié)會預測,美國儲能市場2015年增長率預計為250%,,約220兆瓦,;從全球來看,2017 年儲能新增裝機將首次達到GW級,,市場規(guī)模約50 億元,;到2020 年,全球儲能新增裝機或接近7GW,,市場規(guī)模為200 億元,。儲能產業(yè)有望復制風電與光伏的發(fā)展路徑,實現爆發(fā)性增長,。
(二)或大幅降低用戶的使用成本
一方面,,特斯拉期望這些儲能電池產品成為發(fā)展主流,就必須大幅降低電池價格,,只有這樣才能吸引對價格敏感的消費者購買,。預估需要下調價格75%。而特斯拉與松下合作在建的電池工廠將于2017年投入生產,,屆時,,電池組每千瓦時的成本將降低30%。另一方面,,對家庭用戶而言,,儲能電池與光伏發(fā)電系統(tǒng)相集合,能最大程度減少對電網供電的依賴,,預估減少約20 年的用電成本,。
(三)進一步鞏固電池領域優(yōu)勢
作為一家電動汽車先鋒企業(yè),特斯拉最核心的技術是對電池管理技術的顛覆和再造,,分層次管理的辦法讓電池組發(fā)揮能量,。此次特斯拉為家庭、商業(yè)和公共事業(yè)提供一整套儲能電池方案,,采用與電動汽車相同的電池構架,、電池管理系統(tǒng),將打開鋰電池產品的應用新藍海,。 目前特斯拉計劃擴大其在建的“Gigafactory”超級電池工廠的規(guī)模,,該超級電池工廠的建設將耗資50億美元,預計2017年投入生產,,2020年達到最大產能,。屆時,該工廠的年產電池容量將達到35千兆瓦時,,可滿足特斯拉年產50萬輛電動車的需求,。此時特斯拉進軍儲能市場,可有效消化超級電池工廠三分之一的產能,,其余三分之二的產能用于特斯拉電動車的制造,。并且,,特斯拉旗下儲能電池產品、電動汽車產品和SolarCity光伏發(fā)電系統(tǒng)產品將完美結合起來,,形成能源互聯(lián)網的閉環(huán)模式,。動力鋰電池的梯級利用可作為降低儲能電池成本的有效途徑。經過檢測和處理后,,動力鋰電池被淘汰后,,可繼續(xù)用于新能源分布式發(fā)電站、路燈,、通訊基站等儲能領域,。
(四)規(guī)避風險,做大做強電動汽車產業(yè)
開拓并搶占全球電動汽車市場是特斯拉的終極目標,。經過在美國十多年的苦心經營,,依靠其出色的外觀和加速性能,特斯拉帶動了全球電動汽車熱潮,。然而無論是新款Model X和Model 3車型的研發(fā)和制造,,或是進軍中國等新興工業(yè)化國家電動汽車市場,以及大規(guī)模的充電網絡和超級電池工廠建設等,,都需要大量的資金投入,,特斯拉預估2015年的資本支出將高達15億美元。但特斯拉近年來在電動汽車領域發(fā)展并不如意,。在種種不利因素下,,儲能電池發(fā)布僅一周時間,就有高達8億美元的預計收入,,相當于在我國6765輛的特斯拉汽車銷售總和,。驚人的訂單業(yè)績讓特斯拉打了一個翻身仗,通過擴展產業(yè)鏈優(yōu)勢,,避免了電動汽車銷量變化所帶來的經營風險,。未來,特斯拉可將儲能電池產業(yè)作為一個盈利點,,在投資甚大的電動汽車領域做大做強,。
當前,由于我國儲能技術成本高,、運營模式不成熟,、經濟難以衡量等,并且峰谷價差尚未形成,,儲能用戶把電賣給電網也沒有國家補貼,,因此,對于一般家庭用戶來說,儲能產品配合光伏發(fā)電系統(tǒng)的吸引力不足,。
從企業(yè)層面看,,鋰電池應用的三大主流市場——消費類電子產品市場、電動交通工具市場,、工業(yè)與儲能市場中,,用于消費類電子的鋰電池市場增長緩慢,,電動交通工具用鋰電池供應商有限,,開辟潛力巨大的儲能市場理應受到重視。尤其是在當下,,培育儲能市場不僅有利于提高可再生能源利用水平,,還有望形成新的經濟增長點。
特斯拉在眾多儲能技術路線中選取了鋰電池,,為本已在電動汽車領域中閃耀發(fā)光的鋰電產業(yè)再次注入了強大活力,,使競爭激烈的儲能電源應用方向逐漸清晰。為此,,我國應大力發(fā)展鋰電池產業(yè),,推進產品創(chuàng)新、應用創(chuàng)新和模式創(chuàng)新的有機結合,。
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