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特斯拉储能电池大卖背后的奥秘及影响

被誉为“电动汽车界苹果”的特斯拉,这家硅谷起家的互联网公司,每次举动都备受关注。4月30日,特斯拉在美国召开新品发布会,此次并未展示其引以为傲的电动汽车新产品,而是正式推出“Power”...
发布时间:2015-06-30 00:48:43        来源:        作者:

被誉为“电动汽车界苹果”的特斯拉,这家硅谷起家的互联网公司,每次举动都备受关注。4月30日,特斯拉在美国召开新品发布会,此次并未展示其引以为傲的电动汽车新产品,而是正式推出“Power”系列储能电池。新品发布仅一周时间,就签下了约8亿美元的订单,相当于在中国6765辆电动汽车的销售总额。特斯拉的储能电池为何能取得如此好的销售成绩?将会产生怎样的重大影响?本文将深入分析。
 

  一、特斯拉储能电池大卖的奥秘
 

  (一)性价比优势明显
 

  特斯拉在此次新品发布会上共推出了两种储能产品。一种是家庭使用的储能产品Powerwall,分为7KWh和10KWh两个版本,售价分别为3000美元和3500美元;另一种是供商用和公用事业使用的储能系统Powerpack,由多个容量为100KWh的电池模块组成,售价为25000美元。新品上市仅一周,就已签下了8亿美元的订单,预计特斯拉公司需要用一年的时间来消化。
 

  该储能产品价格低廉且外形美观,具备大规模普及的潜力。一是价格较为便宜。例如,面向家庭的Powerwall储能产品,两种型号产品折合到每kWh 容量的单价分别约为430 美元/kWh和350 美元/kWh,远低于欧美市场同类产品800-1500美元/kWh的价格。二是充放电成本低。储能电池产品的质保期为10年。假设每年充放电循环300 次,平均充放电深度70%,则每度电的充放电成本仅为0.17-0.2美元,在价格上具有绝对优势。三是Powerwall家用储能产品,体积小巧,只有7mm厚,可以挂到墙上,外形美观,非常适合家庭使用。
 

  (二)电池技术先进
 

  特斯拉家用储能产品Powerwall配有888个单体电池,采用与电动汽车Model S同源的18650 锂电池。首先,锂电池由于具有高比能量、高比功率、高转换率、稳定性强、价格适中等特点,其应用逐步从便携式电子产品转向动力型电源领域,非常适合分布式光伏市场,因此成为当前储能行业的主导。特斯拉经过大量的市场测算,最终选择松下NCR18650A锂电池作为最优方案。其次,电池技术拥有多项发明专利。特斯拉的技术专利主要涵盖电池管理系统、电池冷却及安装等领域,其电池管理及控制系统是基于互联网的创新性研究成果。例如,充放电的芯片充分利用了互联网的核心路由器,极大提升了整体的充放电效率;在电池的温度管理方面,采用了独门的液冷技术进行降温。
 

  (三)符合当地消费者需求
 

  发布会上,Powerwall的订单达3.8万个,大部分来自美国家庭用户。究其原因,该产品极其符合人口稀疏、深受停电之苦的美国消费者的需求。首先,家用储能产品能与分布式太阳能发电系统结合,白天日照高峰时由屋顶光伏系统发电,通过Powerwall存储后,到晚上用电高峰时再开启,既可以避免向电网购电,也减少了自家多余的光伏电力以较低的电价卖给电网的风险。其次,即使没有安装屋顶光伏系统,只要地区峰谷电价差异大,利用储能电池也可发挥“移峰填谷”作用,在电价较低的夜晚充电、在电价较高的白天放电,极大减少了消费者的用电成本。此外,对于风电和光伏发电不稳定、或自然灾害多发导致断电的地区,储能产品还可作为应急电源使用。
 

  二、特斯拉发展储能电池的重要影响
 

  (一)将催生储能产业爆发性增长
 

  从电动汽车产业到储能产业,特斯拉开启了全新的商业尝试。此次特斯拉涉足储能市场,或类似于2014年在新能源汽车领域掀起的一股狂风,具有催化剂作用,将引爆全球科技界和能源界对储能产业的热情和重视。如德国戴姆勒集团已于6月2日高调推出“梅赛德斯——奔驰”品牌的储能电池,同样为家庭和企业提供锂离子储能电池。通用汽车也将推出电动车电池二次利用技术,并重点关注增长潜力巨大的储能市场。
 

  众多汽车企业之所以选择在这个时间点,正式宣告进军储能市场,是因为预估当前美国乃至全球储能市场有着良好的发展前景。据GTM研究公司和储能协会预测,美国储能市场2015年增长率预计为250%,约220兆瓦;从全球来看,2017 年储能新增装机将首次达到GW级,市场规模约50 亿元;到2020 年,全球储能新增装机或接近7GW,市场规模为200 亿元。储能产业有望复制风电与光伏的发展路径,实现爆发性增长。
 

  (二)或大幅降低用户的使用成本
 

  当前,全球储能电池市场虽然增长迅速,但仍处于发展初期。特斯拉想在储能电池领域大展拳脚,仍面临诸多挑战。2014年,美国储能电池的安装规模为1.28亿美元,主要面向公共事业,只有1%应用于家庭住宅中。此外,特斯拉还面临来自中国、日本、韩国等大量对手和竞争技术的挑战。因此,一方面,特斯拉期望这些储能电池产品成为发展主流,就必须大幅降低电池价格,只有这样才能吸引对价格敏感的消费者购买。预估需要下调价格75%。而特斯拉与松下合作在建的电池工厂将于2017年投入生产,届时,电池组每千瓦时的成本将降低30%。另一方面,对家庭用户而言,储能电池与光伏发电系统相集合,能最大程度减少对电网供电的依赖,预估减少约20 年的用电成本。
 

  (三)进一步巩固电池领域优势
 

  作为一家电动汽车先锋企业,特斯拉最核心的技术是对电池管理技术的颠覆和再造,分层次管理的办法让电池组发挥能量。此次特斯拉为家庭、商业和公共事业提供一整套储能电池方案,采用与电动汽车相同的电池构架、电池管理系统,将打开锂电池产品的应用新蓝海。目前特斯拉计划扩大其在建的“Gigafactory”超级电池工厂的规模,该超级电池工厂的建设将耗资50亿美元,预计2017年投入生产,2020年达到最大产能。届时,该工厂的年产电池容量将达到35千兆瓦时,可满足特斯拉年产50万辆电动车的需求。此时特斯拉进军储能市场,可有效消化超级电池工厂三分之一的产能,其余三分之二的产能用于特斯拉电动车的制造。并且,特斯拉旗下储能电池产品、电动汽车产品和SolarCity光伏发电系统产品将完美结合起来,形成能源互联网的闭环模式。动力锂电池的梯级利用可作为降低储能电池成本的有效途径。经过检测和处理后,动力锂电池被淘汰后,可继续用于新能源分布式发电站、路灯、通讯基站等储能领域。如此这种阶梯式利用,可让动力锂电池价值得到充分发挥,降低电池30%-60%的成本。
 

  (四)规避风险,做大做强电动汽车产业
 

  开拓并抢占全球电动汽车市场是特斯拉的终极目标。经过在美国十多年的苦心经营,依靠其出色的外观和加速性能,特斯拉带动了全球电动汽车热潮。然而无论是新款Model X和Model 3车型的研发和制造,或是进军中国等新兴工业化国家电动汽车市场,以及大规模的充电网络和超级电池工厂建设等,都需要大量的资金投入,特斯拉预估2015年的资本支出将高达15亿美元。但特斯拉近年来在电动汽车领域发展并不如意。例如,2014年是特斯拉电动汽车进入中国市场的第一年,相对美国总部定下的10000辆销售目标,全年完成额也不足25%。2015年,特斯拉汽车第一季度净亏损为1.54亿美元,与去年同期相比有所扩大。在种种不利因素下,储能电池发布仅一周时间,就有高达8亿美元的预计收入,相当于在我国6765辆的特斯拉汽车销售总和。惊人的订单业绩让特斯拉打了一个翻身仗,通过扩展产业链优势,避免了电动汽车销量变化所带来的经营风险。未来,特斯拉可将储能电池产业作为一个盈利点,在投资甚大的电动汽车领域做大做强。
 

  三、启示与建议
 

  (一)重视储能市场发展
 

  当前,随着全球环保压力的日益增大,世界主要国家竞相布局储能产业发展。虽然我国储能产业仍处于发展初期,但未来或迎来行业发展的“储能元年”。从国家层面看,我国大规模光伏电站、商业和公共事业分布式光伏系统的装机量增长迅猛,因此,不管是从提高光伏发电利用效率还是改善电力供需矛盾的角度出发,适当增加电网储能尤为必要。从企业层面看,锂电池应用的三大主流市场——消费类电子产品市场、电动交通工具市场、工业与储能市场中,用于消费类电子的锂电池市场增长缓慢,电动交通工具用锂电池供应商有限,开辟潜力巨大的储能市场理应受到重视。尤其是在当下,培育储能市场不仅有利于提高可再生能源利用水平,还有望形成新的经济增长点。
 

  (二)提升自身储能电池实力
 

  当前,由于我国储能技术成本高、运营模式不成熟、经济难以衡量等,并且峰谷价差尚未形成,储能用户把电卖给电网也没有国家补贴,因此,对于一般家庭用户来说,储能产品配合光伏发电系统的吸引力不足。若要我国的家用储能全面开花,需政府主动引导和扶持储能电池生产企业。可喜的是,在当前众多汽车企业抢分储能市场之前,我国比亚迪公司就已推出储能电池产品。但与特斯拉、戴姆勒等不同的是,比亚迪原本就是一家电池供应商,在储能电池领域经营时间较长,生产微网系统、家庭小型储能系统、社区中型储能系统、大型储能系统等,其技术、质量、安全等各方面皆已达到国际标准。此次特斯拉发布储能电池,对比亚迪而言是个难得的机会。
 

  (三)夯实锂电池产业发展基础
 

  特斯拉在众多储能技术路线中选取了锂电池,为本已在电动汽车领域中闪耀发光的锂电产业再次注入了强大活力,使竞争激烈的储能电源应用方向逐渐清晰。为此,我国应大力发展锂电池产业,推进产品创新、应用创新和模式创新的有机结合。一是加大科研投入。引导企业研究适用于工业环境的高倍率充放电循环、高低温、恶劣环境和低维护水平等条件下使用的锂电池产品。重点攻关隔膜、电解质等关键技术;二是鼓励产业链垂直整合,扶持龙头企业。积极推进与下游汽车厂商的合作,发挥协同效应;三是在项目布局、产能、项目质量、工艺装备、生产环境、环境保护、安全检测、认证等方面严控准入,提高锂电产业整体水平;四是重视18650在动力电池上的应用,短期内我国可加大在电动自行车、电动三轮车、低速电动汽车等领域应用。

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