當前,全球儲能電池市場雖然增長迅速,但仍處于發展初期。特斯拉想在儲能電池領域大展拳腳,仍面臨諸多挑戰。2014年,美國儲能電池的安裝規模為1.28億美元,主要面向公共事業,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使用的儲能系統Powerpack,由多個容量為100KWh的電池模塊組成,售價為25000美元。 新品發布僅一周時間,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)性價比優勢明顯
該儲能產品價格低廉且外形美觀,具備大規模普及的潛力。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鋰電池作為最優方案。其次,電池技術擁有多項發明專利。特斯拉的技術專利主要涵蓋電池管理系統、電池冷卻及安裝等領域,其電池管理及控制系統是基于互聯網的創新性研究成果。例如,充放電的芯片充分利用了互聯網的核心路由器,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電系統結合,白天日照高峰時由屋頂光伏系統發電,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,只要地區峰谷電價差異大,利用儲能電池也可發揮“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,對于風電和光伏發電不穩定、或自然災害多發導致斷電的地區,儲能產品還可作為應急電源使用。
特斯拉發展儲能電池對世界的影響
(一)將催生儲能產業爆發性增長
從電動汽車產業到儲能產業,特斯拉開啟了全新的商業嘗試。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展前景。據GTM研究公司和儲能協會預測,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,市場規模約50 億元;到2020 年,全球儲能新增裝機或接近7GW,市場規模為200 億元。儲能產業有望復制風電與光伏的發展路徑,實現爆發性增長。
(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,儲能電池與光伏發電系統相集合,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勢
作為一家電動汽車先鋒企業,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揮能量。此次特斯拉為家庭、商業和公共事業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,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光伏發電系統產品將完美結合起來,形成能源互聯網的閉環模式。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,可繼續用于新能源分布式發電站、路燈、通訊基站等儲能領域。
(四)規避風險,做大做強電動汽車產業
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車型的研發和制造,或是進軍中國等新興工業化國家電動汽車市場,以及大規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展并不如意。在種種不利因素下,儲能電池發布僅一周時間,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。驚人的訂單業績讓特斯拉打了一個翻身仗,通過擴展產業鏈優勢,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電系統的吸引力不足。
從企業層面看,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光的鋰電產業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,我國應大力發展鋰電池產業,推進產品創新、應用創新和模式創新的有機結合。
|