„Tesla“ akumuliatorių ekonomika

„Tesla, Inc.“ (TSLA) yra JAV automobilių ir energetikos įmonė, įsikūrusi Palo Alto mieste, Kalifornijoje. Bendrovė gamina elektrinius automobilius ir saulės baterijas. „Tesla“ generalinis direktorius Elonas Muskas padidino „Tesla“ matomumą 2018 m. Pabaigoje, išspręsdamas SEC ieškinį. Teismo ieškinyje teigta, kad Muskas pateikė „melagingus ir klaidinančius teiginius“ apie galimybę paversti įmonę privačia. „Tesla“ akcijos kaina greitai krito 10% po žinios apie ieškinį. „Tesla“ taip pat nesugeba gauti pelno pagal 2018 m. Antrojo ketvirčio ataskaitas, kuriose užfiksuotas didžiausias bendrovės ketvirtinis nuostolis.

Investuotojai nerimauja dėl „Tesla“ ir jos pažangiausių technologijų bei gaminių ateities, todėl čia atidžiau pažvelgsime į vienos įmonės pagrindinių produktų ekonomiką: akumuliatorius.

„Tesla“ automobiliai ir baterijos

Muskas pastatė pirmąją perspektyvią privačią erdvėlaivių kompaniją „SpaceX“, kuri raketas siunčia į kosmosą, kad galėtų atkurti tarptautinę kosminę stotį. Jis kuria greitojo požeminio transporto sistemą, jungiančią Los Andželą su San Francisko, vadinamą „Hyperloop“. Jis taip pat yra „Tesla“, pirmosios pasaulyje nepriklausomos pasaulinės elektrinių automobilių kompanijos, įkūrėjas.

Kai žmonės skundėsi, kad „Tesla“ visi elektra varomi automobiliai yra per brangūs viduriniajai klasei ir kad jų važiavimo nuotolis tarp įkrovų yra per trumpas, Muskas pažadėjo bendradarbiauti su akumuliatorių gamintojais, kad sumažintų išlaidas ir padidintų efektyvumą. Kai pažangumas su akumuliatorių tiekėjais buvo per lėtas, „Tesla“ nusprendė įsitraukti į akumuliatorių ir pati pasidarė verslą. 2015 m. „Tesla“ paskelbė savo komercinių ir gyvenamųjų baterijų liniją, vadinamą „PowerWall“ serija. (Taip pat žiūrėkite: Investicijos į naujas baterijų technologijos galimybes .)

Dabartinių baterijų problema

Baterijos yra kietojo kūno įtaisai, kaupiantys ir išleidžiantys elektros srovę, maitinantys daugybę plataus vartojimo elektronikos ir kitų prietaisų. Įkraunamos ličio jonų (LiOn) baterijos tapo plačiausiai naudojamos šiose programose ir yra viskuo, pradedant mobiliaisiais telefonais ir planšetiniais kompiuteriais, nešiojamaisiais kompiuteriais ir baigiant elektrinėmis transporto priemonėmis. Mikroschemos ir integruotos grandinės tapo eksponentiškai galingesnės, mažesnių ir pigesnių akumuliatorių technologija atsiliko. „LiOn“ akumuliatorių patobulinimai buvo nedideli ir laipsniški. (Taip pat žiūrėkite: Ličio jonų akumuliatorių atsargos .)

Šiuolaikiniame išmaniajame telefone skaičiavimo pastangos sudedamos į mažą prietaiso dalį, o baterija užima didžiąją dalį laisvos vietos. Baterija taip pat yra didelis veiksnys, lemiantis visas įrenginio sąnaudas. Elektrinėms transporto priemonėms problema dar sudėtingesnė: automobiliai iš esmės yra daugybė akumuliatorių ant ratų. „Tesla“ pavyzdinio automobilio „Model S“ galia yra maždaug 60 kilovatvalandžių, o tai reiškia, kad maždaug 42, 25% lipduko kainos - 35 000 USD nuo 2017 m. - tiesiogiai priskiriama jo akumuliatoriams.

Ličio taip pat yra nestabili medžiaga. Todėl akumuliatorius reikia pastatyti atsargiai, kad būtų išvengta žalos per įprastą automobilio avariją. Net ir nedidelis oro ar vandens poveikis gali sukelti ličio liepsną. Užtikrinti, kad kiekviena baterija būtų tinkamai uždaryta ir pritvirtinta, yra papildomų išlaidų. (Norėdami sužinoti daugiau, skaitykite: Kodėl „Tesla“ automobiliai yra tokie brangūs? )

„Tesla“ galios siena

„Tesla“ nėra vienintelė įmonė, kurianti komerciškai prieinamą „LiOn“ akumuliatorių laikymo sprendimą namams ar verslui. „Tesla“ Nevados dykumoje pastatė didžiulę akumuliatorių gamyklą (atitinkamai pavadintą milžinišką), kad galėtų gaminti naujus ir patobulintus akumuliatorius tiek savo transporto priemonėms, tiek namų ir verslo energijai kaupti.

Pirmos kartos „Powerwall“ buvo paleista 2015 m. Balandžio mėn., O atnaujinta „Powerwall 2.0“ buvo paskelbta 2016 m. Spalio mėn., Dvigubai didesnė nei originalo talpa. 2018 m. „Powerwall 2.0“ akumuliatorius (neįskaičius diegimo išlaidų) kainavo 5900 USD. Į papildomas išlaidas įeina aparatūra už 700 USD, iš viso - 6 600 USD. Pasak „EnergySage“, platformos, kuri tiria ir lygina saulės energijos įrenginių kainas ir įmones, diegimas gali kainuoti nuo 2 000 iki 8 000 USD.

Norint įdiegti „Powerwall“ kaip „saulės plius“ kaupimo sistemos dalį, reikalinga tokia energijos sistema kaip saulės energija. Vidutiniškai 5 kilovatų (kW) saulės energijos sistema kainuoja nuo 8500 iki 16 000 USD, priklausomai nuo vietos ir įrangos.

Nors pradiniame etape tai gali būti brangesni už kitus variantus, saulės ir energijos akumuliatorių sistemos įrengimas gali būti verta investicija, o ekonomika priklauso nuo to, kaip vietinės elektros komunalinės paslaugos įkaito.

Kaip veikia „Tesla“ „Powerwall“?

„Tesla“ akumuliatorių blokas yra pritaikytas kasdieniam naudojimui namuose ir paprastai yra suporuotas su namų saulės kolektorių sistema. Kai saulės baterijos pagamina daugiau elektros energijos, nei sunaudojama namuose, perteklius kaupiamas akumuliatoriuje, o ne grąžinamas atgal į elektros tinklą. Kai plokštėms nepavyksta pagaminti pakankamai elektros energijos, namai gali semtis iš „Powerwall“, užuot pirkę elektrą iš komunalinių paslaugų įmonės.

Nameliai su saulės baterijomis šiuo metu gali parduoti elektros energijos perteklių į elektros tinklą, tačiau negali efektyviai kaupti šios energijos. Tai sukelia nesubalansuotas apkrovas tinkle ir daro gyvenamosios saulės energijos gamybą ne tokią naudingą naktį ar debesuotomis dienomis. Šiuo metu elektros tinklas negali kaupti elektros energijos, o energija generuojama ir paskirstoma pagal poreikį ten, kur jos reikia.

Tinklelyje gali atsirasti nesubalansuotos apkrovos, nes saulės baterijos ant gyvenamųjų namų stogų paprastai pagamina maksimalų kiekį elektros energijos ankstyvą popietę, kai saulė yra stipriausia. Tačiau elektros energijos poreikis šiuo dienos momentu dažnai yra palyginti mažas, o labiausiai reikalingas ankstyvą rytą, kai žmonės pabunda ir pradeda dieną. Akumuliatorių sprendimai, įmontuoti kartu su saulės baterijomis, yra žingsnis link šių problemų sprendimo.

„Powerwall“ baterijos taip pat gali tiekti energiją namams audrų ar kitų elektros energijos tiekimo nutraukimų metu vietoje tradicinių dujomis varomų generatorių.

„Sieninės sienos“ ekonomika

Nors saulės kolektorių sistemos papildymo „Powerwall“ įrengimas kainuoja brangiai, saulės energijos instaliacijų kainos per pastaruosius kelerius metus smarkiai sumažėjo dėl mažėjančių gamybos sąnaudų, efektyvesnių įrengimo procesų, kuriuos lemia didėjanti masto ekonomija ir dosni vyriausybė. subsidijos kai kuriose vietose. Dėl mokesčių lengvatų saulės energijos instaliacija namų ūkiams tampa prieinamesnė, o saulės energijos įmonės dažnai siūlo dosnias paskatas namų savininkams, kurios sumažina išankstines sąnaudas ir dėl grynųjų skaitiklių gali sumažinti elektros energijos / kWh kainą žemiau tinklo kainos.

Žinoma, galima pateikti argumentą, kad „Tesla“ akumuliatoriai , taip pat dujiniai generatoriai yra prabangos prekė. Tačiau avariniai elektros energijos šaltiniai išpopuliarėjo po pastarųjų ekstremalių oro įvykių, tokių kaip uraganai „Irene“ ir „Sandy“, taip pat po didžiulio sniego kritimo, kuris 2014–2015 m. Žiemą užklupo Rytų pakrantę. „Powerwall“ tikslas - dar - ne namai visiškai ne prie elektros tinklo. Atvirkščiai, tai yra perspektyvi alternatyva dujų generatoriams atsarginei elektros energijai prireikus.

Tačiau svarbiausias „Tesla“ „Powerwall“ sistemos ekonominis poveikis yra padidėjęs kultūrinis kapitalas, kurį ji duos. Kaip ir dauguma kitų technologinių naujovių per pastaruosius 150 metų, pradedant dujiniu apšvietimu ir baigiant išmaniaisiais telefonais, turtingesni gali būti pirmieji vartotojai, tačiau jų susidomėjimas sukuria masto ekonomijos galimybę, suteikiančią naujas technologijas kasdienio vartotojo rankoms.

Esmė

„Tesla“ „Powerwall“ akumuliatoriai yra įdomus energijos kaupimo technologijos tobulinimas. Nors jie ne išradinėja rato, jie daro esamą ličio jonų akumuliatorių technologiją prieinamesnę ir prieinamą didesnėmis masteliais. Tikėtina, kad konkurencijos ir nuolatinių tyrimų bei plėtros metu „Powerwall“ baterijos ir jų perėmėjai taps dar pigesnės ir efektyvesnės. Per 20 metų gali būti ne keista pamatyti tokią bateriją kiekvieno namo rūsyje ar garaže.