Tesla-batteriernes økonomi

Tesla, Inc. (TSLA) er et amerikansk bil- og energifirma med base i Palo Alto, Californien. Virksomheden fremstiller elbiler og solcellepaneler. Teslas administrerende direktør Elon Musk øgede Teslas synlighed i slutningen af ​​2018 ved at bilægge en SEC-retssag. Retssagen hævdede, at Musk afgav "falske og vildledende udsagn" om muligheden for at tage virksomheden privat. Teslas aktiekurs faldt straks med 10% efter nyheden om retssagen. Tesla undlader heller ikke at skabe et overskud ifølge rapporter i 2. kvartal 2018, der registrerede selskabets største kvartalsvise tab.

Investorer er uønskede over Teslas fremtid og dets avancerede teknologier og produkter, så her er et nærmere kig på økonomien i et selskabs kerneprodukter: batterier.

Tesla biler og batterier

Musk byggede det første levedygtige private rumfartfirma, SpaceX, der sender raketter ud i rummet for at genoprette den internationale rumstation. Han udvikler et højhastighedsunderjordisk transportsystem, der forbinder Los Angeles med San Francisco kaldet Hyperloop, og han er også grundlæggeren af ​​Tesla, verdens første uafhængige globale elbilselskab.

Da folk klagede over, at Teslas altelektriske biler var for dyre for middelklassen, og at deres rækkevidde mellem ladninger var for kort, lovede Musk at samarbejde med batteriproducenter for at reducere omkostningerne og forbedre effektiviteten. Da udviklingen med sine batterileverandører var for langsom, besluttede Tesla at komme ind i batteriet og skabe forretning i sig selv. I 2015 annoncerede Tesla sin egen linje med kommercielle og private batterier, kaldet PowerWall-serien. (Se også: Nye investeringsmuligheder for batteriteknologi .)

Problemet med nuværende batterier

Batterier er enheder i fast tilstand, der opbevarer og frigiver elektrisk strøm, der fører til en række forbrugerelektronik og andre enheder. Genopladelige lithium-ion-batterier (LiOn) er blevet de mest anvendte i disse applikationer og findes i alt fra mobiltelefoner og tablets til bærbare computere til elektriske køretøjer. Mens mikrochips og integrerede kredsløb er blevet eksponentielt mere kraftfulde, er mindre og billigere batteriteknologi forsinket. Forbedringer i LiOn-batterier har været små og inkrementelle. (Se også: Lithium-ion-batterilager .)

I en moderne smartphone pakkes beregningsindsatsen i en lille del af enheden, mens batteriet optager det meste af den ledige plads. Batteriet er også en stor faktor i enhedens samlede omkostninger. For elektriske køretøjer er problemet sammensat: Biler er i det væsentlige en række batteripakker på hjul. Teslas flagskibsmodel, Model S, har cirka 60 kilowatt-timers elektrisk kapacitet, hvilket betyder, at cirka 42, 25% af klistermærkeprisen, $ 35.000 pr. 2017, direkte kan henføres til sine batterier.

Lithium er også et ustabilt stof. Derfor skal batterierne bygges omhyggeligt, så de undgår skader under en typisk bilulykke. Selv små mængder af eksponering for luft eller vand kan få litium til at briste i flammer. Det er en ekstra omkostning at sikre, at hvert batteri er korrekt forseglet og sikret. (Se mere: Hvorfor er Tesla-biler så dyre? )

Teslas Powerwall

Tesla er ikke det eneste firma, der udvikler en kommercielt tilgængelig LiOn-batterilagringsløsning til hjemmet eller virksomheden. Tesla har bygget en enorm batterifabrik (passende kaldet en gigafactory) i Nevada-ørkenen for at producere sine nye og forbedrede batteripakker både til sine køretøjer og til energi- og husholdningsopbevaring.

Den første generation af Powerwall blev lanceret i april 2015, og en opdateret Powerwall 2.0 blev annonceret i oktober 2016 med dobbelt så stor kapacitet som originalen. I 2018 koster et Powerwall 2.0-batteri (ikke inklusive installationsomkostninger) 5.900 $. Ekstra omkostninger inkluderer hardware til $ 700, hvilket giver i alt $ 6.600. Installation kan koste fra $ 2.000 til $ 8.000, ifølge EnergySage, en platform, der undersøger og sammenligner priser på solenergi og virksomheder.

For at installere Powerwall som en del af et sol-plus-lagringssystem kræves et energisystem som sol. Et gennemsnit på 5 kilowatt (kW) solenergisystem koster mellem $ 8.500 og $ 16.000 afhængigt af placeringen og udstyret.

Selvom det muligvis er dyrere end andre muligheder i de indledende stadier, kan installation af et sol-plus-lagringssystem være en værdifuld investering, og økonomien afhænger af, hvordan det lokale elektriske værktøj strukturerer sine priser.

Hvordan fungerer Teslas Powerwall?

Tesla-batteripakken er dimensioneret til daglig brug i et hjem og er typisk parret med et hjemmesolpanel. Når solcellepaneler producerer mere elektricitet, end et hjem kan bruge, opbevares det overskydende i batteripakken i stedet for at blive sendt tilbage til det elektriske net. Når panelerne ikke producerer nok strøm, kan hjemmet trække fra Powerwall i stedet for at skulle købe elektricitet fra et forsyningsselskab.

Huse med solcellepaneler kan i øjeblikket sælge overskydende elektricitet produceret til elnettet, men kan ikke lagre den energi effektivt. Dette medfører ubalanceret belastning på nettet og gør produktion af solenergi til beboelse mindre end nyttigt om natten eller på overskyede dage. Det elektriske net i dag kan ikke opbevare elektricitet, og strøm genereres og distribueres on-demand, hvor det er nødvendigt.

Ubalanceret belastning på nettet kan opstå, da solcellepaneler på boligtag har en tendens til at producere den maksimale mængde elektricitet i løbet af den tidlige eftermiddag, når solen er den stærkeste. Efterspørgslen efter elektricitet er imidlertid ofte relativt lav på dette tidspunkt på dagen og er mest efterspurgt om morgenen, når folk vågner op og begynder deres dag. Batteriløsninger installeret sammen med solcellepaneler er et skridt i retning af at løse disse problemer.

Powerwall-batterier kan også levere strøm til hjem under storme eller andre strømafbrydelser i stedet for traditionelle gasdrevne generatorer.

Økonomien ved at eje Powerwall

Mens omkostningerne ved installation af et solcellepanelsystem til komplement til Powerwall er dyre, er solcelleinstallationer faldet dramatisk i de seneste par år på grund af faldende produktionsomkostninger, mere effektive installationsprocesser som følge af stigende stordriftsfordele og generøs regering tilskud nogle steder. Skattelettelser gør en solcelleinstallation mere overkommelig for husholdningerne, og solcellefirmaer tilbyder ofte generøse incitamenter til husejere, der reducerer omkostningerne på forhånd og kan nedbringe elektricitetsomkostninger pr / kWh under netpriserne på grund af nettomåling.

Argumentet kan naturligvis fremsættes, at Teslas batterier og også gasdrevne generatorer er luksusartikler. Men nødforsyninger er steget i popularitet efter de nylige ekstreme vejrbegivenheder som orkanerne Irene og Sandy samt det massive snefald, der ramte østkysten vinteren 2014 til 2015. Det er ikke Powerwall-målet - endnu - at tage hjem helt fra elnettet. Det er snarere et levedygtigt alternativ til gasgeneratorer til sikkerhedskopiering af elektricitet i tider med behov.

Men den vigtigste økonomiske virkning af Teslas Powerwall-system er stigningen i kulturel kapital, det vil producere. Som med de fleste andre teknologiske innovationer i de sidste 150 år fra gasbelysning til smartphones, kan de mere velhavende være de første, der bruger, men deres interesse skaber muligheden for stordriftsfordele, der sætter ny teknologi i den daglige brugers hænder.

Bundlinjen

Teslas Powerwall-batterier er en spændende udvikling inden for energilagringsteknologi. Selvom de ikke opfinder hjulet igen, gør de eksisterende lithium-ion-batteriteknologi mere overkommelig og tilgængelig i større skalaer. Powerwall-batterier og deres efterfølgere bliver sandsynligvis endnu billigere og mere effektive med konkurrence og løbende forskning og udvikling. Om 20 år er det måske ikke underligt at se et sådant batteri i kælderen eller garagen i hvert hjem.