特斯拉公司(Tesla,Inc.)是一家總部位于加州帕洛阿爾托的美國汽車和能源公司。這家公司生產(chǎn)電動汽車和太陽能電池板。

2018年末，特斯拉首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克(ElonMusk)與SEC達(dá)成和解，提升了特斯拉的知名度。訴訟稱，馬斯克就公司私有化的可能性發(fā)表了“虛假和誤導(dǎo)性的聲明”。在這起訴訟的消息傳出后，特斯拉的股價迅速下跌了10%。

根據(jù)2018年第二季度的報告，特斯拉也未能扭虧為盈，這是該公司最大的季度虧損。投資者對特斯拉及其尖端技術(shù)和產(chǎn)品的未來感到不安，因此，讓我們來仔細(xì)看看一家公司核心產(chǎn)品的經(jīng)濟效益：電池。

特斯拉電池的經(jīng)濟學(xué)

特斯拉汽車和電池

馬斯克建立了第一家可行的私營航天公司SpaceX，該公司將火箭送入太空，為國際空間站補充燃料。他正在開發(fā)一種連接洛杉磯和舊金山的高速地下交通系統(tǒng)，名為“超級高鐵”(Hyperloop)。他還是全球首家獨立的全球電動汽車公司特斯拉(Tesla)的創(chuàng)始人。

當(dāng)人們抱怨特斯拉的全電動汽車對中產(chǎn)階級來說太貴，充電間隔太短時，馬斯克承諾與電池制造商合作，削減成本，提高效率。由于電池供應(yīng)商的進展太慢，特斯拉決定自己進入電池制造業(yè)務(wù)。2015年，特斯拉推出了自己的商用和家用電池系列，名為PowerWall（能量墻）系列。(參見:新的電池技術(shù)投資機會。)

電流電池的問題

電池是固態(tài)設(shè)備，儲存和釋放電流，為一系列消費電子產(chǎn)品和其他設(shè)備供電。可充電鋰離子電池(LiOn)已成為這些應(yīng)用中應(yīng)用最廣泛的電池，從手機、平板電腦、筆記本電腦到電動汽車，隨處可見。

雖然微芯片和集成電路的功能已經(jīng)成倍增長，但更小、更便宜的電池技術(shù)卻落后了。電池的改進是小而漸進的。

在現(xiàn)代智能手機中，計算量被壓縮到設(shè)備的一小部分，而電池占據(jù)了大部分可用空間。電池也是該設(shè)備總成本的一大因素。

對于電動汽車來說，問題更加復(fù)雜:汽車本質(zhì)上是一組裝在輪子上的電池組。特斯拉的旗艦車ModelS擁有約60千瓦時的電力容量，這意味著截至2017年，其標(biāo)價為3.5萬美元，其中約42.25%直接來自電池。

鋰也是一種不穩(wěn)定的物質(zhì)，因此電池的制造必須小心謹(jǐn)慎，以免在典型的車禍中受損。即使是少量的空氣或水也會使鋰燃燒。確保每個電池都是正確密封和安全是一個額外的成本。

特斯拉的Powerwall

特斯拉并不是唯一一家為家庭或企業(yè)開發(fā)商用LiOn電池存儲解決方案的公司。特斯拉在內(nèi)華達(dá)州沙漠建立了一個巨大的電池廠(恰如其分地命名為“超級工廠”)，生產(chǎn)新的和改進的電池組，用于汽車、家庭和企業(yè)的能源存儲。

第一代Powerwall于2015年4月發(fā)布，更新后的Powerwall2.0于2016年10月發(fā)布，存儲容量是第一代的兩倍。2018年，Powerwall2.0電池(不包括安裝成本)的售價為5900美元。額外費用包括700美元的硬件，共計6600美元。根據(jù)研究和比較太陽能安裝價格和公司的平臺enerysage的數(shù)據(jù)，安裝成本從2000美元到8000美元不等。要將動力墻安裝為太陽能+存儲系統(tǒng)的一部分，需要像太陽能這樣的能源系統(tǒng)。一個平均5千瓦的太陽能系統(tǒng)的成本在8500美元到16000美元之間，這取決于位置和設(shè)備。

盡管在初期階段，安裝太陽能+儲能系統(tǒng)的成本可能比其他方案要高，但這是一項值得投資的項目，而且經(jīng)濟效益取決于當(dāng)?shù)仉娏救绾沃贫妰r。

特斯拉電池的經(jīng)濟學(xué)

特斯拉的電動墻是如何工作的?

特斯拉電池組的尺寸適合家庭日常使用，通常與家庭太陽能電池板系統(tǒng)配套使用。當(dāng)太陽能電池板產(chǎn)生的電量超過家庭使用的電量時，多余的電量就儲存在電池組中，而不是送回電網(wǎng)。當(dāng)太陽能電池板不能產(chǎn)生足夠的電力時，家庭可以從電力墻中獲得電力，而不必從公用事業(yè)公司購買電力。

目前，擁有太陽能電池板的家庭可以將多余的電力賣回給電網(wǎng)，但無法有效地儲存這些電能。這導(dǎo)致電網(wǎng)負(fù)荷不平衡，使得住宅太陽能發(fā)電在夜間或陰天不那么有用。今天的電網(wǎng)不能儲存電力，電力是根據(jù)需要在需要的地方產(chǎn)生和分配的。

由于住宅屋頂上的太陽能電池板往往在下午太陽最強烈的時候產(chǎn)生最大的電量，電網(wǎng)上可能會出現(xiàn)不平衡負(fù)載。然而，對電力的需求通常在一天的這個時候相對較低，在人們起床開始一天生活的清晨最需要電力。

與太陽能電池板一起安裝的電池解決方案是解決這些問題的一個步驟。Powerwall電池還可以在暴風(fēng)雨或其他停電時為家庭提供電力，取代傳統(tǒng)的燃?xì)獍l(fā)電機。

擁有能源墻的經(jīng)濟效益

雖然安裝太陽能電池板的成本系統(tǒng)補充Powerwall是昂貴的,太陽能設(shè)施大幅下降的價格在過去的幾年中由于降低生產(chǎn)成本,更有效的安裝過程的結(jié)果增加規(guī)模經(jīng)濟和慷慨的政府補貼在一些地方。

稅收優(yōu)惠使家庭更負(fù)擔(dān)得起太陽能安裝費用，而太陽能公司通常會向房主提供慷慨的激勵措施，以降低前期成本，并可將每千瓦時的電費降至低于電網(wǎng)電價的水平。

當(dāng)然，有人認(rèn)為特斯拉的電池和汽油發(fā)電機都是奢侈品。但是，在最近發(fā)生了颶風(fēng)艾琳(Irene)和桑迪(Sandy)等極端天氣事件，以及2014年至2015年冬季襲擊東海岸的大規(guī)模降雪之后，應(yīng)急電力供應(yīng)變得越來越受歡迎。

電力墻的目標(biāo)還不是讓家庭完全脫離電網(wǎng)。相反，它是一個可行的替代天然氣發(fā)電機的備用電力在需要的時候。但特斯拉的“動力墻”系統(tǒng)最重要的經(jīng)濟影響，是它將產(chǎn)生的文化資本的增加。與過去150年里從燃?xì)庹彰鞯街悄苁謾C的大多數(shù)其他技術(shù)創(chuàng)新一樣，較富裕的人可能是第一批采用者，但他們的興趣創(chuàng)造了一種規(guī)模經(jīng)濟的可能性，將新技術(shù)交到日常用戶手中。

特斯拉的Powerwall電池是一項令人興奮的儲能技術(shù)發(fā)展。他們正在使現(xiàn)有的鋰離子電池技術(shù)在更大范圍內(nèi)變得更廉價和更容易獲得。隨著競爭和不斷的研發(fā)，Powerwall電池及其后繼者可能會變得更加便宜和高效。20年后，在每個家庭的地下室或車庫看到這樣的電池可能并不奇怪。