Økonomien til Tesla-batterier

Tesla, Inc. (TSLA) er et amerikansk bil- og energiselskap med base i Palo Alto, California. Selskapet produserer elbiler og solcellepaneler. Teslas administrerende direktør Elon Musk økte Teslas synlighet i slutten av 2018 ved å avgjøre et SEC-søksmål. Søksmålet hevdet at Musk kom med "falske og misvisende uttalelser" om muligheten for å ta selskapet privat. Teslas aksjekurs falt raskt med 10% etter nyheten om søksmålet. Tesla klarer heller ikke å oppnå et overskudd i henhold til 2. kvartal 2018-rapporter, som registrerte selskapets største kvartalsvise tap.

Investorer er pirrende om fremtiden til Tesla og de nyeste teknologiene og produktene, så her får du se nærmere på økonomien til ett selskaps kjerneprodukter: batterier.

Tesla biler og batterier

Musk bygde det første levedyktige private romflyselskapet, SpaceX, som sender raketter ut i verdensrommet for å gjenopprette den internasjonale romstasjonen. Han utvikler et høyhastighets underjordisk transportsystem som knytter Los Angeles til San Francisco kalt Hyperloop, og han er også grunnleggeren av Tesla, verdens første uavhengige globale elbilfirma.

Da folk klaget over at Teslas altelektriske biler var for dyre for middelklassen og at kjøreområdet mellom ladningene var for kort, lovet Musk å samarbeide med batteriprodusenter for å kutte kostnader og forbedre effektiviteten. Da fremgangen med batterileverandørene var for langsom, bestemte Tesla seg for å komme inn i batteriet og gjøre forretninger selv. I 2015 kunngjorde Tesla sin egen serie med kommersielle og boligbatterier, kalt PowerWall-serien. (Se også: Nye investeringsmuligheter for batteriteknologi .)

Problemet med nåværende batterier

Batterier er solid-state-enheter som lagrer og frigjør elektrisk strøm, og gir en rekke forbrukerelektronikk og andre enheter. Oppladbare litium-ion-batterier (LiOn) har blitt den mest brukte i disse applikasjonene og finnes i alt fra mobiltelefoner og nettbrett til bærbare datamaskiner til elektriske kjøretøy. Mens mikrochips og integrerte kretsløp er blitt eksponentielt kraftigere, har mindre og billigere batteriteknologi blitt etterslepet. Forbedringer i LiOn-batterier har vært små og trinnvis. (Se også: Lithium-ion-batterilager .)

I en moderne smarttelefon blir beregningsinnsatsen pakket inn i en liten del av enheten mens batteriet tar mesteparten av den tilgjengelige plassen. Batteriet er også en stor faktor i den totale kostnaden for enheten. For elektriske kjøretøyer er problemet sammensatt: Biler er i hovedsak en rekke batteripakker på hjul. Teslas flaggskipbil, Model S, har omtrent 60 kilowatt-timers elektrisk kapasitet, noe som betyr at omtrent 42, 25% av klistremerkeprisen, $ 35 000 per 2017, kan direkte henføres til batteriene.

Litium er også et ustabilt stoff. Derfor må batteriene bygges nøye slik at de unngår skader under en typisk bilulykke. Selv små mengder eksponering for luft eller vann kan få litium til å briste i flammer. Det er en ekstra kostnad å sikre at hvert batteri er forseglet og sikret. (For mer, se: Hvorfor er Tesla-biler så dyre? )

Teslas Powerwall

Tesla er ikke det eneste selskapet som utvikler en kommersielt tilgjengelig LiOn-batterilagringsløsning for hjemmet eller bedriften. Tesla har bygget en enorm batterifabrikk (passende kalt en gigafactory) i Nevada-ørkenen for å produsere sine nye og forbedrede batteripakker både for kjøretøyene og til energilagring i hjemmet og bedriften.

Første generasjon Powerwall ble lansert i april 2015, og en oppdatert Powerwall 2.0 ble kunngjort i oktober 2016 med det dobbelte av lagringskapasiteten til originalen. I 2018 kostet et Powerwall 2.0-batteri (ikke inkludert installasjonskostnader) 5.900 dollar. Tilleggskostnader inkluderer maskinvare for $ 700, og gir totalt $ 6 600. Installasjon kan koste fra $ 2000 til $ 8000, ifølge EnergySage, en plattform som forsker og sammenligner solinstallasjonspriser og selskaper.

For å installere Powerwall som en del av et solar-plus-lagringssystem krever et energisystem som solenergi. Et gjennomsnitt på 5 kilowatt (kW) solenergisystem koster mellom $ 8.500 til $ 16.000, avhengig av beliggenhet og utstyr.

Selv om det kan være dyrere enn andre alternativer i de første stadiene, kan det være en verdig investering å installere et sol-plus-lagringssystem, og økonomien er avhengig av hvordan det lokale elektriske verktøyet strukturerer prisene.

Hvordan fungerer Teslas Powerwall?

Tesla-batteripakken er dimensjonert for daglig bruk i et hjem og er vanligvis parret med et hjemmesolpanel. Når solcellepaneler produserer mer strøm enn et hjem kan bruke, blir overskuddet lagret i batteripakken i stedet for å bli sendt tilbake til det elektriske nettet. Når panelene ikke klarer å produsere nok strøm, kan hjemmet hente fra Powerwall i stedet for å måtte kjøpe strøm fra et verktøyfirma.

Hus med solcellepaneler kan for tiden selge tilbake overflødig strøm produsert til strømnettet, men kan ikke lagre den energien effektivt. Dette forårsaker ubalanserte belastninger på nettet og gjør at solenergiproduksjon i bolig er mindre nyttig enn om natten eller på overskyede dager. Det elektriske nettet i dag kan ikke lagre strøm, og strøm genereres og distribueres på forespørsel der det er behov.

Ubalanserte belastninger på nettet kan oppstå siden solcellepaneler på tak i huset har en tendens til å produsere den maksimale mengden strøm i løpet av tidlig ettermiddag når solen er sterkest. Etterspørselen etter elektrisitet er imidlertid ofte relativt lav på dette tidspunktet i dag og er mest etterspurt om morgenen når folk våkner og begynner dagen. Batteriløsninger installert i forbindelse med solcellepaneler er et skritt mot å løse disse problemene.

Powerwall-batterier kan også gi strøm til hjem under uvær eller andre strømbrudd i stedet for tradisjonelle gassdrevne generatorer.

Økonomien ved å eie Powerwall

Selv om kostnadene for å installere et solcellepanelsystem for å komplettere Powerwall er dyre, har solcelleinstallasjoner falt i pris dramatisk de siste årene på grunn av synkende produksjonskostnader, mer effektive installasjonsprosesser som følge av økende stordriftsfordeler og generøse myndigheter tilskudd noen steder. Skattelett gjør en solenergiinstallasjon rimeligere for husholdningene, og solcellselskaper tilbyr ofte generøse insentiver til huseiere som reduserer forhåndskostnadene og kan redusere strømkostnadene per / kWh under nettpriser på grunn av nettomåling.

Selvfølgelig kan argumentet fremmes om at Teslas batterier og også gassdrevne generatorer er luksusartikler. Men nødstrømforsyninger har vunnet seg i popularitet etter nylige ekstreme værhendelser som orkaner Irene og Sandy, så vel som det massive snøfallet som rammet østkysten vinteren 2014 til 2015. Det er ikke målet for Powerwall - ennå - å ta hjem helt utenfor strømnettet. Snarere er det et levedyktig alternativ til gassgeneratorer for sikkerhetskopiering av elektrisitet i tider med behov.

Men den viktigste økonomiske effekten av Teslas Powerwall-system er økningen i kulturell kapital som det vil produsere. Som med de fleste andre teknologiske nyvinninger de siste 150 årene fra gassbelysning til smarttelefoner, kan de mer velstående være de første som tar i bruk, men interessen deres skaper muligheten for stordriftsfordeler som setter ny teknologi i hendene til den daglige brukeren.

Bunnlinjen

Teslas Powerwall-batterier er en spennende utvikling innen energilagringsteknologi. Selv om de ikke oppfinner hjulet på nytt, gjør de eksisterende litium-ion-batteriteknologi rimeligere og tilgjengelig på større skalaer. Powerwall-batterier og deres etterfølgere vil sannsynligvis bli enda billigere og mer effektive med konkurranse og pågående forskning og utvikling. Om 20 år er det kanskje ikke rart å se et slikt batteri i kjelleren eller garasjen i hvert hjem.