特斯拉汽车和电池

特斯拉公司(Tesla,Inc.)是一家总部位于加州帕洛阿尔托的美国汽车和能源公司。这家公司生产电动汽车和太阳能电池板。

2018年末，特斯拉首席执行官埃隆·马斯克(ElonMusk)与SEC达成和解，提升了特斯拉的知名度。诉讼称，马斯克就公司私有化的可能性发表了“虚假和误导性的声明”。在这起诉讼的消息传出后，特斯拉的股价迅速下跌了10%。

根据2018年第二季度的报告，特斯拉也未能扭亏为盈，这是该公司最大的季度亏损。投资者对特斯拉及其尖端技术和产品的未来感到不安，因此，让我们来仔细看看一家公司核心产品的经济效益：电池。

特斯拉电池的经济学

特斯拉汽车和电池

马斯克建立了第一家可行的私营航天公司SpaceX，该公司将火箭送入太空，为国际空间站补充燃料。他正在开发一种连接洛杉矶和旧金山的高速地下交通系统，名为“超级高铁”(Hyperloop)。他还是全球首家独立的全球电动汽车公司特斯拉(Tesla)的创始人。

当人们抱怨特斯拉的全电动汽车对中产阶级来说太贵，充电间隔太短时，马斯克承诺与电池制造商合作，削减成本，提高效率。由于电池供应商的进展太慢，特斯拉决定自己进入电池制造业务。2015年，特斯拉推出了自己的商用和家用电池系列，名为PowerWall（能量墙）系列。(参见:新的电池技术投资机会。)

电流电池的问题

电池是固态设备，储存和释放电流，为一系列消费电子产品和其他设备供电。可充电锂离子电池(LiOn)已成为这些应用中应用最广泛的电池，从手机、平板电脑、笔记本电脑到电动汽车，随处可见。

虽然微芯片和集成电路的功能已经成倍增长，但更小、更便宜的电池技术却落后了。电池的改进是小而渐进的。

在现代智能手机中，计算量被压缩到设备的一小部分，而电池占据了大部分可用空间。电池也是该设备总成本的一大因素。

对于电动汽车来说，问题更加复杂:汽车本质上是一组装在轮子上的电池组。特斯拉的旗舰车ModelS拥有约60千瓦时的电力容量，这意味着截至2017年，其标价为3.5万美元，其中约42.25%直接来自电池。

锂也是一种不稳定的物质，因此电池的制造必须小心谨慎，以免在典型的车祸中受损。即使是少量的空气或水也会使锂燃烧。确保每个电池都是正确密封和安全是一个额外的成本。

特斯拉的Powerwall

特斯拉并不是唯一一家为家庭或企业开发商用LiOn电池存储解决方案的公司。特斯拉在内华达州沙漠建立了一个巨大的电池厂(恰如其分地命名为“超级工厂”)，生产新的和改进的电池组，用于汽车、家庭和企业的能源存储。

第一代Powerwall于2015年4月发布，更新后的Powerwall2.0于2016年10月发布，存储容量是第一代的两倍。2018年，Powerwall2.0电池(不包括安装成本)的售价为5900美元。额外费用包括700美元的硬件，共计6600美元。根据研究和比较太阳能安装价格和公司的平台enerysage的数据，安装成本从2000美元到8000美元不等。要将动力墙安装为太阳能+存储系统的一部分，需要像太阳能这样的能源系统。一个平均5千瓦的太阳能系统的成本在8500美元到16000美元之间，这取决于位置和设备。

尽管在初期阶段，安装太阳能+储能系统的成本可能比其他方案要高，但这是一项值得投资的项目，而且经济效益取决于当地电力公司如何制定电价。

特斯拉电池的经济学

特斯拉的电动墙是如何工作的?

特斯拉电池组的尺寸适合家庭日常使用，通常与家庭太阳能电池板系统配套使用。当太阳能电池板产生的电量超过家庭使用的电量时，多余的电量就储存在电池组中，而不是送回电网。当太阳能电池板不能产生足够的电力时，家庭可以从电力墙中获得电力，而不必从公用事业公司购买电力。

目前，拥有太阳能电池板的家庭可以将多余的电力卖回给电网，但无法有效地储存这些电能。这导致电网负荷不平衡，使得住宅太阳能发电在夜间或阴天不那么有用。今天的电网不能储存电力，电力是根据需要在需要的地方产生和分配的。

由于住宅屋顶上的太阳能电池板往往在下午太阳最强烈的时候产生最大的电量，电网上可能会出现不平衡负载。然而，对电力的需求通常在一天的这个时候相对较低，在人们起床开始一天生活的清晨最需要电力。

与太阳能电池板一起安装的电池解决方案是解决这些问题的一个步骤。Powerwall电池还可以在暴风雨或其他停电时为家庭提供电力，取代传统的燃气发电机。

拥有能源墙的经济效益

虽然安装太阳能电池板的成本系统补充Powerwall是昂贵的,太阳能设施大幅下降的价格在过去的几年中由于降低生产成本,更有效的安装过程的结果增加规模经济和慷慨的政府补贴在一些地方。

税收优惠使家庭更负担得起太阳能安装费用，而太阳能公司通常会向房主提供慷慨的激励措施，以降低前期成本，并可将每千瓦时的电费降至低于电网电价的水平。

当然，有人认为特斯拉的电池和汽油发电机都是奢侈品。但是，在最近发生了飓风艾琳(Irene)和桑迪(Sandy)等极端天气事件，以及2014年至2015年冬季袭击东海岸的大规模降雪之后，应急电力供应变得越来越受欢迎。

电力墙的目标还不是让家庭完全脱离电网。相反，它是一个可行的替代天然气发电机的备用电力在需要的时候。但特斯拉的“动力墙”系统最重要的经济影响，是它将产生的文化资本的增加。与过去150年里从燃气照明到智能手机的大多数其他技术创新一样，较富裕的人可能是第一批采用者，但他们的兴趣创造了一种规模经济的可能性，将新技术交到日常用户手中。

特斯拉的Powerwall电池是一项令人兴奋的储能技术发展。他们正在使现有的锂离子电池技术在更大范围内变得更廉价和更容易获得。随着竞争和不断的研发，Powerwall电池及其后继者可能会变得更加便宜和高效。20年后，在每个家庭的地下室或车库看到这样的电池可能并不奇怪。