Ekonomin för Tesla-batterier

Tesla, Inc. (TSLA) är ett amerikanskt fordons- och energiföretag baserat i Palo Alto, Kalifornien. Företaget tillverkar elbilar och solpaneler. Teslas VD Elon Musk ökade Teslas synlighet i slutet av 2018 genom att lösa en SEC-stämning. I stämningen hävdades att Musk lämnade "falska och vilseledande uttalanden" om möjligheten att ta företaget privat. Teslas aktiekurs föll direkt med 10% efter nyheten om stämningen. Tesla misslyckas inte med att göra en vinst enligt Q2 2018-rapporter, som registrerade företagets största kvartalsförlust.

Investerare är skrämmande om Teslas framtid och dess senaste teknik och produkter, så här är en närmare titt på ekonomin i ett företags kärnprodukter: batterier.

Tesla bilar och batterier

Musk byggde det första livskraftiga privata rymdflygbolaget SpaceX, som skickar raketer ut i rymden för att återställa den internationella rymdstationen. Han utvecklar ett snabbt underjordiskt transportsystem som länkar Los Angeles till San Francisco, Hyperloop, och han är också grundaren av Tesla, världens första oberoende globala elbilsföretag.

När människor klagade över att Teslas helelektriska bilar var för dyra för medelklassen och att deras körintervall mellan laddningar var för kort, lovade Musk att arbeta med batteritillverkare för att sänka kostnaderna och förbättra effektiviteten. När framstegen med sina batterileverantörer var för långsam beslutade Tesla att gå in i batteriet och göra affärer själv. 2015 tillkännagav Tesla sin egen serie kommersiella och bostadsbatterier, kallad PowerWall-serien. (Se även: Nya investeringsmöjligheter för batteriteknik .)

Problemet med nuvarande batterier

Batterier är enheter med fast tillstånd som lagrar och släpper elektrisk ström och driver en rad konsumentelektronik och andra enheter. Uppladdningsbara litiumjonbatterier (LiOn) har blivit de mest använda i dessa applikationer och finns i allt från mobiltelefoner och surfplattor till bärbara datorer till elfordon. Medan mikrochips och integrerade kretsar har blivit exponentiellt kraftfullare, har mindre och billigare batteriteknologi släppts ut. Förbättringar i LiOn-batterier har varit små och stegvisa. (Se även: Lithium-Ion-batteri lager .)

I en modern smarttelefon packas beräkningsinsatsen in i en liten del av enheten medan batteriet tar upp det mesta tillgängliga utrymmet. Batteriet är också en stor faktor i enhetens totala kostnad. För elfordon är problemet sammansatt: Bilar är i huvudsak en mängd batteripaket på hjul. Teslas flaggskepp, Model S, har cirka 60 kilowattimmars elektrisk kapacitet, vilket innebär att ungefär 42, 25% av klistermärkepriset, $ 35 000 från och med 2017, direkt kan hänföras till sina batterier.

Litium är också en instabil substans. Därför måste batterierna byggas noggrant så att de undviker skador vid en typisk bilolycka. Även små mängder exponering för luft eller vatten kan göra att litium spricker i lågor. Att säkerställa att varje batteri är ordentligt tätat och säkrat är en extra kostnad. (Se mer: Varför är Tesla-bilar så dyra? )

Teslas Powerwall

Tesla är inte det enda företaget som utvecklar en kommersiellt tillgänglig LiOn-batterilagringslösning för hemmet eller företaget. Tesla har byggt en enorm batterifabrik (lämpligen benämnd en gigafactory) i Nevadaöknen för att producera sina nya och förbättrade batteripaket både för sina fordon och för energilagring för hem och företag.

Den första generationen Powerwall lanserades i april 2015 och en uppdaterad Powerwall 2.0 tillkännagavs i oktober 2016 med två gånger lagringskapaciteten för originalet. År 2018 kostar ett Powerwall 2.0-batteri (inte inklusive installationskostnader) 5 900 $. Ytterligare kostnader inkluderar hårdvara för $ 700, vilket ger totalt 6 600 $. Installation kan kosta mellan 2 000 och 8 000 dollar, enligt EnergySage, en plattform som undersöker och jämför solinstallationspriser och företag.

För att installera Powerwall som en del av ett sol-plus-lagringssystem krävs ett energisystem som solenergi. I genomsnitt 5 kilowatt (kW) solenergisystem kostar mellan $ 8.500 och $ 16.000 beroende på plats och utrustning.

Även om det kan vara dyrare än andra alternativ i början, kan installation av ett sol-plus-lagringssystem vara en värdefull investering, och ekonomin beror på hur det lokala elverktyget strukturerar sina priser.

Hur fungerar Teslas Powerwall?

Tesla-batteripaketet är dimensionerat för dagligt bruk i ett hem och är vanligtvis parat med ett hemssolpanelsystem. När solpaneler producerar mer el än ett hem kan använda, lagras överskottet i batteripaketet snarare än att skickas tillbaka till elnätet. När panelerna inte producerar tillräckligt med el kan hemmet dra från Powerwall istället för att behöva köpa el från ett verktygsföretag.

Hus med solpaneler kan för närvarande sälja tillbaka överskott av el som produceras till elnätet, men kan inte lagra den energin effektivt. Detta orsakar obalanserade belastningar på nätet och gör att solenergi för bostäder blir mindre användbar på natten eller på molniga dagar. Elnätet i dag kan inte lagra el, och kraft genereras och distribueras på begäran där det behövs.

Obalanserade belastningar på nätet kan uppstå eftersom solpaneler på bostadstak tenderar att producera den maximala mängden el under tidigt på eftermiddagen när solen är den starkaste. Efterfrågan på el är emellertid ofta relativt låg vid denna tidpunkt på dagen och är mest efterfrågad på morgonen när människor vaknar och börjar sin dag. Batterilösningar installerade i samband med solpaneler är ett steg mot att lösa dessa problem.

Powerwall-batterier kan också ge hushållen kraft under stormar eller andra strömavbrott istället för traditionella gasdrivna generatorer.

Ekonomin med att äga Powerwall

Samtidigt som kostnaden för att installera ett solpanelsystem för att komplettera Powerwall är dyr, har solinstallationer minskat i pris dramatiskt under de senaste åren på grund av minskade produktionskostnader, effektivare installationsprocesser till följd av ökande skalfördelar och generösa myndigheter subventioner på vissa platser. Skatteavdrag gör en solinstallation mer överkomlig för hushållen, och solföretag erbjuder ofta generösa incitament till husägare som minskar kostnaderna på förhand och kan sänka elkostnaderna per / kWh under nätpriserna på grund av nettomätning.

Naturligtvis kan argumentet göras att Teslas batterier och även gasdrivna generatorer är lyxvaror. Men nödkraftförsörjningen har ökat i popularitet efter de senaste extrema väderhändelserna som orkanerna Irene och Sandy samt det massiva snöfall som drabbade östkusten vintern 2014 till 2015. Det är inte Powerwallens mål - ännu - att ta hem helt från elnätet. Snarare är det ett genomförbart alternativ till gasgeneratorer för säkerhetskopiering av elektricitet i tider med behov.

Men den viktigaste ekonomiska effekten av Teslas Powerwall-system är ökningen av kulturellt kapital som det kommer att producera. Liksom med de flesta andra tekniska innovationer under de senaste 150 åren från gasbelysning till smartphones, desto mer välbärgade kan vara de första antagarna, men deras intresse skapar möjligheten till stordriftsfördelar som sätter ny teknik i händerna på den dagliga användaren.

Poängen

Teslas Powerwall-batterier är en spännande utveckling inom energilagringsteknologi. Även om de inte återuppfinner hjulet, gör de befintlig litiumjonbatterieteknologi mer prisvärd och tillgänglig på större skalor. Powerwall-batterier och deras efterföljare kommer sannolikt att bli ännu billigare och effektivare med konkurrens och pågående forskning och utveckling. Om 20 år kanske det inte är konstigt att se ett sådant batteri i källaren eller garaget i varje hem.