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或在中国市场遇冷 特斯拉电池未上市已过时?
2015-05-12 15:23:31   来源:   评论:0 点击:

特斯拉的电池工厂的最大问题在于战略,而非技术。毕竟,实验室里的创新和实用产品不是一回事。一切都还未尘埃落定,在科技市场,先面世或许可以获得一定的市场份额,但是,决定胜负的

当地时间4月30日,特斯拉为其新品发布会发出了极为“特别”的邀请函——邀请函上只有一个类似于白盒子的轮廓,并带有“消失的部分(the missing piece)”一行标语。
此举让外界猜测不断。随后,科技界的传奇人物、特斯拉CEO埃隆·马斯克(Elon Musk)在活动中揭开了谜底——他搬来了一台白色的“大冰箱”,上面写着“TESLA”(特斯拉)。不过,这可不是一个靠电动车“吃饭”的附属品,它是既可被挂在墙壁上,也可与电动车匹配的家用储能电池“Powerwall”。

这台“大冰箱”面世之后,赞叹声和质疑声也随之而来。有人感叹,这将是特斯拉的又一颠覆性产品;也有观点质疑,这台售价3000美元起的家用太阳能储电电池组,对于中国市场来说,价值并没有那么大。
值得一提的是,《国际金融报》记者获悉,今年1月,富士色素株式会社(并非富士子公司)就已宣布,在铝空气电池技术上取得重大突破。这个产品与特斯拉即将量产的锂聚电池相比,铝空气电池的理论容量多出40倍以上。而且富士色素表示,将在今年年底前实现商业化。
业内人士直言,如果富士色素株式会社的产品按时推广,就意味着斥资50亿美元、定于2016年投产的特斯拉超级电池工厂可能未开张就已过时。

何为“能量墙”
要研究特斯拉的新产品到底过不过时,首先得弄清Powerwall究竟是什么?
具体来说,Powerwall犹如在家安装的一块巨型电池,用户可以用它将清洁能源所供给的电量保存起来,从而辅助家用电网。
当然,最重要的是,Powerwall可被安装到车库中直接为特斯拉充电。在容量方面,特斯拉提供了两种版本:一是专为普通用户设计使用的10千瓦时大容量版,另外一种是功率为7千瓦时的版本。相对前者,这一款更适合家有太阳能供电系统的家庭。据悉,Powerwall在使用时可提供2千瓦至3千瓦的最大功率,正常日用并无问题。总而言之,Powerwall就像它的名字一样,可以被挂在墙上,成为家庭电力来源,所以业内俗称“能量墙”。
对此,有专业人士普及,能量墙的电力来自于不同渠道,既可以是太阳能,也可以是电网或者特斯拉Model S电动车。它既可以在电价低的时候作为储能、电价高时提供电力并节省电费,也可以在停电时应急用。如果把能量墙里面的锂电池取出来串联在一起,便可作为能量包,供工商业直接使用。
齐鲁证券分析师沈成在接受媒体采访时表示,能量墙是一种储能技术。目前,该技术主要分为几类:物理储能(抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能)、化学储能(锂离子电池、铅酸电池、液流电池、钠硫电池),以及其他储能(超级电容器、燃料电池)。其中,以锂电池为代表的化学储能具有建设周期短、运营成本低、对环境负面影响小、不受地理条件限制等优点,适用于电网的储能应用。因此,逐渐成为储能的首选方案。而且在电动车大规模推广后,各类配件成本也有望下降,推进了锂电池在储能方面的降价。
然而,作为储能装置,能量墙与Model S的差别并不大:同类电池管理系统、技术和架构,不同的是,前者分为10千瓦时、7千瓦时等更小的容量,售价分别为2.17万元人民币(约合3500美元)和1.86万元人民币(约合3000美元),比后者划算许多。另有外媒引述穆迪今年1月发布的报告称,目前电池投资成本已接近500到600美元/千瓦时,因此上述报价并不算太贵。
事实上,除了特斯拉汽车外,马斯克还有一家名为“Solarcity”的公司,专门提供光伏服务,包括光伏系统安装、光伏租赁以及电力购买协议(PPA)业务。其曾提出,到2017年将发展100万用户,即拥有总计60亿美元的合同。2013年12月,Solarcity推出了一种名为Demand Logic的储能系统服务,该服务用于补充发电设备的储能方案,也使用特斯拉电池技术。但是,Demand Logic储能电池的价格在当时并不便宜,而且特斯拉一直希望推出一个家庭可以接受的新电池。如今,能量墙的出现,就可以很好地配合Solarcity在美国的全新家庭储能战略。
“从这些条件和性能来看,这是一项颠覆性的产品。”新能源技术研究员陈浩在接受《国际金融报》记者采访时表示,单从概念层面上看,这项产品让未来居民用电逐步脱离了传统的发电站,让可循环的新能源成为人类生活主流,是一项科技创新。

或在中国遇冷
与其说这是一项科技创新,倒不如说马斯克的野心早已盯上新能源市场。事实上,早在数年前,马斯克就已经在筹划做这样的储能电池了,因此,Powerwall的推出并没有让业界感到特别意外。
媒体分析称,马斯克的能源战略证明,他已经不拘泥于光伏电站、电动车等领域,而是要构建一个更为庞大的能源生态链。
一位专业人士举例说明,“假设白天你用了1千瓦时的电,但家里的小电站发了10千瓦时,那么9千瓦时就可以用能量墙储存下来,并在晚上给你的电冰箱、电视、电脑以及电动热水器、空调供电。”由于美国的家用电费比较贵,加上每年电费的涨幅预期可能在10%到30%之间。因此,能量墙与Solarcity所构建的小电站模式,将会给居民节省不少电费,这也是为什么Solarcity一直在美国有较高估值的原因所在。
而如今,特斯拉将发展目标放在了潜力巨大的中国市场。该公司对外表示,能量墙将于今年夏季正式发售,目前接受预订,明年可能登陆中国市场。
然而,相比特斯拉的乐观,更多人对于这样的发展战略提出质疑。他们认为,这样的“市场价值”是有地域划分的。
一家中国媒体就报道称,“在中国,储能产品的售价还是偏贵。装一套储能系统要比单纯装一个电站贵出50%,甚至更多。”目前,用储能产品的还主要是偏远山区和海岛等地。而且在中国,家用电费与使用光伏发电的差价也不如美国那么大。对于一般家庭用户来说,吸引力明显不足。除非家用发电可以享有一定的优惠政策和更多的补贴,这样中国的家用储能和电站产品才可能全面发展。
中国能源网首席信息官韩晓平也表示,这款产品主要针对的是美国市场。美国部分地区自然灾害较多,停电经常发生。而且,很多美国人住在独立房屋中,每日用电量也比较大,能量墙的价格对于美国家庭来说并不贵,与分布式的太阳能发电系统可以很好地结合。
“相比之下,中国城市家庭则不太适合。”韩晓平说,而中国农村也可以通过合作机制,建立小的分布式电站,减少对外部的供电需求。一方面可以减少电力远距离传输的损失,一方面间接减少排放。所以特斯拉电池组在中国的需求并没有想象中的那么大。
“毕竟3000美元的电池对于大部分中国家庭来说,并不划算。”资深家电分析师刘步尘告诉《国际金融报》记者,目前,停电在中国城市已经成为小概率事件,蓄能电池显然是无法普及的,而且价格方面也会让中国消费者对其“性价比”产生疑虑。

战略决定一切
除了在中国市场的发展受到外界质疑,全球电池技术的迅速发展,也给特斯拉设在美国内华达州的超级电池工厂(Gigafactory)笼上一片阴云。
尽管新技术面临诸多障碍,但如果5年内市面上出现既实用又远好于现有产品的电池,特斯拉斥资50亿美元新建的锂离子聚合物电池工厂就可能变成巨大负担。
这并非空穴来风。事实上,今年1月,富士色素株式会社就宣布,已在铝空气电池技术上取得重大突破。与特斯拉即将量产的锂聚电池相比,铝空气电池理论容量多出40倍以上。而且富士色素表示,将在今年年底前实现项目商业化。这意味着,定于2016年投产的特斯拉超级电池工厂可能从一开始就处于落后位置,而该厂预计还需要7至10年才能达到设计产能并收回成本。
据财富中文网报道指出,在电池领域,创新遵循的规律基本一致:电池都有阴极和阳极,靠阴阳极之间的电解质发生反应产生电流。铝空气电池以水为电解质,通过氧气和铝的反应产生电流。标准的铝—空气反应会消耗铝阳极,因此必须替换阳极,并不能简单充电了事。
而富士色素表示,通过在关键位置放置陶瓷和碳精片隔层,即可抑制腐蚀和副产品,这样铝空气电池只需加水就能多次充电。
对此,美国西北大学材料科学和工程学教授马克·赫尔萨姆认为,如果富士色素真能完成铝空气电池的商业化,那就“非常了不起”。不过,他认为,还有一些问题没有解决,比如铝空气电池的体积在使用过程中会缩小,可能出现破裂,因此很难集成到无法容错的汽车系统中。
财富中文网援引的一封电子邮件也显现出,富士色素的预期并不像其公司公告中所说的那样容易达到。富士色素铝空气电池项目首席研究员森亮平在给财富中文网的邮件中写到:“我们仍处于开发阶段,近期内可能大规模生产。”措辞中充满了谨慎与不肯定。
即便如此,特斯拉也不能因此放松警惕,因为苦心钻研先进电池技术的并不只有富士色素一家。以色列公司Phinergy也在追寻铝空气电池梦。美国初创企业Pathionand Sakti 3则着眼于更激进的创新,他们的想法是用陶瓷或水晶代替液态电解质,制造固态电池。该公司已成功展示了一种新电池,能量密度为每升1000瓦时,一旦启用可将特斯拉的行驶里程增加一倍以上。Pathionand Sakti 3的首席执行官迈克尔·利德尔预计,固态电池技术可在两年内投放市场。
当然,特斯拉的电池工厂主要任务不是生产最先进的电池,而是采用现有技术并通过量产来降低成本。特斯拉理想的电动车售价为3.5万美元。在降低成本方面,铝空气电池和固态电池都有潜在优势。而铝比锂便宜得多,固态电池则可以像计算机芯片一样“压制”出来,比起锂聚电池生产所需的金属分层和轧制工艺效率高多了。
说到底,特斯拉的电池工厂长期维继的最大问题在于战略,而非技术。毕竟,实验室里的创新和实用产品不是一回事。正如Pathionand Sakti 3首席执行官迈克尔·利德尔所言,电池研究处于“零敲碎打”的状态,实际推进有限。许多初创公司和研究人员都可以制造出更好的阴极、阳极或者电解质,但三者得完美结合才能成为电池。一直以来,很少有资金用在结合三者并进行大规模量产方面。
而对于特斯拉的电池可能“过时”一说,陈浩持否认态度。他认为,这不过是外界的揣测,“一切都还未尘埃落定,在科技市场,你先面世或许可以获得一定的市场份额。但是,决定胜负的还是最终产品的性能。”
在陈浩看来,称霸电动汽车市场的特斯拉不会让自己处于“被动”和“被过时的”的境地。

更多机遇并存
虽然外界对于特斯拉新电池的议论不断,但是一些专业人士对其未来市场还是保持了乐观的态度。
有媒体指出,特斯拉可以选择改进超级电池工厂的锂聚电池。新加坡南洋理工大学的研究人员已经开发出可快速充电的二氧化钛阳极;马克·赫尔萨姆在西北大学的团队则通过加入石墨烯等材料,将锂聚电池阳极的失电子能力提高了一倍。尽管阴极方面已经落后,但特斯拉整合新材料应该不用彻底革新锂聚电池生产工艺。
然而,据咨询公司Next Energy负责工业及创新发展的副总裁丹·拉多姆斯基介绍,对特斯拉来说,新出现的创新调整会非常困难,“这就与从盒式录像带转向光盘差不多,会改变整个供应链。”
不过,一些国家新能源政策的出台或许会对特斯拉Powerwall的普及运用有着积极的推动作用。
沈成就指出,2013年起,国外陆续出台了储能政策:德国于2013年5月发布实施《支持分布式光伏储能的新政》;2013年10月,美国加州公共事业委员会(CPUC)也通过了“储能采购框架和设计项目”,确立了三大公共事业公司到2020年将完成1.325GW储能采购的目标。
值得一提的是,国务院办公厅2014年11月印发的《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》首次将储能列入9个重点创新领域之一,储能的战略地位逐步提升。中共中央和国务院联合下发的《关于深化电力体制改革若干意见》中明确提到鼓励储能技术、信息技术的应用来提高能源使用效率。与此同时,能源局2014年底首次委托专业机构评估储能产业,科技部也正在研究如何将储能列入“十三五”规划。
沈成认为,储能产品的前景很广阔:一方面,储能技术配合的是光伏发电,这类发电的特点是“白天有、晚上无”,储能有利于更好地调配电量;其次,光伏与风电等属于间歇性的电源。当其发电占比较高时,会对电网造成一定的冲击(如德国光伏发电装机容量约占德国电力总装机容量的21.5%),所以需要用到储能;第三,在能源互联网中,可再生能源与分布式能源会大量介入,而且微网和电动车也会普及,储能技术也是协调上述应用的重要一环。
陈浩对本报记者表示,如今汽车行业的需求也许会成为特斯拉的优势。由于高温和低温对电池性能的影响很大,相应的安全标准当然也很严格。而目前新技术生产的各类电池,需要市场的长时间检测。对于有电动汽车的特斯拉来说,他们的电池性能应该更契合未来的电动汽车。
“我们知道,随着凯迪拉克和宝马等主要汽车厂商更积极开拓电动汽车市场,汽车市场的局面已经改变,电池技术已成关键竞争点。”陈浩认为,电池领域正飞速革新,未来对于马斯克来说,是极具挑战的,但是不可否认的是,更多机遇并存。

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