特斯拉光储领域科技发展动态

在光伏领域,特斯拉聚焦光伏建筑一体化(BIPV)领域,持续推出太阳能屋顶光伏Solar Roof系列产品。特斯拉于2016年收购了一家专门发展户用光伏发电项目的公司—SolarCity。2017年和2019年,特斯拉相继发布了两代Solar Roof产品。其中,2019年发布的V3版Solar Roof产品发售价格28元/瓦。2020年初,特斯拉宣布V3版Solar Roof产品将进入美国13个城市。

Solar Roof的外观类似于普通的瓦片,但表面为带纹理的玻璃,分为带电池片和不带电池片两种版本,其中带电池片的版本,内部隐藏有光伏电池片,可利用太阳能发电。用户可根据用电量决定可发电瓦片和不可发电瓦片的数量和占比。

特斯拉光储领域科技发展动态

特斯拉推出的V3版Solar Roof主要有以下几个主要特点:

1. 兼具屋顶和发电功能,可被视为一种建筑材料

将光伏发电装置嵌制在屋顶瓦片中,外观与普通的瓦片没有差异,同时设计了特殊的百叶窗结构、定制配件,正面不阻挡阳光,侧面看不见内部的光伏电池。

特斯拉光储领域科技发展动态

Solar Roof配套烟囱、天窗等特制部件

2. 售价包含一站式服务及全配套的系列产品

虽然V3版Solar Roof的售价是国内产品的5~6倍,但是其具备屋顶功能,且费用中包含了安装、设计费用,配套提供的产品包括防潮层、光伏屋顶、金属边框、组装配件和电力系统等。

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3. 强度高于普通屋顶材料,瓦片和发电保修期同步为25年

V3版Solar Roof表面使用特制钢化玻璃,其强度和耐久性远超普通屋顶材料。根据实验,在177km/h的冲击速度下,传统屋顶瓦片出现碎裂,而V3版Solar Roof瓦片完好无损。此外,瓦片的保修年限和发电保修年限一致,均为25年。

储能领域

在储能领域,特斯拉从2012年开始启动研发储能设备,2015年发布第一款储能产品,即家庭储能系统Powerwall和Powerback。其中,Powerwall产品容量包括7千瓦时和10千瓦时两种规格,Powerback通过串并联的方式可以提供100千瓦时以上的容量。2015年波特兰奇阿利索峡谷的一处天然气井自发生天然气泄露事故而造成电力短缺,特斯拉以工期88天完成了20兆瓦/80兆瓦时储能项目的布局和交付。2016年,南澳因当地电网难以支撑用电高峰负荷而停电,特斯拉用55天完成了100兆瓦/129兆瓦时的储能项目部署。

2017年3月,特斯拉发布第二代家庭储能系统Powerwall 2,最高输出功率比第一代产品提升3.5倍,功率7千瓦,容量14千瓦时,最多可支持6个Powerwall串联运行,提高应对电网断电、自然灾害等的能力。中型储能电池Powerpack,功率130千瓦,容量可达232千瓦时。随着近年来美国部分地区对家庭储能的政策支持和整体市场需求增长,Powerwall的安装量快速提升。截至2021年5月底,特斯拉已经安装了第20万台Powerwall。

2019年,特斯拉以家庭储能和小型商业、公用事业储能业务为基础开始拓展大型公用事业公司储能业务。2019年7月,特斯拉设计生产了专门用于大型公用事业规模项目的新型储能产品Megapack,系统功率1.5兆瓦,储电量3兆瓦时,经过串联可创建容量超百万千瓦时的储能系统。2020年11月,特斯拉宣布与法国可再生能源开发商Neoen将在澳大利亚吉朗市建设一个300MW的锂电池储能项目;特斯拉还与太平洋天然气和电力公司(PG&E)在加州蒙特雷县建设一个容量为182.5MW/730MWh的电池储能项目;2021年3月底,苹果公司在加州建造的储能项目采购了特斯拉储能电池组;2021年7月,特斯拉在加州部署了一个100MW/400MWh的储能项目,该项目使用142个Megapack电池储能系统。2020年,特斯拉储能电池装机总量突破了3吉瓦时,同比增长83%。这一增长大部分归因于其公用事业规模的储能产品Megapack的推广应用。

近期动态

特斯拉正在从一家电动汽车制造商向能源公司转型,尝试扩展新能源的能源转化、存储和利用各环节的业务版图。近期,特斯拉的业务动态也正是说明了这一点:

2019年底收购Maxwell—一家拥有超级电容器和和干电池技术核心知识产权的电化学储能公司。特斯拉的收购是对超级电容器技术、干电池技术进行储备和布局,一是采用超级电容器技术辅助锂电和太阳能电池屋顶产品,提供更加完备的新能源利用解决方案;二是,利用干电池技术布局固态锂电池技术这一特斯拉的重要技术储备方向。

一直以来,特斯拉使用的是Delta和SolarEdge的光伏逆变器。2021年初,特斯拉正式推出了首款自主研发的光伏逆变器,可以和特斯拉Powerwall进行集成,提供3.8千瓦和7.6千瓦两个型号。效率水平97.5%,高于Delta(97%)、低于SolarEdge(99%)。

2021年6月,特斯拉在西藏拉萨建成其在中国境内的首个光储充一体化充电站,将阳光转化为电能,通过Powerwall储能设备储存能量,使用储存能量给车辆充电,提高了能源使用效率。

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