能源革命從特斯拉PowerWall家用電池系統說起

    鋰電世界  特斯拉四月份發布了一款全新的產品，它不是汽車，而是一個巨大的“充電寶”，一款名為PowerWall的家用電池系統和商用的電池系統PowerPack。特斯拉希望通過這樣的方式改變全人類的用電方式，并以此掀起真正的能源革命以及可再生能源的普及。

    我們先了解一下這套特斯拉用電系統，特斯拉家用用電系統(Powerwall Home Battery)是一款家用級可充放式鋰電池，提供兩個版本供消費者購買：可以儲存10度電(售價3500美元)和可以儲存7度電(售價3000美元)，可以儲存10度電的Powerwall Home Battery主要用于作應急電源使用，而可以儲存7度電的Powerwall Home Battery主要供家庭日常生活使用。

    這款產品按照特斯拉創始人馬斯克的設想，全球已有20億輛汽車，因此20億個電源是可行的。最近剛投產的投資50億美元的超級鋰電池工廠預留相當于30%以上的產能給了這個充電寶產品。

    一些能源專家表示，這個計劃將引發真正的新能源革命，徹底改變傳統集中發電、集中供電方式，集中供電方式將逐漸被減少，能源自由將改變人類生活方式。設想歸設想，計劃歸計劃，產品歸產品。如何實現這個目標，絕不是推出一個產品就能順利解決的。

    這款家用電池系統，按照設想，一是與電網連接(能否向電網交換電力還不清楚)，充入低谷電，高峰時放出電供家用，可以減少電費支出。二是與太陽能電池連接，把太陽能電力白天充入，夜晚家用，三是給特斯拉電動汽車充電。說來說去就是一款儲能(雙向能充電和供電)產品。我們暫且不去討論這款電池系統的經濟性能，因為很多人都知道特斯拉大型充電站實行的是免費為特斯拉電動汽車充電。在這里只是想說說特斯拉為什么要在生產電動汽車的同時，還要大力生產和推廣充電寶，來進行充滿理想主義的新能源革命。

    特斯拉2015年全年電動汽車累計銷量為50580輛，同比增長60%，超出了原定5萬輛的銷量目標，基本上都是高端車型，性能超群，售價不菲，特斯拉Model3電動汽車是一款售價在3.5萬美元的大眾汽車，將于明年底生產上市，目前預約訂購數量已經接近40萬輛，最終產能將達到每年50萬輛。特斯拉為什么不給自己的電動汽車增加儲能應用功能，來代替或部分代替充電寶的儲能應用？兩種產品相比，電動汽車的電池容量在50度電以上，遠遠超過家用充電寶7度電和10度電的容量。再說這么小的充電寶給電動汽車充電，能充幾度電，這離減少集中供電、實現“能源自由”的生活方式相距甚遠，如何實現得了。

    特斯拉之所以沒有給電動汽車增加儲能功能，可能是現有產品都是高端產品，沒有哪個車主會在乎一點電錢，推出了意義不大，而且其目前全年產銷量才突破5萬輛，與那20億輛車相比，沒必要去增加充電寶功能。特斯拉Model3電動汽車就不一樣了，既然是平民大眾車，或許應該增加移動電站功能，進而再推出帶有充電寶功能的后續產品。

    從技術上分析，特斯拉目前電動汽車使用的是松下生產的18650電池，標稱循環壽命大于1000次，單顆電池的容量為3100毫安時。這種電池容量和內阻在1000次充放電后仍保持著相對穩定的水平。Model3電動汽車可能使用新電池工廠生產的20700鈷酸鋰電池，其性能大大超過原來的18650電池。配置50千瓦時電池組，單次充電行駛里程超過200英里(322公里)，按照電池性能分析，一年300次充放，可以用三年多，可以行駛超過32萬多公里。如果配置65千瓦時的電池組，單次充電行駛里程將為225英里(362公里)。一年300次充放，可以用三年多，則可以行駛超過36萬多公里。特斯拉對電池的質保是8年或16萬公里免費保修政策。從技術標準上說那1000次充放是100%充放電，如果80%充放電，那次數就大很多了。因此從技術上說，增加移動電站功能或者充電寶功能不存在技術問題。

    從使用上分析，有誰買了車會每天都開300多公里呢？鋰電池30多萬公里的行駛能力不會給增加和使用充電寶的功能帶來壓力，有了電動汽車與充電樁的連接，電動汽車有能力與電網交換一定的電量，在一定程度上代替和起到的了家用充電寶的作用，太陽能的電力直接供給電網，由電網調配更趨合理一些。電動汽車拿出三分之一的電量，比充電寶的容量要強許多，干嘛再買一個充電寶放到家里。有報道說，特斯拉創始人馬斯克可能已經開發出把石墨烯應用到鋰電池的技術，電動汽車單次充電的行駛里程能達到500英里(800公里)以上，到時候電動汽車就能夠拿出更多的電量來與電網交換家庭用電量。

    充電寶的推出充分體現了美國人、歐洲人提倡環保、提倡能源自由的理念，但是即使集中發電減少了，電網一時半會兒也不可能取消，太陽能、風能等分散式能源也需要上電網進行協調和平衡。電動汽車與電網的連接和充電寶與電網的連接都會促進電網的電量平衡，為電網的平穩運行起到促進作用。與那20億輛現有汽車相比，電動汽車在今后數十年內，產銷量將會出現一個較大幅度的增加。或許特斯拉應該考慮讓自己生產的電動汽車增加充電寶的功能，與現在推出的充電寶一起，去實現那個充滿環保理念的能源自由方式的宏偉設想，這樣做無論怎么說都更靠譜一些。