近日全球知名電動(dòng)汽車(chē)公司特斯拉宣布，將在上海投資建設(shè)全球第二家儲(chǔ)能系統(tǒng)megapack超級(jí)工廠，消息在新能源行業(yè)內(nèi)引發(fā)強(qiáng)烈震動(dòng)。
特斯拉最出名的是汽車(chē)業(yè)務(wù)，但它也是一家能源公司，生產(chǎn)從太陽(yáng)能電池板到儲(chǔ)能電池的各種產(chǎn)品，其儲(chǔ)能產(chǎn)品除了面向大型公用事業(yè)的儲(chǔ)能產(chǎn)品Megapack，也有用于家庭用戶的儲(chǔ)能產(chǎn)品Powerwall、powerpack等。
不過(guò)，特斯拉在全球的儲(chǔ)能業(yè)務(wù)，除了國(guó)際上的傳統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)者Fluence、NextEra Energy 、Powin Energy等，從2022年起，其也被來(lái)自中國(guó)的以陽(yáng)光電源和比亞迪為代表的儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商的追趕。
據(jù) IHS Markit 對(duì)2021年全球新增儲(chǔ)能裝機(jī)功率容量統(tǒng)計(jì)排序， Fluence(11%)、Tesla(8%)、NEC(8%)分別位列全球新增儲(chǔ)能系統(tǒng)裝機(jī)前三，陽(yáng)光電源位列全球儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商第五，全球市占率為6%，比亞迪未進(jìn)入前十。
到2022年，特斯拉年度業(yè)績(jī)報(bào)告顯示，其儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品在全球總共裝機(jī)6.5GWh。而澎湃新聞?dòng)浾邚膰?guó)內(nèi)儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商龍頭陽(yáng)光電源方面了解到，2022年陽(yáng)光電源的儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品在全球總共裝機(jī)超過(guò)了7GWh。而比亞迪儲(chǔ)能雖然沒(méi)有公布儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品年度裝機(jī)數(shù)據(jù)，但公司方面公開(kāi)表示，去年的其訂單量超過(guò)了14GWh，全球儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品出貨量在國(guó)內(nèi)廠商中僅次于陽(yáng)光電源。
在業(yè)內(nèi)人士看來(lái)，特斯拉在面向市場(chǎng)端有著天然的品牌效應(yīng)，兼具技術(shù)等優(yōu)勢(shì)，但供應(yīng)鏈和產(chǎn)能卻是短板；而比亞迪和陽(yáng)光電源追趕的底氣一方面在于其對(duì)于成本端的控制，一方面則在于速度和大規(guī)模交付能力的提高。
特斯拉儲(chǔ)能：數(shù)字化技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，產(chǎn)能是短板
2015年，特斯拉推出儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品powerwall、powerpack，正式開(kāi)啟儲(chǔ)能業(yè)務(wù)。2019年公司推出面向公用事業(yè)級(jí)儲(chǔ)能市場(chǎng)的大型儲(chǔ)能系統(tǒng)Megapack，迅速占領(lǐng)全球大儲(chǔ)市場(chǎng)龍頭地位。
2022年，Megapack進(jìn)行了升級(jí)，電池電芯正極材料從三元鋰變?yōu)榱姿徼F鋰，成本進(jìn)一步降低，安全性也較此前有所提升。單套產(chǎn)品容量為1.9MW/3.9MWh，較一代產(chǎn)品能夠多儲(chǔ)存50%的能量，重量也增加了64%。
Megapack最新的一款產(chǎn)品是Megapack 2XL，比第一代Megapack體積大了近20%，產(chǎn)品中包含了與公司電動(dòng)汽車(chē)相同的核心散熱組件，也更方便安裝，保修期長(zhǎng)達(dá)20年。每個(gè)電池都配備獨(dú)立逆變器，系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程升級(jí)。
截至2022年底，Megapack在全球累計(jì)裝機(jī)5GWh以上，儲(chǔ)備訂單超過(guò) 10GWh，美國(guó)、加拿大、英國(guó)、澳大利亞占比分別為69%、13%、10%、8%。
摩根士丹利分析師亞當(dāng)·喬納斯(Adam Jonas)表示，特斯拉比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手擁有規(guī)模、技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并試圖進(jìn)一步將這種優(yōu)勢(shì)擴(kuò)大。
在另外一些業(yè)內(nèi)人士看來(lái)，特斯拉儲(chǔ)能產(chǎn)品的強(qiáng)項(xiàng)在于其數(shù)字化技術(shù)軟件，其在儲(chǔ)能變流器控制技術(shù)、分布式能源管理、微電網(wǎng)控制等儲(chǔ)能數(shù)字化技術(shù)方面掌握著優(yōu)勢(shì)。
據(jù)了解，儲(chǔ)能系統(tǒng)核心設(shè)備包括儲(chǔ)能逆變器(PCS)、 鋰電池、電池管理系統(tǒng) (BMS)、能量管理系統(tǒng)(EMS)等，技術(shù)核心在于儲(chǔ)能逆變器(PCS)。特斯拉在變流器環(huán)節(jié)一直是自主研發(fā)，掌握著變流器的控制算法技術(shù)。關(guān)鍵技術(shù)能力之一就是可以為電力系統(tǒng)注入穩(wěn)定性的構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)。
構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)使得變流器自身具備主動(dòng)調(diào)節(jié)能力，通過(guò)模擬同步發(fā)電機(jī)的虛擬同步控制算法為電網(wǎng)注入強(qiáng)度和慣量，同時(shí)還可以提高儲(chǔ)能系統(tǒng)參與電力輔助服務(wù)市場(chǎng)的能力，提高儲(chǔ)能電站的經(jīng)濟(jì)收益。
此外，搭載構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)的儲(chǔ)能系統(tǒng)可以在消納并網(wǎng)新能源的基礎(chǔ)上，主動(dòng)產(chǎn)生頻率和電壓，快速響應(yīng)電網(wǎng)頻率變化，為整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定性起到關(guān)鍵支撐作用。
不僅如此，特斯拉還開(kāi)發(fā)了Powerhub實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)，用于管理儲(chǔ)能、發(fā)電和微電網(wǎng)；開(kāi)發(fā)了具備學(xué)習(xí)能力的電力交易平臺(tái)Autobidder，Autobidder平臺(tái)可以依據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí)算法執(zhí)行價(jià)格預(yù)測(cè)、負(fù)載預(yù)測(cè)、發(fā)電預(yù)測(cè)、調(diào)度優(yōu)化、智能出價(jià)等功能，并能配合虛擬電廠運(yùn)營(yíng)模式；此外，公司還開(kāi)發(fā)了Microgrid Controller離網(wǎng)控制軟件，可自主維持電網(wǎng)穩(wěn)定并實(shí)現(xiàn)成本最小化。
目前來(lái)看，產(chǎn)能和供應(yīng)鏈?zhǔn)侵萍s特斯拉儲(chǔ)能業(yè)務(wù)的瓶頸。這也正是特斯拉在上海投資建設(shè)超級(jí)工廠的重要原因——充分利用中國(guó)的低成本供應(yīng)鏈。據(jù)autoevolution報(bào)道，目前此前特斯拉的Megapack主要是在內(nèi)華達(dá)州的超級(jí)工廠生產(chǎn)，而其在加州Lathrop工廠的Megapack目前的產(chǎn)能是每天23套，產(chǎn)能目前仍在爬坡階段。
特斯拉官網(wǎng)顯示，Megapack現(xiàn)有產(chǎn)能已經(jīng)告罄，目前的訂單交付時(shí)間為2025年Q1。
公司方面曾表示，“市場(chǎng)對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)品需求仍然超過(guò)我們的供應(yīng)能力。”
而在價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力上，Megapack偏向中高端。特斯拉官網(wǎng)最新顯示，目前一套2小時(shí)3.9MWh的Megapack儲(chǔ)能系統(tǒng)、含安裝不含稅售價(jià)為2669050美元，約合人民幣1834.68萬(wàn)元，折合4.7元/Wh。
而國(guó)金證券顯示，從近期國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能電站的中標(biāo)價(jià)格來(lái)看，2小時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)報(bào)價(jià)區(qū)間為1.4—1.65元/Wh，加權(quán)中標(biāo)均價(jià)為1.45元/Wh，4小時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)報(bào)價(jià)區(qū)間為1.26—1.5元/Wh，加權(quán)平均報(bào)價(jià)為1.35元/ Wh。
這一價(jià)格，使得其在中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)也不具備價(jià)格優(yōu)勢(shì)，這或許也是特斯拉的儲(chǔ)能產(chǎn)品一直未進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的重要原因。
在Megapack成本的構(gòu)成上，重要原材料之一儲(chǔ)能電芯一直是外采，供應(yīng)商包括寧德時(shí)代、LG新能源等。此前，馬斯克曾透露有意未來(lái)將自產(chǎn)的4680電池，使用磷酸鐵鋰正極材料從而應(yīng)用于儲(chǔ)能，但4680電池目前的量產(chǎn)進(jìn)度仍未達(dá)到預(yù)期。
根據(jù)特斯拉的上海megapack超級(jí)工廠計(jì)劃，將從寧德時(shí)代采購(gòu)磷酸鐵鋰電池電芯，此外，特斯拉儲(chǔ)能的中國(guó)供應(yīng)商還包括熱管理器生產(chǎn)商三花智控等，本土化的采購(gòu)或?qū)⑦M(jìn)一步降低其產(chǎn)品的成本。
比亞迪儲(chǔ)能：殺手锏電芯自產(chǎn)，全棧自研
2006年，馬斯克悄悄在推特上發(fā)布了“宏圖計(jì)劃”第一篇章，提出了開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能發(fā)電產(chǎn)品。2008年，王傳福也提出了其新能源“三大構(gòu)想”——“從能源獲取、存儲(chǔ)到應(yīng)用，擺脫對(duì)化石能源依賴”的戰(zhàn)略布局，即太陽(yáng)能發(fā)電、建儲(chǔ)能電站、電動(dòng)車(chē)。
在儲(chǔ)能產(chǎn)品的落地上，比亞迪甚至更早。2009年，比亞迪首個(gè)儲(chǔ)能電站建成，200KW移動(dòng)式儲(chǔ)能示范電站驗(yàn)收完成。2013年，比亞迪首次向英國(guó)客戶交付250KW集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)。2019年比亞迪戶用儲(chǔ)能在歐洲市場(chǎng)的出貨量市占率排名第二，僅次于Sonnen。
與特斯拉相比，比亞迪儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品的首要優(yōu)勢(shì)在于全棧自研。比亞迪在儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了電池電芯、BMS(電池管理系統(tǒng))、EMS(能量管理系統(tǒng))、PCS(儲(chǔ)能變流器)等全業(yè)務(wù)制造領(lǐng)域覆蓋。從電芯到PCS、BMS等核心部件基本為自主研發(fā)生產(chǎn)。
2022年，比亞迪在長(zhǎng)春、武漢、臺(tái)州、紹興、成都、南寧、徐州、溫州、襄陽(yáng)、重慶等地繼續(xù)擴(kuò)建電池產(chǎn)能。公司也在江西撫州、湖北襄陽(yáng)、浙江臺(tái)州、廣西南寧、河南鄭州、江西宜春等地成立弗迪電池分公司，進(jìn)一步為擴(kuò)大產(chǎn)能做準(zhǔn)備。據(jù)悉，下一步比亞迪將把刀片電池運(yùn)用到儲(chǔ)能系統(tǒng)中。
而安全性也是比亞迪儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品的重要優(yōu)勢(shì)。據(jù)了解，截至2022底，比亞迪儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品累計(jì)出貨量超6.5GWh，創(chuàng)造15年零安全事故的安全記錄。
而可以對(duì)比的是，2022年9月20日，位于美國(guó)加州蒙特利縣的埃爾克霍恩變電站發(fā)生火災(zāi)，事故調(diào)查顯示，火災(zāi)由特斯拉的儲(chǔ)能系統(tǒng)Megapack起火所致。2021年7月30日，澳大利亞儲(chǔ)能項(xiàng)目Victorian Big Battery (VBB)在調(diào)試期間發(fā)生火災(zāi)。調(diào)查報(bào)告顯示，事故最可能的根本原因是Megapack冷卻系統(tǒng)內(nèi)的泄漏導(dǎo)致短路，從而導(dǎo)致電子元件起火，造成電池?zé)崾Э亍?/div>
比亞迪方面此前介紹，以比亞迪電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能產(chǎn)品Cube系統(tǒng)為例，Cube儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)了全面的防爆系統(tǒng)，具備可燃?xì)怏w探測(cè)，主動(dòng)排氣，被動(dòng)泄壓的功能。
在重要的液冷裝置上，Cube系統(tǒng)的液冷主管道采用304不銹鋼管，支管采用軟管，電池包體液冷板采用全密封設(shè)計(jì)，包體結(jié)構(gòu)通過(guò)了震動(dòng)測(cè)試。“系統(tǒng)在液冷管道內(nèi)部設(shè)計(jì)了液位計(jì)、壓力傳感器，整體系統(tǒng)底部裝有水徑傳感器，確保小的滲透、大的泄漏都能得到檢測(cè)、處理。”比亞迪相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)。
陽(yáng)光電源儲(chǔ)能：借助光伏逆變器協(xié)同效應(yīng)，市場(chǎng)反應(yīng)迅速
跟前兩家企業(yè)相比，1997年在中國(guó)安徽合肥成立的新能源企業(yè)陽(yáng)光電源更低調(diào)，其沒(méi)有“造夢(mèng)”，業(yè)務(wù)中也沒(méi)有電動(dòng)汽車(chē)，其發(fā)家產(chǎn)品是光伏逆變器。
根據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)數(shù)據(jù)，2021年陽(yáng)光電源光伏逆變器出貨量56GW位列全球榜首。截至2022年6 月底，公司在全球市場(chǎng)已累計(jì)實(shí)現(xiàn)逆變?cè)O(shè)備裝機(jī)超269GW。
公司2014年正式布局儲(chǔ)能業(yè)務(wù)，在儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品組合上，陽(yáng)光電源面向大型地面電站應(yīng)用場(chǎng)景，推出全系列液冷儲(chǔ)能解決方案PowerTitan、PowerStack，同時(shí)，公司也推出了5-10kW家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)和50kW-1MW分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)。
根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟2022 年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，陽(yáng)光電源的全球出貨量位居中國(guó)儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商第一名。
在業(yè)內(nèi)人士看來(lái)，作為儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商，陽(yáng)光電源的特殊優(yōu)勢(shì)是儲(chǔ)能系統(tǒng)與光伏業(yè)務(wù)協(xié)同效應(yīng)顯著。公司光伏逆變器業(yè)務(wù)全球領(lǐng)先，在高性能、低成本電力電子領(lǐng)域具備得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。
而跟特斯拉相似的是，陽(yáng)光電源在構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能逆變器技術(shù)上也下足了功夫。近日其發(fā)布了其全新的“干細(xì)胞電網(wǎng)技術(shù)”。這套技術(shù)包括了“ 增強(qiáng)型連續(xù)高低穿技術(shù)”、“自適應(yīng)寬頻振蕩抑制技術(shù)”、“POD功率振蕩阻尼技術(shù)”、“微秒級(jí)電壓構(gòu)建技術(shù)”、“柔性慣量支撐技術(shù)”、“GW級(jí)黑啟動(dòng)技術(shù)”、“虛擬雙源疊控技術(shù)”以及諸多解決方案。
據(jù)介紹，這些技術(shù)的應(yīng)用，將使得新能源發(fā)電側(cè)呈現(xiàn)出更穩(wěn)定、更柔性的電源特征，助力新型電力系統(tǒng)電壓、頻率更穩(wěn)定，提高風(fēng)電、光伏脫網(wǎng)后的快速恢復(fù)能力。
不過(guò)，跟比亞迪的儲(chǔ)能電芯完全自產(chǎn)、特斯拉的電芯未來(lái)可能自供相比，陽(yáng)光電源的儲(chǔ)能集成商角色更加單純，采用完全無(wú)電芯戰(zhàn)略，其電芯供應(yīng)商包括寧德時(shí)代、億緯鋰能、鵬輝能源，以及海外三星SDI，這種策略的好處是集中優(yōu)勢(shì)專注于電力變換、控制及儲(chǔ)能系統(tǒng)直流安全管理等儲(chǔ)能核心電力電子技術(shù)。
劣勢(shì)是，這使得其在一定程度上對(duì)產(chǎn)品成本的把控能力會(huì)稍遜于比亞迪。陽(yáng)光電源徐清清此前向澎湃新聞?dòng)浾呓榻B，去年碳酸鋰價(jià)格居于50—60萬(wàn)元/噸的高位時(shí)，采用磷酸鐵鋰電芯的電池成本高達(dá)1元/Wh左右，占到了儲(chǔ)能系統(tǒng)成本的70%—80%。
隨著近日碳酸鋰價(jià)格的大跌，電芯成本端的瓶頸或有望化解。在談及未來(lái)跟特斯拉等國(guó)際儲(chǔ)能企業(yè)在全球的競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)時(shí)，陽(yáng)光電源高級(jí)副總裁、光儲(chǔ)集團(tuán)總裁顧亦磊對(duì)澎湃新聞?dòng)浾弑硎荆?ldquo;就全球范圍來(lái)看，市場(chǎng)上的大儲(chǔ)產(chǎn)品最終會(huì)歸于同質(zhì)化。”
“跟手機(jī)、汽車(chē)這些2C的產(chǎn)品不太一樣，儲(chǔ)能這樣2B的產(chǎn)品，最終拼的是速度和細(xì)節(jié)。”在顧亦磊看來(lái)，在這方面，中國(guó)儲(chǔ)能企業(yè)或具備先天優(yōu)勢(shì)。“中國(guó)企業(yè)更勤奮，在面對(duì)全球客戶時(shí)也更有忍性。”顧亦磊表示。
