今天花一些時間來重點探討特斯拉個人儲能系統Power Wall。總體來看，特斯拉的Powerwall儲能系統在太陽能領域產生了巨大影響，推動家庭儲能成為一種主流選擇。

 

備注：看特斯拉的產品線，有點可以拿來和蘋果的產品線比較的。

 

一、Power Wall的歷史和規(guī)范

 

圖1 從Power Wall 1到Power Wall+

 

特斯拉發(fā)布了第一代 Powerwall，這種集成的儲能系統電池容量不算大，為 6.4kWh。

 

第二代 Powerwall 2 的存儲容量增加了一倍以上，并包括一個集成的電池充電器。

 

2021年5月特斯拉對這種產品進行了更新Powerwall+（plus），這套系統本身沒有改變，但是從Powerwall 2電池系統，集成了太陽能逆變器，使其成為一個完整的多合一太陽能存儲系統。

 

以下是系統的參數，我做了一些初步的整理和對比：

 

表1 Power Wall的基本參數和價格

 

圖2 第一代Power Wall的連接方式

 

圖3 第二代Power Wall連接方式

 

圖4 第三代Power Wall的連接方式

 

從一代到二代的迭代變化最大，這里有幾個內容：

 

（1）Tesla Powerwall 2 當時采取的也是完整液冷系統，來對家庭儲能系統進行熱管理，采用了一個完全密封的液體冷卻劑系統（包含2.3 升液體冷卻劑）。這其實具備了更高溫度運行的可能性，提高了整體的循環(huán)次數。這套熱管理系統其實和汽車的系統相似，可以具備加熱和冷卻的功能。

 

（2）從系統來看，Power Wall1的組裝還是比較麻煩的，一開始特斯拉想做聯網的系統，因此從Power Wall1到Power Wall2 在網關層面做了一些系統性的更新。

 

圖5 特斯拉的聯網構想和Gateway的設計

 

（3）Power wall2更新的同時也發(fā)布了具有液冷熱管理的太陽能逆變器，有3.8kW和7.6kW兩種尺寸，集成了所有安全功能，包括快速關閉、電弧故障和接地故障保護。

 

圖6 太陽能逆變器

 

第三代Powerwall+ (Plus)，對可用容量和重量進行了一些細微的調整。這套系統主要更新在于帶系統集成的 Tesla太陽能逆變器，從而變成了完整的多合一系統。存儲容量保持在 13.5kWh 不變，額定功率大幅增加，以滿足離網和備份的使用。額定功率從5kW（連續(xù)）和7kW（峰值）提高到離網模式下的7kW（連續(xù)）和10kW（峰值）。并網額定功率也小幅增加至 5.8kW （連續(xù)）和 7.8kW（峰值）。集成太陽能逆變器的規(guī)格基本不變，但是從設計來看，是重新進行過調整。

 

二、Power Wall的構成

 

這塊之前談過，Power Wall1用的是18650，Power Wall之后用的是21700，整體系統帶有充電和交流直流的逆變，可以兼容直流和交流兩種不同的連接方式。

 

這套系統其實和之前的Power pack是兼容的。第一代是內置模組的設計，實際上是使用了兩個18650電芯，像Model S的模組一樣并排放置。在電池系統中，水冷管走箱體兩側。電子部分包括變換器與BMS布置在前段隔間內。右邊是新的設計，在系統層面取消了水冷的方案，直接把電池擺在一起然后整體粘接在一起。從標簽來看，這里是采用了900V的系統，把大量的電芯區(qū)通過厚厚的膠灌封起來。

 

圖8 從模組方案過渡到一體化CTC的方案