窥看Tesla Powerwall三个世代发展历程及其商业模式

在2015年特斯拉发布Powerwall后，在全球户储市场就一直具有重要的一席之地，而近年户用储能市场受国际趋势、市场成熟以及政策推动等因素快速崛起，目前市场上户储产品种类多样，此文以特斯拉Powerwall为例，从系统性能与价格面向，一窥特斯拉户储产品演进及其商业模式。
 

Powerwall与一般储能电池(energy storage battery)的不同

市场上户储产品种类多样，各家厂牌之容量、功率、耦合方式等都不尽相同，虽然一般储能电池与Powerwall都是储能电池的一种，但是一般太阳能储能电池内部仅包含电池包及储能管理系统(Battery Management System, BMS)，而Powerwall像是更智能化的储能电池，除了储能电池本身之外，还包含通讯装置(communication protocol)及监控系统，可以将目前系统使用状况及往返电网电量等重要信息实时回馈给用户。
 

特斯拉系统与性能转变

特斯拉Powerwall 1使用三元18650电芯，而Powerwall 2使用能量密度较高且运转时长更长的2170 NCM电芯，虽然电芯种类的转换让系统重量变更重，但整体体积却更小，电池容量也更高，未来特斯拉考虑将储能系统电芯改采为与宁德时代合作锂铁电池，因其价格较低，且稳定性相对较高。

除了电芯种类之外，Powerwall的容量从1代的6.4kWh上升到2代的13.5kWh，容量上升超过一倍，系统耦合方式也从DC耦合转变为AC耦合，此转变显示了特斯拉储能系统正在往家户自发自用。

由于太阳能系统发出来的电为直流电(DC)，原本Powerwall 1可以直接连接太阳能板，透过直流电充电，再另外搭配逆变器供电给家户使用，因此与太阳能系统一起安装，会拥有较高的转换效率，而Powerwall 2整合混合变流器，可以透过AC-DC充电，再将电流由DC-AC直接供家电使用，虽然转换效率较低，但AC耦合的储能系统让已安装太阳能系统的家庭不需要拆除原本的太阳能逆变器就能直接加装储能，因此Powerwall 2对已有太阳能系统的居家用户安装手续更加便利简单，在使用功能方面，Powerwall从原本的小容量以辅助电网稳定及削峰填谷模式转变为更大容量的硬设备及升级成更多使用模式的软件系统，倾向提供自发自用、时间电价监控及作为备用电源的储能模式。

至最新一代的Powerwall Plus则是Powerwall 2的再升级，目前只在美国贩卖，产品性能与Powerwall 2类似，维持容量13.5 kWh与AC耦合，但增加了太阳能逆变器于系统内，成为真正的光储一体机，如此一来，Powerwall plus不需再透过额外的逆变器便能直接与太阳能系统对接，与Powerwall 2相比安装手续更加简约，Powerwall plus的并网功率也从连续输出5 kW上升到5.8 kW，最高输出功率从7 kW上升到7.6 kW，提高输出功率让储能系统能链接容量较大的太阳能系统，由此可见，特斯拉Powerwall在系统上正努力往更大功率及简易安装方式的道路迈进。
 

特斯拉商业模式与价格

2021年4月，马斯克(Elon Musk)宣布特斯拉的储能系统不与太阳能分售，用户若想安装Powerwall，就必须同时安装特斯拉太阳能系统，不过2021下半年，特斯拉放缓此项规定，用户虽然在官网上仍无法单独购买Powerwall，但能透过与特斯拉有签订合作契约的储能安装商安装Powerwall。

2015年Powerwall 1推出时价格仅需3,000美元，随着市场需求火热与系统升级影响，价格水涨船高，截至2022年Powerwall 2价格达到11,500美元。而欲安装Powerwall的用户可先上官网进行检测，特斯拉会依据用户的每月电费账单进行太阳能及储能进行安装量评估，以7.2kW的太阳能系统搭配一台Powerwall 2为例，约要花费28,276美元，扣除储能系统11,500美元，平均每瓦太阳能约2.3美元，不过特斯拉为同时安装太阳能及储能的用户提供2,700美元的折扣，因此总价格大约是25,576美元，此价格在扣除美国联邦提供的30%税收抵免后，用户仅需花费约17,903美元。若单独看储能系统在扣除税收抵免后的最终价格，约为6,160美元，平均每度电456.2美元。

除了特斯拉官方提供的折扣以及美国联邦提供的税收抵免之外，用电居民选择不同的能源服务公司(utility)也能获得不同程度的折扣或优惠。此外，许多用户会选择安装两台以上储能系统，除了节省安装费，也提高自发自用比例或满足帮自家电动车充电的需求，而特斯拉最多可同时安装十台Powerwall。
 

表一为特斯拉Powerwall三代产品比较，除了容量变大之外，原本系统从较复杂的并网安装方式到后来逐渐简约化，功能上的转变也从倾向维护电网平衡为主转向提倡自发自用，同时主打时间电价、太阳能发电量监控及电动车充电等功能， 多数户用储能厂商会与经销商或安装商互相合作，每个环节各司其职让利润最大化，不过特斯拉由于品牌声望够大，储能系统与自家产品捆绑成一条龙的销售形式也有许多消费者买单，2022年12月，特斯拉在德州推出特斯拉电力公司(Tesla Electric)，让Powerwall用户可以将多余的太阳能电力售回，以抵销家庭与电力公司的用电高峰，此举显示了特斯拉正在往虚拟电厂之路迈进，不仅更加完善一条龙的规划，也显示该企业对自身产品的信心。