窺看Tesla Powerwall三個世代發展歷程及其商業模式

在2015年特斯拉發布Powerwall後，在全球戶儲市場就一直具有重要的一席之地，而近年戶用儲能市場受國際趨勢、市場成熟以及政策推動等因素快速崛起，目前市場上戶儲產品種類多樣，此文以特斯拉Powerwall為例，從系統性能與價格面向，一窺特斯拉戶儲產品演進及其商業模式。
 

Powerwall與一般儲能電池(energy storage battery)的不同

市場上戶儲產品種類多樣，各家廠牌之容量、功率、耦合方式等都不盡相同，雖然一般儲能電池與Powerwall都是儲能電池的一種，但是一般太陽能儲能電池內部僅包含電池包及儲能管理系統(Battery Management System, BMS)，而Powerwall像是更智能化的儲能電池，除了儲能電池本身之外，還包含通訊裝置(communication protocol)及監控系統，可以將目前系統使用狀況及往返電網電量等重要資訊即時回饋給使用者。
 

特斯拉系統與性能轉變

特斯拉Powerwall 1使用三元18650電芯，而Powerwall 2使用能量密度較高且運轉時長更長的2170 NCM電芯，雖然電芯種類的轉換讓系統重量變更重，但整體體積卻更小，電池容量也更高，未來特斯拉考慮將儲能系統電芯改採為與寧德時代合作鋰鐵電池，因其價格較低，且穩定性相對較高。

除了電芯種類之外，Powerwall的容量從1代的6.4kWh上升到2代的13.5kWh，容量上升超過一倍，系統耦合方式也從DC耦合轉變為AC耦合，此轉變顯示了特斯拉儲能系統正在往家戶自發自用。

由於太陽能系統發出來的電為直流電(DC)，原本Powerwall 1可以直接連接太陽能板，透過直流電充電，再另外搭配逆變器供電給家戶使用，因此與太陽能系統一起安裝，會擁有較高的轉換效率，而Powerwall 2整合混合變流器，可以透過AC-DC充電，再將電流由DC-AC直接供家電使用，雖然轉換效率較低，但AC耦合的儲能系統讓已安裝太陽能系統的家庭不需要拆除原本的太陽能逆變器就能直接加裝儲能，因此Powerwall 2對已有太陽能系統的居家用戶安裝手續更加便利簡單，在使用功能方面，Powerwall從原本的小容量以輔助電網穩定及削峰填谷模式轉變為更大容量的硬體設備及升級成更多使用模式的軟體系統，傾向提供自發自用、時間電價監控及作為備用電源的儲能模式。

至最新一代的Powerwall Plus則是Powerwall 2的再升級，目前只在美國販賣，產品性能與Powerwall 2類似，維持容量13.5 kWh與AC耦合，但增加了太陽能逆變器於系統內，成為真正的光儲一體機，如此一來，Powerwall plus不需再透過額外的逆變器便能直接與太陽能系統對接，與Powerwall 2相比安裝手續更加簡約，Powerwall plus的併網功率也從連續輸出5 kW上升到5.8 kW，最高輸出功率從7 kW上升到7.6 kW，提高輸出功率讓儲能系統能連結容量較大的太陽能系統，由此可見，特斯拉Powerwall在系統上正努力往更大功率及簡易安裝方式的道路邁進。
 

特斯拉商業模式與價格

2021年4月，馬斯克(Elon Musk)宣布特斯拉的儲能系統不與太陽能分售，用戶若想安裝Powerwall，就必須同時安裝特斯拉太陽能系統，不過2021下半年，特斯拉放緩此項規定，用戶雖然在官網上仍無法單獨購買Powerwall，但能透過與特斯拉有簽訂合作契約的儲能安裝商安裝Powerwall。

2015年Powerwall 1推出時價格僅需3,000美元，隨著市場需求火熱與系統升級影響，價格水漲船高，截至2022年Powerwall 2價格達到11,500美元。而欲安裝Powerwall的用戶可先上官網進行檢測，特斯拉會依據用戶的每月電費帳單進行太陽能及儲能進行安裝量評估，以7.2kW的太陽能系統搭配一台Powerwall 2為例，約要花費28,276美元，扣除儲能系統11,500美元，平均每瓦太陽能約2.3美元，不過特斯拉為同時安裝太陽能及儲能的用戶提供2,700美元的折扣，因此總價格大約是25,576美元，此價格在扣除美國聯邦提供的30%稅收抵免後，用戶僅需花費約17,903美元。若單獨看儲能系統在扣除稅收抵免後的最終價格，約為6,160美元，平均每度電456.2美元。

除了特斯拉官方提供的折扣以及美國聯邦提供的稅收抵免之外，用電居民選擇不同的能源服務公司(utility)也能獲得不同程度的折扣或優惠。此外，許多用戶會選擇安裝兩台以上儲能系統，除了節省安裝費，也提高自發自用比例或滿足幫自家電動車充電的需求，而特斯拉最多可同時安裝十台Powerwall。

表一：特斯拉Powerwall比較表

*Powerwall 1為2015年推出時價格，Powerwall 2及Powerwall plus為2022年10月價格。

表一為特斯拉Powerwall三代產品比較，除了容量變大之外，原本系統從較複雜的併網安裝方式到後來逐漸簡約化，功能上的轉變也從傾向維護電網平衡為主轉向提倡自發自用，同時主打時間電價、太陽能發電量監控及電動車充電等功能， 多數戶用儲能廠商會與經銷商或安裝商互相合作，每個環節各司其職讓利潤最大化，不過特斯拉由於品牌聲望夠大，儲能系統與自家產品綑綁成一條龍的銷售形式也有許多消費者買單，2022年12月，特斯拉在德州推出特斯拉電力公司(Tesla Electric)，讓Powerwall用戶可以將多餘的太陽能電力售回，以抵銷家庭與電力公司的用電高峰，此舉顯示了特斯拉正在往虛擬電廠之路邁進，不僅更加完善一條龍的規劃，也顯示該企業對自身產品的信心。