Die Wirtschaftlichkeit von Tesla-Batterien

Tesla, Inc. (TSLA) ist ein US-amerikanisches Automobil- und Energieunternehmen mit Sitz in Palo Alto, Kalifornien. Das Unternehmen stellt Elektroautos und Sonnenkollektoren her. Elon Musk, CEO von Tesla, verbesserte Ende 2018 die Sichtbarkeit von Tesla, indem er eine SEC-Klage einreichte. In der Klage wurde behauptet, Musk habe "falsche und irreführende Aussagen" über die Möglichkeit gemacht, das Unternehmen privat zu nehmen. Der Kurs der Tesla-Aktie fiel nach der Meldung des Rechtsstreits um 10%. Tesla scheitert auch daran, einen Gewinn zu erwirtschaften, wie aus den Berichten des zweiten Quartals 2018 hervorgeht, in denen der größte Quartalsverlust des Unternehmens verzeichnet wurde.

Die Anleger sind besorgt über die Zukunft von Tesla und die neuesten Technologien und Produkte. Hier sehen Sie die Wirtschaftlichkeit der Kernprodukte eines Unternehmens: Batterien.

Tesla Autos und Batterien

Musk baute die erste existenzfähige private Raumfahrtgesellschaft, SpaceX, die Raketen in den Weltraum schickte, um die internationale Raumstation wieder aufzufüllen. Er entwickelt ein Hochgeschwindigkeits-U-Bahn-Transportsystem, das Los Angeles mit San Francisco verbindet und den Namen Hyperloop trägt. Außerdem ist er Gründer von Tesla, dem weltweit ersten unabhängigen globalen Elektroauto-Unternehmen.

Als sich die Leute beschwerten, dass Teslas Elektroautos für die Mittelklasse zu teuer und die Reichweite zwischen den Ladevorgängen zu kurz sei, versprach Musk, mit den Batterieherstellern zusammenzuarbeiten, um Kosten zu senken und die Effizienz zu verbessern. Als die Fortschritte bei den Batterielieferanten zu langsam waren, entschloss sich Tesla, in die Batterie einzusteigen und selbst Geschäfte zu machen. Im Jahr 2015 kündigte Tesla seine eigene Linie von Gewerbe- und Privatbatterien mit der Bezeichnung PowerWall an. (Siehe auch: Investitionsmöglichkeiten für neue Batterietechnologien .)

Das Problem mit aktuellen Batterien

Batterien sind Festkörpergeräte, die elektrischen Strom speichern und abgeben und eine Reihe von Unterhaltungselektronikgeräten und anderen Geräten mit Strom versorgen. Wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien (LiOn) sind in diesen Anwendungen am weitesten verbreitet und finden sich in allen Bereichen, von Mobiltelefonen und Tablets über Laptops bis hin zu Elektrofahrzeugen. Während Mikrochips und integrierte Schaltkreise exponentiell leistungsfähiger geworden sind, hat die kleinere und billigere Batterietechnologie nachgelassen. Die Verbesserungen bei LiOn-Batterien waren klein und stufenweise. (Siehe auch: Lithium-Ionen-Akkus .)

In einem modernen Smartphone ist der Rechenaufwand auf einen winzigen Teil des Geräts beschränkt, während der Akku den größten Teil des verfügbaren Platzes einnimmt. Der Akku ist auch ein wichtiger Faktor für die Gesamtkosten des Geräts. Bei Elektrofahrzeugen verschärft sich das Problem: Autos sind im Wesentlichen eine Reihe von Akkus auf Rädern. Teslas Flaggschiff, das Model S, verfügt über eine elektrische Kapazität von ungefähr 60 Kilowattstunden, was bedeutet, dass ungefähr 42, 25% des Aufkleberpreises (35.000 USD ab 2017) direkt auf seine Batterien zurückzuführen sind.

Lithium ist auch eine instabile Substanz. Daher müssen die Batterien sorgfältig gebaut werden, um Beschädigungen bei einem typischen Autounfall zu vermeiden. Selbst geringe Mengen an Luft oder Wasser können Lithium in Flammen aufgehen lassen. Das Sicherstellen, dass jede Batterie ordnungsgemäß versiegelt und gesichert ist, ist ein zusätzlicher Kostenfaktor. (Weitere Informationen finden Sie unter: Warum sind Tesla-Autos so teuer? )

Teslas Powerwall

Tesla ist nicht das einzige Unternehmen, das eine im Handel erhältliche LiOn-Batteriespeicherlösung für Privathaushalte oder Unternehmen entwickelt. Tesla hat in der Wüste von Nevada eine riesige Batteriefabrik (mit dem passenden Namen Gigafactory) errichtet, um die neuen und verbesserten Batteriesätze sowohl für Fahrzeuge als auch für den Energiespeicher für Privathaushalte und Unternehmen herzustellen.

Die Powerwall der ersten Generation wurde im April 2015 eingeführt und im Oktober 2016 wurde eine aktualisierte Powerwall 2.0 mit der doppelten Speicherkapazität des Originals angekündigt. Im Jahr 2018 kostete eine Powerwall 2.0-Batterie (ohne Installationskosten) 5.900 USD. In den zusätzlichen Kosten ist Hardware für 700 USD enthalten, sodass insgesamt 6.600 USD anfallen. Laut EnergySage, einer Plattform, die Solaranlagenpreise und -unternehmen untersucht und vergleicht, kann die Installation zwischen 2.000 und 8.000 USD kosten.

Um die Powerwall als Teil eines Solar-Plus-Speichersystems zu installieren, ist ein Energiesystem wie Solar erforderlich. Eine Solaranlage mit durchschnittlich 5 Kilowatt (kW) kostet je nach Standort und Ausstattung zwischen 8.500 und 16.000 US-Dollar.

Obwohl die Installation eines Solar-Plus-Speichersystems in der Anfangsphase möglicherweise teurer ist als andere Optionen, kann sie sich als lohnende Investition erweisen, und die Wirtschaftlichkeit hängt davon ab, wie der lokale Stromversorger seine Tarife strukturiert.

Wie funktioniert die Powerwall von Tesla?

Der Tesla-Akku ist für den täglichen Gebrauch in Privathaushalten ausgelegt und wird in der Regel mit einem Solarpanelsystem für Privathaushalte kombiniert. Wenn Sonnenkollektoren mehr Strom produzieren, als ein Haushalt verbrauchen kann, wird der Überschuss im Batteriepack gespeichert und nicht an das Stromnetz zurückgesandt. Wenn die Panels nicht genügend Strom produzieren, kann das Haus von der Powerwall beziehen, anstatt Strom von einem Energieversorgungsunternehmen kaufen zu müssen.

Häuser mit Sonnenkollektoren können derzeit überschüssigen Strom an das Stromnetz zurückgeben, aber diese Energie nicht effektiv speichern. Dies führt zu einer unausgeglichenen Belastung des Stromnetzes und macht die solare Stromerzeugung in Wohngebieten nachts oder an bewölkten Tagen weniger nützlich. Das Stromnetz kann heute keinen Strom mehr speichern, und der Strom wird bei Bedarf dort erzeugt und verteilt, wo er benötigt wird.

Unausgeglichene Belastungen des Stromnetzes können auftreten, da Sonnenkollektoren auf Dächern von Wohngebäuden am frühen Nachmittag, wenn die Sonne am stärksten ist, in der Regel die maximale Strommenge produzieren. Die Nachfrage nach Elektrizität ist jedoch zu diesem Zeitpunkt häufig relativ gering und am frühen Morgen am gefragtesten, wenn die Menschen aufwachen und ihren Tag beginnen. Batterielösungen in Verbindung mit Solarmodulen sind ein Schritt zur Lösung dieser Probleme.

Powerwall-Batterien können auch Haushalte bei Stürmen oder anderen Ausfällen mit Strom versorgen, anstelle von herkömmlichen gasbetriebenen Generatoren.

Die Wirtschaftlichkeit des Besitzes der Powerwall

Während die Kosten für die Installation eines Solarpanelsystems zur Ergänzung der Powerwall hoch sind, sind die Kosten für Solaranlagen in den letzten Jahren aufgrund sinkender Produktionskosten, effizienterer Installationsprozesse als Folge zunehmender Skaleneffekte und großzügiger staatlicher Maßnahmen drastisch gesunken an einigen Stellen Subventionen. Steuererleichterungen machen eine Solaranlage für Haushalte erschwinglicher, und Solarunternehmen bieten Hausbesitzern häufig großzügige Anreize, um die Vorlaufkosten zu senken und die Stromkosten pro kWh aufgrund der Nettomessung unter die Netzpreise zu senken.

Natürlich kann man argumentieren, dass Teslas Batterien und auch gasbetriebene Generatoren Luxusgüter sind. Nach den extremen Wetterereignissen wie den Hurrikanen Irene und Sandy sowie dem massiven Schneefall an der Ostküste im Winter 2014 bis 2015 haben Notstromversorgungen jedoch an Popularität gewonnen. Es ist noch nicht das Ziel der Powerwall, dies zu tun Häuser komplett vom Stromnetz getrennt. Vielmehr ist es eine sinnvolle Alternative zu Gasgeneratoren zur Notstromversorgung.

Die wichtigste wirtschaftliche Auswirkung von Teslas Powerwall-System ist jedoch die Erhöhung des Kulturkapitals, das es produzieren wird. Wie bei den meisten anderen technologischen Innovationen in den letzten 150 Jahren, von der Gasbeleuchtung bis hin zu Smartphones, sind wohlhabendere Erstanwender, aber ihr Interesse schafft die Möglichkeit von Skaleneffekten, die neue Technologien in die Hände der alltäglichen Benutzer bringen.

Die Quintessenz

Teslas Powerwall-Batterien sind eine aufregende Entwicklung in der Energiespeichertechnologie. Obwohl sie das Rad nicht neu erfinden, machen sie die vorhandene Lithium-Ionen-Batterietechnologie erschwinglicher und in größerem Maßstab zugänglicher. Powerwall-Batterien und ihre Nachfolger dürften im Wettbewerb und bei laufender Forschung und Entwicklung noch billiger und effizienter werden. In 20 Jahren mag es nicht ungewöhnlich sein, eine solche Batterie im Keller oder in der Garage eines jeden Hauses zu sehen.