Batterien
Veröffentlicht auf 5. Oktober 2020 |
von Zachary Shahan
5. Oktober 2020 durch Zachary Shahan
Wir haben gerade einen Artikel über Vanadium-Flow-Batterien im Vergleich zu Lithium-Ionen-Batterien für die Langzeitspeicherung von Energie veröffentlicht, weil Elon Musk, CEO von Tesla, antwortete: Begriff." Dies warf jedoch mehr Fragen als Antworten für mich auf, sodass ich mich weiter vertieft habe und einige neue Informationen zu teilen habe, zusammen mit viel mehr Kontext in Bezug auf Batteriepreise und langfristige Kosten.
Ich habe von Elon einige zusätzliche Details zu den Preisen für Tesla-Energiespeicher erhalten, einschließlich Informationen, von denen ich glaube, dass sie zuvor nicht öffentlich waren, und ich habe mich an StorEn Technologies gewandt, um weitere Details zu deren Annahmen zu erhalten.
Zuallererst sind hier jedoch zumindest einige Dinge zu beachten, um massive Verwirrung und Missverständnisse auszuräumen. Das Größte ist zunächst:
Die Kosten von $ / kWh für Batterien von Elektrofahrzeugen entsprechen in keiner Weise den Kosten von $ / kWh für stationäre Batteriespeichersysteme.
Darüber hinaus gibt es tatsächlich zwei verschiedene Arten von US-Dollar / kWh: Der Preis des Speichersystems basiert auf der einmaligen Energiespeicherkapazität und den Vorabkosten (wenn Ihre Batterie beispielsweise über eine Energiespeicherkapazität von 100 kWh verfügt und 5.000 US-Dollar kostet) Zahl ist $ 50 / kW), und es gibt tatsächlich Kosten pro kWh von Strom, der über die Lebensdauer eines Speichersystems gespeichert wird. Um letzteres herauszufinden, müssen Sie die Anzahl der Zyklen und die Lebensdauer des Systems berechnen (und sogar noch mehr, wie Effizienz, Wartung und Reparatur). Ich habe dies für die Tesla Powerwall im Vergleich zu anderen Top-Optionen im Jahr 2015 getan, als die Powerwall herauskam – sehen Sie sich das an, wenn Sie tiefer in die Auswirkungen solcher Berechnungen eintauchen möchten.
Die Preisschätzung in dem Artikel, auf den Elon heute zuvor reagiert hat, lautete wie folgt: „Lithiumbatterien kosten normalerweise 600 bis 900 USD / kWh und halten 3.000 bis 4.000 Zyklen. Daher betragen ihre Kosten pro Zyklus durchschnittlich 0,21 USD. “
Jeder, der dem Markt für Elektrofahrzeuge folgt, insbesondere den Preisen für Elektrofahrzeugbatterien, könnte sich sicherlich die ersten Zahlen (600–900 USD / kWh) ansehen und die Augen aus dem Kopf wölben lassen. Dies ist jedoch kein Preis für Li-Ionen-Akkus für Elektrofahrzeuge. Dies ist ein Preis für stationären Speicher, der sehr unterschiedlich ist. Ich bin auch ziemlich zuversichtlich, dass dies ein "All-in" -Preis war – der Preis für ein volles stationäres Speichersystem, nicht nur für die Batteriezellen oder -pakete allein.
Lassen Sie uns vor diesem Hintergrund noch etwas weiter gehen.
Tesla Powerpack & Megapack Preise
Tesla Megapacks
Ein Kommentator wies darauf hin Tesla Powerpack Preisgestaltung ist jetzt bei 539 USD / kWh. Das ist nach einer kürzlichen Preissenkung und liegt immer noch nahe bei 600 USD / kWh. Es ist sicherlich kein 5-facher Unterschied, aber es liegt weit unter dem Durchschnitt von 750 USD / kWh, der verwendet wurde, um die Schätzung von 0,21 USD pro Zyklus zu erhalten. Ja, dieser Preis von 539 USD / kWh beinhaltet die Wechselrichterkosten, aber ich glaube, dass StorEn sich tatsächlich auch auf die Gesamtsystemkosten konzentriert hat, zumal Vanadium-Flow-Batterien von diesem Standpunkt mehr profitieren – was mit einem großen Vorteil verbunden ist, auf den ich zurückkommen werde in einem Moment sehr langes Leben.
Als Antwort auf meine Fragen zu den Kosten eines Tesla Powerpacks lieferte Elon Musk einige interessante neue Informationen:
„Powerpack ist ein älteres Produkt. Megapack ist das, was wir jetzt an Versorger oder schwere industrielle Anwender versenden.
„Der Anteil des Akkus beträgt weniger als 200 US-Dollar pro kWh. Leistungselektronik und Wartung über 15 bis 20 Jahre bringen den Preis auf rund 300 USD / kWh. Es wäre jedoch nicht genau, die Kosten einer Vanadium-Flow-Batterie allein mit den Kosten einer Lithium-Batterie plus Leistungselektronik und einer Wartung von 15 bis 20 Jahren zu vergleichen. “
Während ich es las, bezog sich StorEn wieder auf die Gesamtkosten des gesamten Systems. Ich habe mich um Klarstellung bemüht und werde diesen Artikel aktualisieren, um anzuzeigen, ob dies korrekt ist oder nicht, wenn ich eine Antwort zu diesem Thema erhalte.
Auch hier sollten Sie die vollen Lebensdauerkosten pro gespeicherter kWh berücksichtigen. Wie Sie oben sehen können, hat Elon 15 bis 20 Jahre Wartung verzeichnet. StorEn erwähnt eine Lebensdauer von 25 Jahren auf einem 500-kWh-System mit bis zu 15.000 Zyklen. Was bedeutet das für die langfristigen Kosten pro gespeicherter kWh? Nun, wir haben diese Informationen nicht, da ich keinen Preis für das sehe ST 50-500 System. Vielleicht haben wir es jedoch mit ein wenig Mathe. In dem anderen Artikel stellte StorEn fest, dass Vanadium-Flow-Batterien Kosten von 0,04 USD / kWh pro Zyklus verursachen und 15.000 Zyklen erreichen könnten. Das sind 600 US-Dollar pro kWh. (Interessanterweise ist dies das untere Ende von StorEns Schätzung für Li-Ionen-Batterien.)
Wenn ich weitere Preisdetails von StorEn erhalten kann, werde ich diesen Artikel aktualisieren, um ihn hinzuzufügen, oder ich werde einen neuen schreiben. Ich könnte dann auch versuchen, einen lebenslangen Preis-pro-kWh-Bereich für das Tesla Megapack zu berechnen.
Tesla Powerwall Technische Daten & Preise
StorEn bietet a Energiespeicherprodukt für Privathaushalte / kleine Geräte ebenso wie Energiespeichersystem im Versorgungsmaßstab oben erwähnt. Betrachten wir also auch die Tesla Powerwall, eine Energiespeicherbatterie für zu Hause, die einer unserer Autoren besitzt. (Nun, er hat zwei davon.)
Eine Tesla Powerwall mit 13,5 kWh kostete unseren Autor Kyle Field 6.500 US-Dollar – ohne Tesla Gateway oder Installationskosten. Das bedeutet Kosten von 481,48 USD / kWh. Die Preise sind offenbar in letzter Zeit etwas gestiegen und betragen jetzt 7.000 US-Dollar, ohne Gateway und Installation (die 4.500 US-Dollar kosten, oder 3.500 US-Dollar, wenn sie in a enthalten sind Tesla Solardachsystem). Bei einem Preis von 7.000 USD sind das 518,52 USD / kWh. Auch dies liegt weit unter einer Low-End-Annahme von 600 USD / kWh (ganz zu schweigen von 750 USD / kWh oder einer High-End-Annahme von 900 USD / kWh), aber es ist nicht ein Fünftel der Kosten. Ich bin mir nicht sicher, ob es sinnvoll ist, die Kosten für das Gateway zu erhöhen oder nicht, zumal überhaupt nicht klar ist, womit ich diese Produkte und Zahlen vergleichen soll.
Ich sehe keine Preise für die StorEn VFB-Batterie, habe aber auch das Unternehmen gebeten, diese bereitzustellen.
Es gibt noch andere bemerkenswerte Spezifikationen und Versprechen, die berücksichtigt werden müssen. Der StorEn-Akku ist für 25 Jahre ausgelegt, während für die Powerwall von Tesla eine Garantie von 10 Jahren gilt.
StorEn meldet eine Lebensdauer von 15.000 Zyklen. Die Tesla Powerwall 1 bot eine Lebensdauer von ~ 5.000 Zyklen. Die Powerwall 2 verfügt über „unbegrenzte Zyklen“ für den solaren Eigenverbrauch / Backup oder „37,8 MWh Gesamtdurchsatz“ für andere Anwendungen. Berechnungen Die ersteren erreichen über 10 Jahre ein Maximum von etwa 3.100 Zyklen, während die Berechnungen der letzteren 3.200 Zyklen ergeben, wenn Sie davon ausgehen, dass sich 37,8 MWh sowohl auf das Laden als auch auf das Entladen beziehen.
Als letzte zu berücksichtigende Spezifikation weist die Powerwall von Tesla einen Umlaufwirkungsgrad von 90% auf, während das StorEn-System einen Umlaufwirkungsgrad von 75 bis 80% aufweist.
Die Ermittlung der tatsächlichen Kosten pro kWh Strom, der über die Lebensdauer des Produkts gespeichert wird, liegt nahezu in greifbarer Nähe. Wenn ich ein paar weitere Details erhalte, aktualisiere ich diesen Abschnitt oder veröffentliche sogar einen ganz neuen Artikel.
Schlussfolgerungen
Hier gibt es noch einige Informationslücken, die einen gründlicheren Vergleich dieser Energiespeichersysteme ermöglichen würden, aber hier sind einige grundlegende Schlussfolgerungen:
- Das Tesla Megapack kostet jetzt <200 USD / kWh oder ~ 300 USD / kWh inklusive Leistungselektronik und Wartung, wie Elon Musk mir heute kommentiert.
- Dies liegt weit unter dem neuen Tiefpreis von 539 USD / kWh für das Tesla Powerpack.
- Eine Tesla Powerwall kostet jetzt 518,52 USD / kWh, gegenüber 481,48 USD / kWh zu Beginn dieses Jahres. Die Kosten für das Tesla Gateway oder die Installation sind jedoch nicht enthalten.
Nichts davon sagt uns die Kosten für Strom, der über die Lebensdauer des Systems gespeichert ist. Um dies festzustellen, müssen Sie einige andere Faktoren hinzufügen, von denen einige schwierige Annahmen sind, die im Laufe von ein oder zwei Jahrzehnten zu treffen sind. Dazu gehören Effizienz, Entladungstiefe, Anzahl der Zyklen sowie Wartungs- und Reparaturkosten.
Hoffentlich klärt dies bis zu einem gewissen Grad die milde Kontroverse von heute. Wenn genügend zusätzliche Informationen zu diesen Themen gesammelt werden, werde ich ein weiteres Stück hinzufügen.
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Über den Autor
Zachary Shahan versucht, der Gesellschaft zu helfen, sich Wort für Wort zu helfen. Er verbringt die meiste Zeit hier CleanTechnica als Direktor, Chefredakteur und CEO. Zach ist weltweit als Experte für Elektrofahrzeuge, Solarenergie und Energiespeicher anerkannt. Er hat auf Konferenzen in Indien, den Vereinigten Arabischen Emiraten, der Ukraine, Polen, Deutschland, den Niederlanden, den USA, Kanada und Curaçao über Cleantech berichtet.
Zach ist langfristig an NIO (NIO), Tesla (TSLA) und Xpeng (XPEV) beteiligt. Er bietet jedoch keine (explizite oder implizite) Anlageberatung jeglicher Art an.