「這裡是《蔡鈺·商業參考》,我是蔡鈺。
特斯拉在2015年發佈了能量牆和能量包,當時主要是給家庭和小型商用機構做備用電源用的。這個產品挺有吸引力,所以大眾汽車在美國佈局的100多個電動車充電站,安裝的儲能電池就是特斯拉的能量包。
能量牆和能量包發佈之後不到半年,特斯拉就遇到了一個進入公用事業領域的機會。
當時是2015年10月底,美國加州亞里索峽谷的地下儲存設施,因為設備老化,發生了美國史上最嚴重的一次天然氣洩漏事故,當時在當地對幾千戶居民造成了身體傷害。這次事故處理過程當中,加州政府為了彌補洛杉磯的電力短缺,它在2016年發出了一份採購訂單,要求部署一套可靠的公用能源儲存解決方案。特斯拉作為供應商之一,用能量包打造了一個鋰電池儲能系統,能夠支撐2500個家庭的短缺用電,幫著發電站實現了調峰調頻。
這個項目,就又幫著特斯拉驗證了公共領域的應急儲能市場。
一年之後,特斯拉又幫南澳大利亞州部署了一套儲能系統,來幫助當地應對風暴和酷熱帶來的大面積停電。它在南澳的這個儲能項目,對接的就是風電場產生的風電了。這個項目在2017年建成之後,覆蓋的家庭數量超過3萬戶,一度成為了全球最大的鋰離子電池儲能項目。
而這個紀錄很快又被特斯拉自己打破了。它借著這個項目,特斯拉後續又跟風電廠合作,在澳大利亞不斷推出越來越大的儲能電池項目,來幫南澳電網調峰調頻。從2016年起的三年里,它儲能和發電業務的復合年均增長率達到了192.8%。
你看,這個過程,特斯拉的儲能系統在需求的推動之下,又產生了兩個變化:第一,項目體量越來越大;第二,職能從應急儲備逐漸轉向了日常調峰。
在未來,化石能源如果耗盡,那確實影響人類的生存;但在那之前,更快到來的危機卻可能是氣候波動和自然災害。家用微電網雖然能夠幫小組織暫時應急,但大社區、大系統的運轉也需要儲能支撐。而在這樣的公用事業需求面前,家用的能量牆和小型商用的能量包就不是最好的長久解決方案了。
於是到了2019年,特斯拉就又給公用事業規模的儲能需求,提供了一種產品,名叫「Megapack」,我們可以叫它「巨型儲能包」。巨型儲能包跟之前的能量包比起來,同樣的儲能容量佔地空間能夠減少40%,零部件也只需要之前的十分之一。
巨型儲能包的用戶都有誰呢?我們講兩個。一個是美國的得克薩斯州。你可能知道,2021年2月的時候,德州因為風暴雪發生了一次大規模斷電,幾百人受災。這場雪災過去之後,當地媒體就報道說,有人看到特斯拉Logo的施工團隊開始在德州建設一個大型儲能項目了。這事還有一個好玩的背景是,馬斯克剛好在2020年底剛剛把自己的家和私人基金會都從加州搬到了德州。德州這個工程,對他來說可能類似一場大型裝修。
巨型儲能包還有另外一個用戶是蘋果。蘋果在美國北加州建設的一個大型電池存儲項目,是用來給蘋果總部穩定供電的。有人也發現,蘋果提交給政府的項目申請文件上說,這個項目採購的儲能電池就是85個特斯拉的巨型儲能包。
到了現在,特斯拉的儲能系統在全球30多個國家和地區都有市場,從發電側到電網側再到用戶側它都覆蓋到了。所以這幾年,你可能會聽到馬斯克在各種場合強調說,特斯拉的能源業務未來很可能將超過汽車業務,而光伏產品將成為特斯拉的下一個「殺手級產品」。市場上有一些投資的多頭也開始放話說,特斯拉的能源業務會把它的市值拉上萬億美元。
好,講到這裡,我們回頭講一講特斯拉做能源業務的基本動機。
馬斯克有一個主張舉世皆知:凡事要回歸到第一性原理,去考慮它最基本的預設條件和存在邏輯是什麼,再去看這些基本條件可以如何優化和提升效率。第一性原理這個詞聽著神乎其神,其實中國人有一句大白話也是這個意思,叫「回到根子上想問題」。
馬斯克是一個有強烈的生存危機感的人,如果你以前對他有過瞭解,你一定知道,他最關心的問題之一,就是「如何提高人類生存的確定性」,這個問題,其實也是回到根子上思考人類的未來。
馬斯克解決的這個問題的思路分兩條線並行:
第一條,讓人類在其他星球上獲得生存能力,所以馬斯克除了特斯拉,還要做SpaceX,要推動火星移民計劃。
第二條,提高人類在地球上的生存確定性。其中就包括想辦法擺脫人類對化石能源的依賴,轉用太陽能。因為化石能源是會用完的,而且碳排放還會加速全球變暖。
你專門去看過特斯拉公司的使命嗎?它的使命很好玩,裡面完全沒有提電動車,它的使命叫做「加速世界向可持續能源的轉變」,你看這個使命也很「第一性原理」。這也是為什麼我們在78講說過,對特斯拉公司來說,研發和銷售電動車只是手段,更大的目標是去探索更好的能源獲取方式。
那怎麼來實現這個使命呢?特斯拉的思路是,把地球上的能量使用場景盡量都換成用電能,然後再盡量利用太陽能來發電。
這是為什麼,它要籌建自己的能源業務,要做太陽能屋頂,也要做家用、商用和大型公用的儲能系統。
我們講過電力市場可以按發電側、電網側和用電側來劃分上下游,你看特斯拉的儲能系統,它先在最下游的用電側,幫用電客戶建立了光伏微電網,構建了應急儲備能力甚至可以自己發電,來反哺主幹電網的能力;然後逐漸向上推進到公用事業領域,去幫美國加州和澳洲的電網去做調峰調頻;在這個過程當中,它也會去跟風電廠合作,進入發電側,給可再生能源提供儲能。
特斯拉的這個儲能思路,中國的不少廠商也都在觀察和借鑒。2020年6月,上汽通用五菱,也就是出五菱宏光EV MINI的那家公司,就利用電動車的退役電池建了一個兆瓦級的光伏風能儲能電站。光伏和風能發電,退役電池儲能,來幫廣西電網調峰調頻。上汽榮威也是利用電動車的舊電池,在四川省西昌市做了類似的項目。
我猜你馬上就有這麼一個思路冒出來了:特斯拉的電動車,也會產生廢舊電池,這些電池是不是剛好可以進到它的儲能業務里,去實現廢舊電池的梯度利用呢?這事,我還真沒有看到特斯拉有成形的方案出來。
我猜這是因為兩個原因:
第一個原因,是柚子投資的合伙人彭程提醒我的。彭程說,在國外用廢舊電池做梯度利用,合規成本很高,可能在特斯拉看來,儲能產品直接用新電池反而更划算。
第二個原因,是特斯拉電動車開始進入主流市場是2013年以後的事,而特斯拉汽車的動力電池質保期一般在8年,也就是2020年之後才會發生大規模的電池換代。
所以在2020年以前,特斯拉的電池回收業務量不大,委託給第三方就行了。而從2020年下半年開始,特斯拉才開始著手建設自己的電池回收能力。就像彭程所說,它回收的電池確實不是拿去做儲能,而是要把舊電池里的鋰、鈷、鎳、錳這些金屬提煉出來,再去生產新電池。
特斯拉這麼做還有一個動力:對抗上游的原材料價格上漲。2021年以來,全世界各種原材料都在漲價,光是鋰資源的價格漲幅已經接近2倍了。特斯拉說,如果回收電池業務能夠規模化,能夠讓它製造新電池的成本大幅下降。
這個成本的下降空間有多大呢?大到特斯拉有一位聯合創始人專門離職去做舊電池回收了。這位前高管叫施特勞貝爾,他估計說,未來十年內,他創立的舊電池回收項目有望把電池原材料成本拉低到現在的一半。
馬斯克在2017年,把公司的名字從「特斯拉汽車」改成了「特斯拉」,汽車兩個字刪掉了。特斯拉這個詞本身就是一種能量密度單位,聽完了前面我們講的內容,相信你也更能理解馬斯克給公司改名的戰略意圖。
我們回頭看中國,中國是新能源的最大生產國和消費國,按照彭博新能源財經的預計,我們還會成為全球最大的儲能市場之一。特斯拉在中國看中的肯定不只是電動車市場。它的上海公司的經營範圍里,也有儲能設備這一項。你要是今天去看特斯拉的中國官網,會發現它也開始給中國家庭賣太陽能屋頂了。
不過,中國儲能產業的發展邏輯跟成熟市場不太一樣。在美國和日本這樣的發達國家,電力市場的用戶側有很強的儲能需求,因為它們的終端電價高、災害停電發生得也相對頻繁。這也是特斯拉的儲能產品一開始選擇從家用和商用起步的原因。
但在中國,儲能需求更早發生在發電側和電網側。尤其是電網側,在接入的風電和光電越來越多的情況下,需要用儲能來穩定電網的輸配能力;中國對舊電池的梯度利用也更靈活。這都使得中國的儲能市場對特斯拉和本土玩家來說,起跑線算是拉平的。
在中國,發電側的儲能項目目前主要還是靠政策來推動,那市場化的儲能玩家們怎麼玩呢?我們後面講一講寧德時代。」
亞鈷離子價數 在 媽媽監督核電廠聯盟 Facebook 的最佳解答
未來10年百萬顆退役 電動車電池循環再生三面向( 08/25/2021 EIC環境資訊中心)
(綜合外電;姜唯 編譯;林大利 審校)隨著車廠和政府承諾增加電動車數量,預計到2030年將有1.45億輛電動汽車上路。雖然電動汽車可以在減少排放方面發揮重要作用,但它們也帶來潛在的環境定時炸彈——電池。
根據估計,從現在到2030年之間,將有超過1200萬噸的鋰電池退役。這些電池不僅使用大量的原材料,包括鋰、鎳和鈷,而且採礦可能影響氣候、環境和人權。電池的壽命結束時也會成為堆積如山的電子垃圾。
專家表示,隨著汽車業開始轉型,現在該規劃電池如何壽終正寢,減少對採礦的依賴並保持材料的循環流通。
電動車電池第二春
數億美元的資金正挹注回收相關的新創公司和研究中心,以找出如何拆卸廢電池和大規模提取有價值金屬的方法。
世界經濟論壇循環經濟專案負責人彭寧頓(James Pennington)說,如果我們想用有限的材料做更多事情,回收不應該是第一個解決方案,「首要最佳辦法是延長使用時間。」
隆德大學環境政策學者里希特(Jessika Richter)表示:「電動汽車電池首次退役時,其實還有很多電池容量。這些電池可能不再能夠推動車輛,但還可以儲存太陽能或風電場產生的電力。」
幾家公司正在進行試驗。能源公司Enel Group正在西班牙梅利利亞的一個獨立於國家電網的儲能設施中,使用從日產Leaf汽車退役的90顆電池。在英國,能源公司Powervault與法國車輛製造商雷諾合作,將退役電池用於家庭儲能系統。
建立鋰離子電池的第二春還有另一個好處:取代有毒的鉛酸電池。非營利組織Pure Earth的負責人富勒(Richard Fuller)說,只有大約60%的鉛酸電池用於汽車,另外有20%用於儲存太陽能,主要是在非洲國家。
富勒說,鉛酸電池在溫暖的氣候下通常只能使用兩年左右,因為熱會使它們劣化得更快,因此時常需要回收。然而,在非洲很少有設施可以安全地做好這件事。
相反地,這些電池經常在住宅後院裂開、熔化,使回收者及其周圍環境暴露於鉛,而鉛是一種沒有已知安全水準的強效神經毒素,會損害兒童的大腦發育。富勒表示,鋰離子電池是一種毒性更低、壽命更長的儲能替代品。
鋰離子電池回收競賽
彭寧頓說:「當電池真正用完的那一天,就該回收它了。」
鋰離子電池回收業背後有很大的力量在推動。特斯拉8月發表的衝擊報告中宣布,該公司已開始在內華達州的超級工廠建立回收設施,以處理廢電池。
附近的紅杉材料(Redwood Materials)由特斯拉前技術長史特勞貝爾(JB Straubel)創立。該公司在內華達州卡森市展開業務,7月份籌資超過7億美元,還計畫擴大業務。紅杉材料的工廠接收廢電池,提取銅和鈷等有價值的材料,然後將精煉金屬送回電池供應鏈。
然而,雖然電池回收變得越來越主流,重大的技術挑戰依然存在。
其中之一是回收商必須破解其複雜設計,以獲取有價值的組件。英國電池製造新創Aceleron聯合創辦人康明斯(Carlton Cummins)表示,鋰離子電池的設計很少考慮可回收性,「這就是回收商痛苦之處。他們很想做這樣的工作,但只有在廢電池送到達家門口時他們才能獲得相關資訊。」
康明斯和另一位聯合創辦人強丹(Amrit Chandan)特別指出一個設計缺陷:組件的連接方式。康明斯說,大多數組件都焊接在一起,這有利於電氣連接,但不利於回收利用。
Aceleron的電池用鎖固的方式將組件的金屬端點緊壓在一起,日後可以鬆開完全拆解,或移除和更換單個故障組件。
簡化拆卸也有助於減輕安全隱患。鋰電池處理不當可能會造成火災和爆炸風險。「如果能把它拆解成小組件,可保證不會傷害任何人,」康明斯說。
待改變的回收系統
即使解決了技術挑戰也無法保證成功。歷史上,建立妥善運作的回收業困難重重。
例如,鉛酸電池的回收率很高,部分原因是法律要求——汽車電池中多達99%的鉛被回收。但是,若最終經手的是不當的回收設施時,就會產生污染的可能。廢電池最後通常會交給個體戶回收商,因為他們支付的金額可能比正規回收商更高,後者必須承擔更高的營運成本。
鋰電池的毒性或許較低,但它們最終仍需要安全的回收處理。 「產品往往會往阻力最小的路線流動,所以必須讓正規處理路線阻力更小,」彭寧頓說。
立法可以提供一些幫助。雖然美國尚未實施強制要求鋰電池回收的聯邦政策,但歐盟和中國已經要求電池製造商支付建立收集和回收系統的費用。彭寧頓說,這些資金可以幫助補貼正規的回收商,使他們更具競爭力。
去年12月,歐盟提議全面修改其電池法規,其中大部分針對鋰電池,包括電池回收率要達70%,鈷、銅、鉛和鎳回收率要達95%,鋰回收率70%,以及2030年新電池中回收含量的強制性最低水準,以確保回收商有市場,並使它們免受商品價格波動或電池化學成分變化的影響。
里希特說:「這些法案還沒完全成型,但已經相當積極。」
資料也是一個辦法。歐盟和公私合作的全球電池聯盟(Global Battery Alliance, GBA)都在研究電池的「數位護照」,一種包含其整個生命週期資訊的電子紀錄。「我們正在考慮使用QR code或無線識別檢測設備。」GBA電池護照計畫負責人弗倫(Torsten Freund)說,如此可以報告電池的健康狀況和剩餘容量,讓汽車製造商用於再利用或回收設施。有關材料的資料可以幫助回收商了解鋰電池的無數化學成分。一旦回收變得更加普遍,護照還可以顯示新電池中回收成分的含量。
里希特說,另外值得注意的是,永續交通不僅僅是電動汽車,步行、騎自行車或乘坐公共交通工具不應被忽視。「重點是,我們可以在非永續的系統中擁有永續的產品。」
參考資料
衛報(2021年8月20日),Millions of electric car batteries will retire in the next decade. What happens to them?
https://www.theguardian.com/environment/2021/aug/20/electric-car-batteries-what-happens-to-them
完整內容請見:
https://e-info.org.tw/node/232064
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亞鈷離子價數 在 Joe's investment Facebook 的最佳貼文
Joe:「美國和中國未來要競爭的領域很多,航太、網路科技和電動車,都是重要的競賽項目。」
美中對抗近年愈趨激烈,各領域都互不相讓,美國總統Joe Biden甚至說,即便在電動車的生產上,美國也要提高產量、超越中國,根據統計,2020年電動車廠在中國賣出約130萬輛電動車,而美國僅32.8萬輛,Biden虛擬參觀電動巴士及電池製造工廠時表示,美國應提升電動車產量,以追趕、甚至超越中國,「我們有很多工作要做,我們應該成為世界上最重要的電動車供應者,現在,我們遠遠落後中國。」
Biden政府將花費1740億美元提升零碳排車輛的生產和銷售,以及擴展電動車充電站,當中包含1000億美元的消費者補貼、200億美元將至少20%校車電動化等,電動車製造商Proterra估算,美國在2025年生產的巴士會有50%為電動車。美國目前有超過47.5萬輛校車和6.5萬輛運輸巴士,絕大部分都是燃油車,Proterra是一家位於加州Burlingame的美國汽車和儲能公司,該公司設計和製造電動公車和充電系統,目前已提供美國數百輛的公共巴士。
Biden表示,所有美國製的巴士在2030年前,都將是零碳排的車輛,但目前還不確定這個目標是否能達成,中國正在發展清潔能源經濟,而且邁向碳中和的目標宏大,最近幾年,中國在能源領域已經具有相當大的優勢,能源專家擔心,中國發展新能源可能會像中東掌握石油一樣,到時候美國可能會因為資源而再次陷入外交糾纏的年代,美國在2010年代太陽能生產大戰中輸掉這場戰爭之後,中國向自己的面板生產投入數十億美元,現在前三大太陽能公司都是中國企業。隨著電池世代來臨,美國現在在製造電池方面也遠遠落後競爭對手。
美國政策雜誌《Politico》將電池比喻石油,表示電池將驅動即將到來的電動汽車浪潮,並使太陽能和風能更加可靠,這種優勢已經引發與數十年前中東在石油市場上的主導地位的比較,美國今天只有三家主要的電池工廠在營運,其中包括特斯拉在內華達州的超級工廠。根據分析公司Benchmark Mineral Intelligence數據,如果目前的趨勢繼續下去,到2030年美國電池工廠只增加到10個,包括南韓電池製造商SK Innovation計畫在喬治亞州造價26億美元的工廠,SK Innovation聲稱將創造2,600個工作機會。
美國的電池工廠數量微不足道,相比之下,到2030年,中國將有140家工廠,歐洲將有17家。但接下來,美國汽車製造商和電網對電池的需求將是天文數字,美國政府推動的電動車需求不算,光是私人企業,到2024年,美國市場將有200多種電動或混合動力汽車車款,電池也是電力公司的需求之冠,電力公司越來越仰賴類似的鋰離子電池來穩定電網。2025年之前將需要107GWh的固定電池穩定電網,足以驅動近270萬輛新的日產Leaf 電動汽車。分析師預計,從現在到2030年,美國需要再建至少20座電池廠才能滿足需求。
如果工廠的建造速度不夠快,汽車製造商將不得不推遲新車型的發布,導致Biden政府雄心勃勃的氣候和電動汽車目標難以實現。或者汽車製造商可以向海外尋找電池,首選目標就是中國,這也不是美國樂見的事,但是要興建電池工廠必須掌握礦業資源。為了為新的電池工廠做準備,美國立法者和工業界正在遊說,希望吸引關鍵金屬,例如鋰、鈷和所謂的稀土礦物質的開採和加工到美國本土,但是這些過程本身具有很大的污染風險。
代表礦業公司的組織已經表示,「電氣化的動力確實是建立在採礦業的基礎上。我們不應該讓中國人在這場比賽超越我們。我們需要重新利用這些機會,吸引美國資本。」
美國國務卿Blinken表示,「如果我們不趕上潮流,美國將失去以反映我們的利益和價值觀的方式塑造世界氣候未來的機會,並且我們將失去給美國人提供的無數工作。」
Biden政府的新能源雄心壯志喊得響亮,但實際推行上卻陷入兩難局面,若能源優勢為中國整碗端去,美國與中東幾十年來的糾纏故事將轉移陣地,且很難落幕。
https://technews.tw/2021/04/21/america-plan-to-battery-produce/
https://newtalk.tw/news/view/2021-04-21/566472
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常常看一些物質的名稱中有「次亞過高重偏原」
Ex.
次---->次氯酸鈉
亞---->亞硝酸、氯化亞鈷
過---->過氧化氫、過氯酸鉀
高---->高錳酸鉀
重---->重鉻酸銨
偏---->偏鋁酸
原---->原碳酸、原矽酸
這是啥意思?
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