朱玉龙

朱玉龙

关注

特斯拉的个人储能系统 Power wall

特斯拉

2021-10-07

研究储能系统,需要花很多时间。从技术、市场和未来的需求等方面,有很多持续的内容可以整理。

今天花一些时间来重点探讨特斯拉个人储能系统 Power Wall。总体来看,特斯拉的 Powerwall 储能系统在太阳能领域产生了巨大影响,推动家庭储能成为一种主流选择。

备注:看特斯拉的产品线,有点可以拿来和苹果的产品线比较的。

Power Wall 的历史和规范

图 1 从 Power Wall 1 到 Power Wall+

特斯拉发布了第一代 Powerwall,这种集成的储能系统电池容量不算大,为 6.4kWh。

第二代 Powerwall 2 的存储容量增加了一倍以上,并包括一个集成的电池充电器。

2021 年 5 月特斯拉对这种产品进行了更新 Powerwall+(plus),这套系统本身没有改变,但是从 Powerwall 2 电池系统,集成了太阳能逆变器,使其成为一个完整的多合一太阳能存储系统。

以下是系统的参数,我做了一些初步的整理和对比:

表 1 Power Wall 的基本参数和价格
图 2 第一代 Power Wall 的连接方式
图 3 第二代 Power Wall 连接方式
图 4 第三代 Power Wall 的连接方式

从一代到二代的迭代变化最大,这里有几个内容:

(1)Tesla Powerwall 2 当时采取的也是完整液冷系统,来对家庭储能系统进行热管理,采用了一个完全密封的液体冷却剂系统(包含 2.3 升液体冷却剂)。这其实具备了更高温度运行的可能性,提高了整体的循环次数。这套热管理系统其实和汽车的系统相似,可以具备加热和冷却的功能。

(2)从系统来看,Power Wall1 的组装还是比较麻烦的,一开始特斯拉想做联网的系统,因此从 Power Wall1 到 Power Wall2 在网关层面做了一些系统性的更新。

图 5 特斯拉的联网构想和 Gateway 的设计

(3)Power wall2 更新的同时也发布了具有液冷热管理的太阳能逆变器,有 3.8kW 和 7.6kW 两种尺寸,集成了所有安全功能,包括快速关闭、电弧故障和接地故障保护。

图 6 太阳能逆变器

第三代 Powerwall+ (Plus),对可用容量和重量进行了一些细微的调整。这套系统主要更新在于带系统集成的 Tesla 太阳能逆变器,从而变成了完整的多合一系统。存储容量保持在 13.5kWh 不变,额定功率大幅增加,以满足离网和备份的使用。额定功率从 5kW(连续)和 7kW(峰值)提高到离网模式下的 7kW(连续)和 10kW(峰值)。并网额定功率也小幅增加至 5.8kW (连续)和 7.8kW(峰值)。集成太阳能逆变器的规格基本不变,但是从设计来看,是重新进行过调整。

Power Wall 的构成

这块之前谈过,Power Wall1 用的是 18650,Power Wall 之后用的是 21700,整体系统带有充电和交流直流的逆变,可以兼容直流和交流两种不同的连接方式。

这套系统其实和之前的 Power pack 是兼容的。第一代是内置模组的设计,实际上是使用了两个 18650 电芯,像 Model S 的模组一样并排放置。在电池系统中,水冷管走箱体两侧。电子部分包括变换器与 BMS 布置在前段隔间内。右边是新的设计,在系统层面取消了水冷的方案,直接把电池摆在一起然后整体粘接在一起。从标签来看,这里是采用了 900V 的系统,把大量的电芯区通过厚厚的胶灌封起来。

图 8 从模组方案过渡到一体化 CTC 的方案

小结:我有点期待后续,特斯拉使用中国的铁锂方案来做这套系统。到这时候可能整体的价格会有大幅度的下降。从产品策略持续跟踪来看,特斯拉具有全方面玩集成的能力。

本文著作权归作者所有,并授权 42 号车库独家使用,未经 42 号车库许可,不得转载使用。

评论 · 0

0/3
大胆发表你的想法~
评论