特斯拉电气架构介绍（特斯拉的能源版图）

近日，特斯拉股票的消息甚嚣尘上。

在全球发展新能源的背景下，特斯拉凭借先发优势市值确实一骑绝尘，如今乃是全球市值NO.1的汽车公司，一举一动皆能成为头条。

但是，马斯克对新能源的野心从来不止于电动汽车。

他曾说过：“特斯拉是一家能源公司，特斯拉汽车只是能源公司的一个产品而已。

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从“特斯拉汽车”到特斯拉

特斯拉2003年成立于美国硅谷并命名为“特斯拉汽车”，2017年更名为“特斯拉”，突显公司构建能源服务体系、向可再生能源供应商转型决心。

特斯拉从2010年6月纳斯达克上市，到2021年10月，市值突破1万亿。不过，最近接二连三的股票出售消息，让特斯拉股价出现了波动。

来看特斯拉的发展史：

2003.07

马丁·艾伯哈德与马克·塔彭宁共同创立“特斯拉汽车”。

2004.02

埃隆·马斯克进入公司并领导A轮融资，正式成为联合创始人。

2008.02

正式交付公司第一辆纯电跑车Roadster，开启交货周期。

2010.06

纳斯达克上市。

2016.11

26亿美元收购美国太阳能发电系统供应商SolarCity。

开始提供Powerwall、Powerpack、太阳能屋顶等清洁能源产品。

2017.02

特斯拉公司正式更名为特斯拉，构建能源服务体系。

2019.07

推出单体3MWh的Megapack的新型大型储能电池包，可取代在当地电网负荷过载时提供电力峰值的发发电厂。

2020

北美家庭储能市占率超过50%，Powerwall成为北美地区最便宜的家庭储能设备；海外签订多项大型公共事业储能项目。

2021年初

特斯拉光伏逆变器问世，正式取代了SolarEdge、Delta等第三方逆变器，与Powerwall深度结合填补家用光储互动控制的空白。

2021.06

宣布在中国推出能源部门“特斯拉能源”，面向国内市场销售太阳能屋顶系统和Powerwall家用电池组。

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特斯拉能源

特斯拉的业务版图可分为两部分：一是电动汽车及相关服务，二是能源业务。两大业务版图，实际上是垂直整合了能源产业链：上游发电有Solar Roof、光伏逆变器；中游储能有Powerwall、Powerpack、Megapack；下游是新能源汽车及其服务有Model 3/Y/X/S、Cybertruck、Roadster(跑车)、Semi(卡车)以及自动驾驶、超级快充、车险等服务。

马斯克曾在多个场合表示，特斯拉将更聚焦于能源业务，后者规模最终或超过汽车业务。

1.光伏瓦 逆变器

特斯拉的光伏发电设备是：Solar Roof、光伏逆变器。

特斯拉的光伏产品主要由SolarCity研发与运营销售，2006年马斯克参与创立SolarCity，2016年特斯拉以26亿美元将其收入囊中，正式入局屋顶光伏领域。

SolarCity光伏装机量却从2016年开始逐年走下坡路。

数据来源：年报

Solar Roof的外貌跟价格同样“漂亮”。10kw，3万美元，算下来差不多20块钱一瓦。目前国内分布式发电大概可以做到4-5块钱1W，不具价格优势。

相比光伏板，特斯拉也似乎看到了逆变器的庞大市场。

为了提升用户粘性，2021年1月，特斯拉推出自研光伏逆变器，基于Solar Roof、Powerwall以及特斯拉应用程序的兼容合作性制造，转换效率达97.5%。

Solar Roof Powerwall Tesla逆变器的连接方式

家用光伏发电系统连接Powerwall，可以组成自给自足的能源系统——微电网。

特斯拉微电网场景

分布式光伏 储能 充放电控制策略，组成了特斯拉的虚拟电厂Autobidder，通过能源综合利用，实现了绿色电力的最大消纳。AutoBidder平台用双向的控制，以社区配电网为单位，把分散式的源网荷储充都纳入进来，实现了虚拟电厂控制。

Autobidder平台的双向控制

目前，特斯拉的AutoBidder基本上已经处于商业验证阶段，已有若干落地场景，比如集中式风光 集中储、单用户光储充、多用户光储充等。

2.储能三剑客

曾全面负责特斯拉能源业务的Mateo Jaramillo早在2009年就被招入特斯拉，作为储能界的专家，他主导了特斯拉早期Powertrain和超级充电站的业务孵化和发展。也就是说，特斯拉储能业务早在低调酝酿。

2015年3月推出特斯拉储能设备，相继发布户用储能产品Powerwall和工商业及公用事业储能方案Powerpack和Megapack。

今年第三季度，特斯拉储能电池装机总量为1295MWh，同比增长71%，2021前三季度总储能装机量3.014GW，同比增长109.6%。

2017-2021前三季度储能装机量（MWh）

数据来源：insideevs

Megapack成绩优秀。

2019年7月，特斯拉推出Megapack储能系统，规格1.5MW/3MWh，主要面向公用事业级的储能市场，为传统燃气调峰电站提供可持续替代能源。同时将多组Megapack串联可产生储能量超1GWh的超级储能设备，可为电网系统提供稳定的可再生能源供应、延长输配电投资寿命、提供电压与容量支持、参与电力市场调节、构建微电网等。

2020年以来，特斯拉已在全球接连拿下多项Megapack储能订单，近期与美国可再生能源公司Arevon更是签署了高达2GW/6GWh的供应协议。

除了为客户提供Megapack，特斯拉还以Megapack自建储能电站开展售电。

11月，美国得克萨斯州公用事业委员会公布一份文件显示，特斯拉子公司“特斯拉能源风险投资公司（Tesla Energy Ventures）售电申请正式获批，可直接向客户及当地电网提供零售电力服务，范围几乎覆盖整个得州。数据显示，得州个人光伏板安装量已超过1000MW。

同时，特斯拉向得州电网运营商透露，计划兴建两座大型电池厂以提供服务，其中一座为超级工厂，位于奥斯汀附近，储电容量250MW；另一座则靠近休斯顿，容量为100MW。

这也是特斯拉首次利用储能系统实现电力零售。

3.磷酸铁锂的进击

在2020“电池日”上，马斯克提到“降低电池制造成本”的重要性。之后特斯拉就开始践行马斯克的思想，将原有装配价格更高的三元锂电池车型改款，推出装配价格更低磷酸铁锂电池的车型，以降低整车的成本。

2020年初，特斯拉也开始尝试磷酸铁锂，同样450Kg的电池包，三元电池可以配备约76KWh（续航约670Km），磷酸铁锂可以配备约55KWh（续航约468Km）。实际上，磷酸铁锂续航468Km，已经可以满足目标用户的需求，具备市场生存能力，最终也确实得到了市场验证。

磷酸铁锂电池依托成熟的技术，在成本、安全性及循环次数上具有相对优势，能量密度和低温性能通过成组技术也在不断改进，在储能、商用车、工程机械等领域都具有传统优势。

2021年8月澳大利亚Megapack储能电站起火事故进一步加快行业对更加安全储能系统的选择。

9月，特斯拉宣布加州拉斯罗普超级工厂动工用于生产Megapack，预计产能40GWh，并首次在储能系统采用宁德时代磷酸铁锂电池。

10月，特斯拉宣布将全球范围内将所有标准续航版电动车都改用磷酸铁锂电池，磷酸铁锂全球化趋势凸显；储能业务方面，特斯拉与日本电力公司Global Engineering合作的6.1GWh锂电池储能项目将采用特斯拉Megapack巨型电池技术，电芯由宁德时代供应，根据马斯克表述，未来特斯拉储能系统有望全部采用磷酸铁锂电池，重塑价格与安全性优势。

特斯拉内华达工厂准备交付的157台Megapack

03

结尾

今年6月，特斯拉宣布在中国推出能源部门“特斯拉能源”，面向国内市场销售太阳能屋顶系统和Powerwall家用电池。

在国内实现双碳目标、构建新型电力系统的大背景下，特斯拉能源在中国的拓展计划或远不止户用市场，Megapack的大型储能项目经验在中国复制也不是没有可能。

截至2020年底，全球累计电化学储能规模达14.2GW，同比增长49.6%%，其中2020年新增4.7GW，同比增长63.8%%，大型项目助推储能高速发展。预计2025年全球电化学储能需求量达315GWh，五年复合增速达61.69%，“十四五”期间需求量达810GWh，其中发电侧与用户侧将为储能需求贡献主要增量。

在全球双碳目标下，特斯拉能源确实比特斯拉汽车有更大的想象空间。

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