Tesla CEO狂想 建巨无霸工厂 普及太阳能发电
《Elon Musk: Tesla, SpaceX, and the Quest for a Fantastic Future》的作者万斯(Ashlee Vance),在书中形容Tesla Motors及SpaceX行政总裁马斯克(Elon Musk)为“美国最有冒险精神的工业家”,又指他是个孤单的工业家,把矽谷的想法付诸实行。外界形容马斯克创造了私家车领域的iPhone,带领电动车走进另一个阶段。
下一步,他便要在这座巨无霸工厂内,通过生产两样东西,去实践对能源的构想:给Tesla电动车使用的汽车锂电池,以及家用太阳能储电池Powerwall。
马斯克寻求的是能源上的突破,在他想像中的未来世界里,日间剩余的太阳能电力储在电池中,到了晚上仍可使用。入夜后,我们轻轻按下灯掣,电流便由屋顶上的太阳能板传递,燃亮起眼前的灯泡。人类可以利用唾手可得的太阳能源,为整座城市供电,连车辆也不再用燃油,不设排气管,取缔了煤电厂,减少排放黑烟。
马斯克说:“我们必须达到可持续发展的能源经济,否则我们会耗尽化石燃料,文明会崩塌。”虽然近数十年来都在提倡“可再生能源”,但我们仍然依赖燃煤及原油发电,释放大量二氧化碳,而发展太阳能或其他可再生能源的计划却“只闻楼梯响”。然而,马斯克却要把构想付诸实行。
Gigafactory生产电池 储起太阳能
马斯克在美国内华达州兴建一间庞大的工厂——Gigafactory。马斯克伙拍Panasonic专注在工厂内生产锂离子电池,储起太阳能电力。若要在夜里都能享用太阳能源,便需要用电池把电力储起。马斯克指“现有的电池最大问题是,它们都很差,它们昂贵,它们不稳定,它们十分丑。”
这座庞然巨物坐落在内华达州斯托里郡的斯帕克斯(Sparks)一块渺无人烟的荒地上,由市中心驾车约20分钟便可到达。远看整间工厂,停泊在旁的车辆就像迷你模型一样细小。马斯克说:“工厂会让你大吃一惊。若你亲自去看,你会惊觉它真的很大。”彭博资讯在2016年5月到访,当时马斯克强调只完成了14%。工程预计耗资50亿美元,计划于2020年扩展至1,360万平方英呎(12万平方米),到时其建筑体积便排行世界第二,仅次于位于华盛顿州埃弗里特(Everett)的飞机组装工厂波音艾弗雷特工厂(The Boeing Everett Factory)。马斯克还暗示工厂还可以更大。
Tesla的目标便是在2020年生产50万部电动车。面对庞大的电池需求,马斯克说:“要不建一堆小工厂,要不建一间大工厂。建小工厂似乎十分麻烦,那何不建一间大工厂,充分利用规模经济的好处。”在Tesla的网站上写道:“到了2020年,Gigafactory(电池工厂)的年产量便会是2013年全球总生产量。”
电动车贵在电池 务求减价“入屋”
市面上的电动车较柴油、汽油车及混能车都来得更贵,两者价格的差距在于电池。《麻州理工科技评论》高级记者布利斯(Kevin Bullis)分析估计Model S的电池的价格占整架车的成本一半。不过,Tesla技术总监施特劳贝尔(JB Straubel)则反驳指在多数情况下,电池的成本都占少于四分之一。即使如此,电池的成本仍对价格有决定性影响。
若要压低电动车的价钱,让电动车成功“入屋”,便需要由电池方面入手,降低其价格。最简单直接的做法便是,降低车辆的速度以及可行里数,换上效能较差的电池。不过,Tesla计划推出的电动车Model 3在大幅减低售价的同时,未有减低其效能。在每次充电之后,Model 3仍然可行至少215英里(约346公里),不过售价却接近是Model S的一半,预计售3.5万美元(约27万港元)。施特劳贝尔说:“我们最大的影响在于,令电池的价格下降,让更多人负担得起电动车。”
为了减低电池价格,马斯克降低成本的方法便是大量生产。与其锐意发展电池科技,大量生产则相对较易。马斯克说:“在许多限制下,研发电池难有突破性进展。”
功率(Power)是车辆可以跑得多快,能量(Energy)则是可以跑得多远。马斯克指:“你可以轻易增加电池的功率,但其能量却会下跌。”所以,Tesla的目标便是大量生产,“如果我们可以增加电池的需求,这个良性循环便可再进一步降低价格。”马斯克的盘算是大量生产锂电池,以便受惠于规模经济(Economics of Scale)降底成本,他估计,建造Gigafactory可让电池便宜最少三成,继而让电动车的价格变得“平易近人”。
虽然在技术上要为电池带来突破甚为艰难,但与此同时,消息则指Tesla及Panasonic正研究电池的新科技。美国乔治城大学(Georgetown University)国际防御研究计划副教授莱文(Steve LeVine)在新闻网站Quartz指两者正开发新科技,把矽与锂离子电池的石墨结合,在电池中加入矽可增加储存的能量。不过,业界之前的尝试都 多次失败,资产管理公司联博资深分析师纽曼(Mark Newman)指,在Model 3的电池含有矽,专家指这是突破性的发展。
异想天开成就宏愿 试行Powerwall
马斯克的宏愿不限于车,电池便是实践太阳能发电的第一步。受制于太阳能的本质,在美国太阳能源只占总发电量少于1%。马斯克简单直接地说:“入夜后没有太阳光。”由下午开始,一个典型的家庭仍然开冷气、焗蛋糕、开电视等,但太阳能发电板生产的能源则会随日落降至零。马斯克想:为何不把Tesla车辆中的电池用于家中?
在家中建造一个太阳能系统并不是异想天开,或许未来我们都不需要交电费,依赖太阳能自给自足。Tesla研发的家用电池Powerwall,及商用版本的Powerpack正在澳大利亚、美国、南非、及欧洲试行发售。马斯克把发布会上载到Youtube及公司网站,在短短6日,毫无其他宣传的情况下,Tesla指收到总值8亿美元Powerwall及Powerpack的订单。
澳大利亚第一个试用的家庭普菲茨纳(Nick Pfitzner)从事资讯科技行业,他在家中安装块太阳能板,连接电池,用电池储起日间用不尽的太阳能电力,留待晚上电费较昂贵的时候使用,减少对发电厂的依赖。
在英国威尔斯的克尔(Mark Kerr)一家亦早已在屋顶装有太阳能电板,现时更率先试用Tesla的Powerwall。太阳能发电对比美国全国平均电费价格贵三倍的夏威夷,或者阳光充沛的澳大利亚而言尤其吸引。在墨尔本的郊区,Tesla正在展开太阳能小镇实验,建造一个名为YarraBend的小镇,发展一个太阳能电动小镇,设有太阳能发电板、储电系统、电动车充电站等,未来还会有学校及社区中心,发展商已把60个单位放售。
只要有一颗电池,便可把太阳能转化为电力再储起来,不论是靠家中屋顶上的太阳能板,抑或是建造大型的太阳能发电场,都可以在家中享用免费的地球能源。马斯克举例指在科罗拉多州波德(Boulder)有约10万人口,只要购买1万个Powerpacks并接驳上太阳能板,便可完全放弃依赖现有发电厂;美国只需1.6亿个Powerpacks;不过,马斯克的目标比这更高,当有9亿个Powerpacks便可关掉全球的碳排放的发电厂。
Tesla是否可以成就大业?随着Gigafactory大量生产电池,对锂的需求也会急增,估计到了2020年,Tesla将消耗8,000公吨的锂原料。电池的原材料碳酸锂(Lithium Carbonate)今年的价格在比去年的平均价格飙升47%;预计到了2020年,碳酸锂的需求量比2015年上升64%。原材料价格上升似乎难以让Tesla造到降低成本,再者,碳酸锂也是有限的资源,会有用尽的一日。
美国地理调查于2015年初估计,全球锂资源约为3,950万公吨,而具备商业开采价值的锂储备量则仅为1,351.9万公吨。在现时的供求情况下,锂资源可用上超过300年。但若需求爆炸性成长,推算全球一年需消耗80万吨,在这情况下,不到17年就会用尽。随Tesla及电子产品的需求增加,对碳酸锂资源的需求也会急促增加,另觅代替品看来是必然的趋势。
距离太阳能发电,我们尚差多少公里路?