特斯拉構(gòu)建光伏發(fā)電-電動車-清潔能源儲能產(chǎn)業(yè)鏈，能源業(yè)務與汽車業(yè)務并駕齊驅(qū)， 能源業(yè)務是實現(xiàn)特斯拉使命的核心。2019 年儲能項目部署將超過 1GWh，全球總存儲量超過 2GWh。2019 年以來，公司儲能與發(fā)電業(yè)務收入達 10.95 億美元，儲能業(yè)務收入占比為 6.4%，公司的儲能與太陽能發(fā)電產(chǎn)品已在 18 個國家得到推廣應用。
1.積極布局能源業(yè)務，加速世界向可持續(xù)能源的轉(zhuǎn)變
1.1. 構(gòu)建發(fā)電-汽車-儲能產(chǎn)業(yè)鏈，能源業(yè)務是實現(xiàn)特斯拉使命的核心
特斯拉是一家非傳統(tǒng)意義上的汽車制造企業(yè)，業(yè)務范疇不止于新能源汽車。公司 2003 年成立于美國硅谷，2004 年 2 月，埃隆·馬斯克（Elon Musk）向特斯拉投資 630 萬美元后，正式成為特斯拉的聯(lián)合創(chuàng)始人。目前公司主要從事純電動汽車的設計、制造和銷售，產(chǎn)品涵蓋跑車與其他大眾型車輛，是全球新能源汽車行業(yè)的開創(chuàng)者與領軍者。秉承公司使命“加速世界向可持續(xù)能源的轉(zhuǎn)變”，公司目標是逐步培養(yǎng)一個清潔能源的生態(tài)系統(tǒng)，幫助世界逐漸脫離化石燃料。目前，特斯拉業(yè)務已經(jīng)遠遠超過新能源汽車制造范疇，還包括能源服務、電池制造和配套充電樁服務等業(yè)務，是一家非傳統(tǒng)意義上的 汽車制造企業(yè)。
公司構(gòu)建光伏發(fā)電-電動車-清潔能源儲能產(chǎn)業(yè)鏈，能源業(yè)務與汽車業(yè)務并駕齊驅(qū)， 能源業(yè)務是實現(xiàn)特斯拉使命的核心。公司致力于在新能源及汽車雙產(chǎn)業(yè)鏈上的垂直整合。在能源產(chǎn)業(yè)鏈方面，從上游的發(fā)電、到中游的儲能、再到下游的消費，特斯拉目前 通過完善光伏發(fā)電系統(tǒng)，保證整體的轉(zhuǎn)化效率和成本，同時與儲能系統(tǒng) Powerwall 和 Powerpack 進行協(xié)同整合。在汽車產(chǎn)業(yè)鏈方面，公司陸續(xù)推出 Model S/X/3/Y/Cyber，超 級工廠配套生產(chǎn)電池、熱管理系統(tǒng)、電機與電控系統(tǒng)等。最終，通過光伏發(fā)電獲取并儲存的電力可用于住宅、商業(yè)機構(gòu)及公用事業(yè)供電，尤其是可用于特斯拉新能源汽車充電。
1.2. 收購 SolarCity，逐步拓展能源版圖
2016 年斥資 26 億美元收購 SolarCity，特斯拉成為垂直整合能源企業(yè)。SolarCity 于 2006 年由馬斯克參與創(chuàng)立，是住宅、商業(yè)和工業(yè)太陽能面板制造行業(yè)的領導者。2016 年，特斯拉斥資 26 億美元以股權(quán)方式收購 SolarCity，進軍太陽能儲能領域。收購完成 后，公司對其進行業(yè)務整合與改造，精簡銷售組織部門，接手了位于紐約州的 Gigafactory 2 并發(fā)布了面向居民用戶的太陽能發(fā)電屋頂 Solar Roof。特斯拉成為全球唯一垂直整合 的能源公司，向客戶提供端到端的清潔能源產(chǎn)品，打造新能源生態(tài)閉環(huán)，加速全世界向 可持續(xù)的清潔能源轉(zhuǎn)變。
公司以促進可持續(xù)發(fā)展為己任，逐步拓展新能源事業(yè)版圖。自 2012 年起，公司開始研發(fā)儲能設備。2015 年 3 月，公司成立 Tesla Energy 業(yè)務單元，發(fā)布第一代針對于居 民住宅的Powerwall和針對于企業(yè)和公用事業(yè)的Powerpack。2016年，公司收購SolarCity， 發(fā)布 Solar Roof，進軍太陽能發(fā)電領域。2017 年 1 月，公司與日本松下合資在內(nèi)華達州 建立主要用于大規(guī)模生產(chǎn)電池的 Gigafactory 1，主要供應于 Model 3、Powerwall 2 和 Powerpack 2，Gigafactory 2 實現(xiàn)太陽能電池板量產(chǎn)。2019 年 7 月，發(fā)布專門用于公用事 業(yè)項目的新型儲能產(chǎn)品 Megapack，即將在加利福尼亞州與太平洋天然氣和電力公司 (PG&E)合作，用該產(chǎn)品替代天然氣峰值發(fā)電廠。
整合多項技術用于 Gigafactory 2 光伏電池和發(fā)電屋頂生產(chǎn)。位于紐約州水牛城的 超級工廠 Gigafactory 2 最早由太陽能電池板制造商 Silevo 興建，被 Solarcity 收購后發(fā)布 了大規(guī)模的擴建計劃。在特斯拉收購 SolarCity 后，特斯拉將松下的電池單體制造開發(fā) 技術與 SolarCity 的 Zep 兼容技術進行整合，使用特種玻璃 Tesla Glass 生產(chǎn)特斯拉光伏 電池模塊和光伏發(fā)電屋頂。公司目標工廠產(chǎn)能最終增長至 2GW/年，成為全美最大的太 陽能發(fā)電板制造工廠。
1.3. 兩階段戰(zhàn)略布局，能源業(yè)務將與汽車業(yè)務并駕齊驅(qū)
在總體戰(zhàn)略布局上，主要分為兩個階段，能源業(yè)務將與汽車業(yè)務并駕齊驅(qū)。特斯拉的發(fā)展戰(zhàn)略以“汽車”與“能源”為主線構(gòu)造其商業(yè)版圖，兩線相輔相成，推動特斯拉實現(xiàn)其“加速世界向可持續(xù)能源的轉(zhuǎn)變”的企業(yè)使命。馬斯克曾表示未來能源業(yè)務的增 速將遠遠超過汽車業(yè)務，達到 300%/年的增幅，能源業(yè)務終將達到與汽車業(yè)務相當?shù)囊?guī) 模。
第一階段：光伏電力是馬斯克四部曲的終點。2006 年，馬斯克發(fā)布特斯拉“宏偉 秘密計劃”四部曲，依次是生產(chǎn)小量而昂貴的電動跑車、適量價格適中的車型、 量產(chǎn)價格親民的車型以及提供光伏電力。其基本的商業(yè)邏輯是從高端切入，樹立品牌形象，尋找對價格不敏感的種子用戶，并通過銷售收入和后續(xù)的融資加 大生產(chǎn)規(guī)模，進行價格下探和放量，并最終通過光伏發(fā)電獲取清潔能源；
第二階段：光伏發(fā)電+能源儲存，進入能源業(yè)務 2.0 時代。2016 年，特斯拉藍圖 第二篇章發(fā)布，主要包含整合能源再生與儲存、豐富產(chǎn)品線、自動駕駛和汽車共享四大方向。公司將開發(fā)太陽能光伏產(chǎn)品，并且和電池存儲系統(tǒng)無縫整合、優(yōu)化太陽能光伏系統(tǒng)；其次是拓展電動車的產(chǎn)品線，使之覆蓋到所有的主流細 分市場；第三是通過海量車隊的深度學習完善自動駕駛技術，使之安全性 10 倍于手動駕駛；最后就是打造汽車共享模式、讓車輛閑置的時候能替車主賺錢。
1.4. 儲能與發(fā)電業(yè)務營收波動增長，儲能部署大幅增加，光伏裝機有望回升
公司儲能與發(fā)電業(yè)務迅速擴張，2016-2018 年 CAGR 達 192.8%，2019 年前三季度 營業(yè)收入達 10.95 億美元。自 2016 年收購 SolarCity 后，特斯拉儲能與發(fā)電業(yè)務收入迅 速提升，2018 年營業(yè)收入達 15.55 億美元，增長率為 28.2%，2016-2018 年 CAGR 達 192.8%。2019 年以來，公司儲能與發(fā)電業(yè)務收入達 10.95 億美元，儲能業(yè)務收入占比為 6.4%，公司的儲能與太陽能發(fā)電產(chǎn)品已在 18 個國家得到推廣應用。
公司儲能部署大幅提升，2019 年儲能項目部署將超過 1GWh，全球總存儲量超過 2GWh。自 Powerwall 與 Powerpack 系統(tǒng)發(fā)布以來，公司的儲能業(yè)務大幅擴張，儲能部 署逐年遞增，2019 年第三季度公司儲能業(yè)務部署達到 477MWh。2019 年公司與其他三 家公司共同獲得加州 2.2GWh 儲能項目用以取代 3 座天然氣廠，特斯拉負責的項目為182.5MW/730MWh，公司儲能大幅增長，未來仍將保持指數(shù)級增長速度。
受益于改革措施和加州新政，持續(xù)下滑的光伏業(yè)務裝機量有望實現(xiàn)回升。特斯拉曾 經(jīng)是美國光伏市場的領導者，市場占有率達 33%。受 Gigafactory 電池生產(chǎn)與電動汽車 產(chǎn)能分配限制，公司光伏業(yè)務裝機量從 2016 年第一季度 214MW 下降至 2019 年第三季 度 43MW，市場份額下滑至第四位，市場占有率約為 6%。2019 年馬斯克提出大大提高 光伏裝機速度的重要任務，公司在光伏銷售結(jié)構(gòu)上進行了一系列重大的逆勢改革，將銷售渠道從門店轉(zhuǎn)移到店內(nèi)再轉(zhuǎn)移到線上銷售，不斷降低獲客成本；同時推出光伏租賃業(yè) 務，客戶可以以每月 50 美元的價格租賃光伏系統(tǒng)。此外，根據(jù)加州能源委員會頒布的 《2019 建筑能效標準》要求，從 2020 年 1 月 1 日開始，所有在加利福尼亞州新建的三 層及三層以下的低層住宅（包括獨棟）都將被要求強制安裝住宅光伏系統(tǒng)。該項新政策 在未來有望拉動光伏業(yè)務裝機量逐漸回升。
2. 產(chǎn)品品類豐富，提供一站式閉環(huán)可持續(xù)能源解決方案
特斯拉積極布局能源事業(yè)，推進一站式閉環(huán)可持續(xù)能源解決方案，致力于打造發(fā)電、存儲、充電、用電的全生態(tài)系統(tǒng)。為解決電動汽車“將分散式尾氣排放轉(zhuǎn)化為發(fā)電廠的 集中式排放”問題，公司推出“太陽能發(fā)電+儲能”產(chǎn)品體系，其中針對居民提供住宅 儲能設備 Powerwall 和太陽能發(fā)電屋頂 Solar Roof，針對企業(yè)和公用事業(yè)客戶提供儲能 方案 Powerpack、Megapack 和可再生微電網(wǎng)等一系列產(chǎn)品組合，因此家庭用戶、企業(yè)和 公共事業(yè)客戶都能受益于光伏這一清潔能源。通過儲能設備和方案，用戶可貯存太陽能 這一可持續(xù)可再生的能源，管理供電需求，提供備用電力，并增強電網(wǎng)的供電彈性。
2.1. 家用儲能設備 Powerwall
Powerwall 是一款可擴展使用的家用電池，主要安裝于居民住宅中用于存儲能量， 售價約 3000-3500 美元。電池裝備內(nèi)置逆變器、鋰電池包、液態(tài)熱量控制系統(tǒng)、太陽能逆變器的派分指令軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)移負荷、電力備份以及太陽能發(fā)電自給，在公共電網(wǎng)故障時能夠滿足家庭用戶的用電需求并可以不依賴公共電網(wǎng)獨立運行。特斯拉為 Powerwall 提供 10 年的節(jié)能保修。用戶可以借助于 Tesla 應用程序，對 Powerwall 進行 實時監(jiān)控管理。
2.2. 商業(yè)、公用事業(yè)儲能設備及系統(tǒng) Powerpack
Powerpack 系統(tǒng)是一個完全集成的能量存儲解決方案，能夠?qū)崿F(xiàn)商業(yè)與公用事業(yè)場 景中的易控、安全、穩(wěn)定用電。Powerpack 中包含高達 210kWh（AC）的電池組和高達 625kVa 的逆變器。Powerpack 系統(tǒng)可根據(jù)任何場所的空間、電力和能源需求進行擴展， 適用于小型商業(yè)企業(yè)到區(qū)域公用事業(yè)的各種場景。在公共事業(yè)規(guī)模的系統(tǒng)上，通過和電 網(wǎng)綁定的雙向逆變器，這些系統(tǒng)能夠提供 2 至 4 小時持續(xù)純電力輸出。目前，基于 Powerpack 技術的大型太陽能發(fā)電廠已經(jīng)開始為夏威夷的考艾島提供電力。2017 年 12 月，全球最大的鋰離子電池系統(tǒng)在澳大利亞順利完工，總裝機容量為 129MWh， Powerpack 系統(tǒng)將應用于澳大利亞 30000 個家庭的電力供應。
Powerpack 具有峰值負載抑制、用電負荷轉(zhuǎn)換、應急儲備和需求響應等多種功能。通過削峰填谷和電力儲備，能夠有效降低成本并在電網(wǎng)中斷期間提供備用電源。公用事業(yè)公司和獨立電力生產(chǎn)商可根據(jù)需求平滑和穩(wěn)定可再生能源的輸出，創(chuàng)建微電網(wǎng)，為社區(qū)提供動態(tài)能源容量，推遲或消除升級輸電或配電基礎設施的需要，并提供各種其他電 網(wǎng)服務，例如頻率調(diào)節(jié)和電壓控制。Powerpack 系統(tǒng)將增強整個電網(wǎng)的靈活度，推遲高 成本長時耗的基礎設施升級，節(jié)約基建成本。
2.3. 大型公用事業(yè)儲能設備及系統(tǒng) Megapack
Megapack 是新型巨型電池，通過串聯(lián)設備可以構(gòu)造儲能量超過 1GWh 的超級儲能設備，專門用于大型公用事業(yè)規(guī)模項目。Megapack 系統(tǒng)包括電池模塊、雙向逆變器、 熱管理系統(tǒng)、交流主斷路器和控制器。該系統(tǒng)支持的應用包括高峰調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)移負荷、響應商業(yè)用戶需求，并同時提供多樣的公共事業(yè)量級的可再生的電網(wǎng)服務。新項目預計將 于 2021 年秋季投入使用。
Megapack與其他電池系統(tǒng)和傳統(tǒng)化石燃料的發(fā)電廠相比，可節(jié)省大量成本和時間。Megapack 大大降低了大規(guī)模電池存儲的復雜性，每個 Megapack 都是在工廠完全組裝而 成，擁有最大存儲 3MWh 的容量和 1.5MW 的逆發(fā)器容量，具有交流接口和 60%的能量 密度提升。Megapack 可以在 3 個月的時間內(nèi)在 3 英畝的土地上建設一座 250MW，1GWh 的零排放發(fā)電廠，比同等規(guī)模的傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電廠快 4 倍。與市場上的其他系統(tǒng)相比， Megapack 所需的空間減少了 40％，部件減少了 10 倍，高密度的模塊化系統(tǒng)將大幅提升 安裝速度。
2.4. 光伏發(fā)電屋頂 Solar Roof
Solar Roof 是光伏發(fā)電屋頂瓦片，由鋼化玻璃內(nèi)部鑲嵌光伏電池制成，與傳統(tǒng)光伏 發(fā)電屋頂相比，具有多種優(yōu)勢。該產(chǎn)品具有強度高、重量輕、耐用性優(yōu)、造型美觀等特點。其強度是普通屋頂瓦的三倍多，但重量只有普通屋頂瓦的一半，而且不會像瀝青或混凝土那樣隨著時間的推移被逐漸腐蝕，可延長屋頂使用壽命。特斯拉還專門設計了定制配件、通風口和天窗，最大程度保障屋頂顏色一致性與造型美觀度。此外，屋頂系統(tǒng)還包括主將光伏電池板的電力輸出轉(zhuǎn)換為與電網(wǎng)兼容的可用電流的逆變器、將光伏電池板連接到屋頂或地面的機架、將光伏系統(tǒng)連接到電網(wǎng)的硬件以及監(jiān)控設備。特斯拉將提 供 20 年的工藝保修和屋頂泄漏保修服務。
與前代產(chǎn)品相比，公司三代產(chǎn)品最大亮點是光伏+屋頂一體化。2016 年，特斯拉和 太陽城就為廣大群眾提供了一個不錯的選擇 —— Solar Roof 太陽能屋頂。第一二代屋頂 采取的是屋頂上安裝組件的形式，看上去像給屋頂貼了一層狗皮膏藥，美觀性大大下降， 后公司推出了第三代光伏屋頂—— Solarglass，該產(chǎn)品最大的亮點是光伏組件加屋頂一 體化，采用 Solar Roof 瓦片替代傳統(tǒng)的屋頂瓦片從而使得光伏“隱形”。
一體化降本顯著，三代產(chǎn)品售價遠低于二代。由于三代產(chǎn)品采用的是光伏瓦的形式，把組件集成到瓦上，使得傳統(tǒng)屋頂瓦片成本得到極大的節(jié)省，下游消費端售價也比二代 低很多，以 2000 平方英尺，10kW 的光伏屋頂為例，二代產(chǎn)品在傳統(tǒng)屋頂上花費約 23840 美元，在光伏面板上花費約 19950 美元，合計 43790 美元，而三代產(chǎn)品折算在屋頂上花 費約 14000 美元，在光伏面板上花費 19950 美元，合計約 33950 美元，三代比二代節(jié)省 9840 美元。
三代產(chǎn)品更注重個性化需求。二代產(chǎn)品因為是在傳統(tǒng)屋頂上加裝光伏組件，組件與瓦片不和諧，影響美觀性，三代產(chǎn)品采用光伏瓦設計，還可以為了滿足各種風格建筑的需求，選擇不同的瓦片種類，目前官網(wǎng)上推出了四款飾面分別是紋理、光滑、托斯卡納 和石板。未來馬斯克曾表示希望每隔 6~9 個月就有新的樣式出現(xiàn)，為客戶提供更多的選 擇。
公司采取對外銷售和租賃兩種方式，幫助用戶減少電費支出，并擴展客戶。在大多數(shù)情況下，太陽能屋頂幫助住戶減少或消除的電費開支足以支付太陽能屋頂?shù)馁M用。特斯拉根據(jù)屋頂尺寸、當?shù)仄骄娏r格以及當?shù)孛磕甑墓庹樟康纫蛩?，?chuàng)建了一個太陽能屋頂計算程序，協(xié)助房屋主估算太陽能屋頂?shù)那捌趦r格，以及屋頂可以產(chǎn)生的電量的 價值。此外，公司還提供產(chǎn)品租賃系統(tǒng)和電力購買協(xié)議 PPA，讓用戶前期以較少的成本 進行使用，從而拓展用戶，獲得服務收益。
3. 美國戶用光伏反彈加速，公用事業(yè)光伏創(chuàng)新高
受益于 ITC 稅收抵免政策，美國光伏行業(yè)保持穩(wěn)定與增長，2016 年裝機量激增， 自 2018 年以來有所反彈。自 2006 年首次通過 ITC 稅收抵免政策以來，美國光伏行業(yè)保 持穩(wěn)定與增長，在過去十年的年平均增長率達 50%。2016 年受 ITC 政策可能到期影響， 光伏裝機量激增。由于貿(mào)易戰(zhàn)關稅產(chǎn)生沖擊，2017 年美國光伏市場裝機量下降。目前隨 著聯(lián)邦政策逐漸穩(wěn)定，光伏裝機量有所反彈。2019年第三季度美國光伏裝機量為2.6GW， 總裝機容量達 71.3GW，增長速度達到 25%。
戶用光伏市場反彈加速，公用事業(yè)光伏采購欣欣向榮。加州出臺光伏新政疊加住宅 光伏裝機成本不斷下降，美國戶用光伏市場從加州擴展到其他州，14 個州的戶用光伏和 儲能設備新增安裝量創(chuàng)紀錄，成熟市場與新興市場均呈現(xiàn)反彈趨勢。光伏+儲能模式發(fā) 展迅猛，2019 年第三季度戶用光伏裝機量達 700MW，同比增長 18%。公用事業(yè)光伏市 場方面，ITC 政策即將到期和光伏發(fā)電成本不斷下降，公用事業(yè)項目迅速增加，2019 年 裝機量預計為 8.4GW，2019-2024 年增幅將超過 20%。
4. 公司光伏屋頂年收入中樞在 15-20 億美元
公司光伏屋頂年收入中樞在 15-20 億美元。假設規(guī)模越大每平方英尺售價越便宜， 根據(jù)特斯拉官網(wǎng)公布的售價，一套 2000 平方英尺光伏屋頂售價 33950 美元，取其為 基準，給定規(guī)模折減系數(shù)為 1，單套平均面積每增大 500 平方英尺，規(guī)模折減系數(shù) 減小 0.1，每減小 500 平方英尺，規(guī)模折減系數(shù)增加 0.1，同時針對產(chǎn)業(yè)鏈上下游研 究，特斯拉光伏屋頂周出貨量在 1000 套左右。對特斯拉光伏屋頂營收規(guī)模進行敏感 性分析，營收=單套平均面積 X 出售光伏屋頂套數(shù) X 規(guī)模折減系數(shù)，在中性情況周 出售 1000 套，單套平均面積 2000 平方英尺情況下，營收空間在 17.7 億美元。
5. 結(jié)論
從行業(yè)空間來看，美國光伏保持穩(wěn)定和增長，戶用光伏反彈加速，預計 2019-2024 年戶用新增裝機增速將超過 20%。從公司層面來看，考慮到特斯拉積極布局能源業(yè) 務，構(gòu)建發(fā)電-汽車-儲能產(chǎn)業(yè)鏈，未來能源業(yè)務（主要是 BIPV）將與汽車而業(yè)務并 駕齊驅(qū)，業(yè)務增長迅速。
原標題:新能源專題報告：雙面特斯拉的能源版圖
