The Economics of Tesla Batteries

Tesla, Inc. (TSLA) és una empresa nord-americana d’automoció i energia amb seu a Palo Alto, Califòrnia. L’empresa fabrica cotxes elèctrics i plaques solars. Elon Musk, director general de Tesla, va augmentar la visibilitat de Tesla a finals del 2018 mitjançant la resolució d’una demanda de la SEC. La demanda va al·legar que Musk va fer "declaracions falses i enganyoses" sobre la possibilitat de prendre l'empresa privada. El preu de les accions de Tesla va caure ràpidament un 10% arran de la notícia de la demanda. Tesla tampoc aconsegueix obtenir beneficis segons els informes del segon trimestre del 2018, que van registrar la pèrdua trimestral més gran de la companyia.

Els inversors són inquiets sobre el futur de Tesla i les seves tecnologies i productes d’avantguarda, així que aquí hi ha una ullada més a l’economia dels productes bàsics d’una empresa: les bateries.

Cotxes i bateries de Tesla

Musk va construir la primera empresa privada de flux espacial viable, SpaceX, que envia coets a l’espai per repoblar l’estació espacial internacional. Està desenvolupant un sistema de transport subterrani d’alta velocitat que uneix Los Angeles amb San Francisco anomenat Hyperloop, i també és el fundador de Tesla, la primera companyia independent de vehicles elèctrics mundials del món.

Quan la gent es queixava que els cotxes totalment elèctrics de Tesla eren massa cars per a la classe mitjana i que el seu marge de conducció entre les càrregues era massa curt, Musk es va comprometre a treballar amb els fabricants de bateries per reduir costos i millorar l'eficiència. Quan el progrés amb els seus proveïdors de bateries va ser massa lent, Tesla va decidir endinsar-se en la bateria i va fer negocis. El 2015, Tesla va anunciar la seva pròpia línia de bateries comercials i residencials, anomenada sèrie PowerWall. (Vegeu també: Noves oportunitats d’inversió en tecnologia de bateries .)

El problema de les bateries actuals

Les bateries són dispositius d'estat sòlid que emmagatzemen i alliberen corrent elèctric, que alimenten una sèrie d'electrònica de consum i altres dispositius. Les bateries recarregables d’ions de liti (LiOn) s’han convertit en les més utilitzades en aquestes aplicacions i es troben en tot, des de telèfons mòbils i tauletes fins a ordinadors portàtils fins a vehicles elèctrics. Mentre que els microxips i circuits integrats s'han tornat exponencialment més potents, més petits i la tecnologia de bateries més barata s'ha quedat endarrerida. Les millores en les bateries LiOn han estat reduïdes i incrementals. (Vegeu també: Bateries d’ió de liti .)

En un telèfon intel·ligent modern, l’esforç computacional s’inclou en una petita part del dispositiu mentre que la bateria ocupa la major part de l’espai disponible. La bateria també és un factor important en el cost total del dispositiu. Per als vehicles elèctrics, el problema s’accentua: els cotxes són essencialment un conjunt de bateries de rodes. El cotxe insígnia de Tesla, el Model S, té una capacitat elèctrica aproximadament de 60 quilowatts-hora, el que significa que aproximadament el 42, 25% del preu de l’adhesió, 35.000 dòlars el 2017, es pot atribuir directament a les seves bateries.

El liti també és una substància inestable. Per tant, les bateries s’han de construir amb cura de manera que evitin danys durant un accident de cotxe típic. Fins i tot petites quantitats d’exposició a l’aire o a l’aigua poden fer que el liti esclati en flames. Garantir que cada bateria estigui ben tancada i assegurada és un cost afegit. (Per a més informació, vegeu: Per què els cotxes Tesla són tan cars? )

Powerwall de Tesla

Tesla no és l’única empresa que ha desenvolupat una solució d’emmagatzematge de bateries LiOn disponible comercialment per a la llar o el negoci. Tesla ha construït una enorme fàbrica de bateries (anomenada adequadament gigafactory) al desert de Nevada per produir els seus nous i millorats paquets de bateries tant per als seus vehicles com per a l’emmagatzematge d’energia per a la llar i les empreses.

El Powerwall de primera generació es va llançar a l’abril del 2015 i es va anunciar un Powerwall 2.0 actualitzat a l’octubre del 2016 amb el doble d’emmagatzematge de l’original. El 2018, una bateria Powerwall 2.0 (que no inclou els costos d’instal·lació) va costar 5.900 dòlars. Els costos addicionals inclouen hardware per 700 dòlars, amb un total de 6.600 dòlars. La instal·lació pot costar de 2.000 a 8.000 dòlars, segons EnergySage, una plataforma que investiga i compara preus i empreses de la instal·lació solar.

Per instal·lar Powerwall com a part d’un sistema d’emmagatzematge solar-més, cal un sistema d’energia com el solar. El sistema d'energia solar de 5 quilowatts (kW) de mitjana costa entre 8.500 i 16.000 dòlars, depenent de la ubicació i dels equips.

Tot i que pot ser més costós que altres opcions en les etapes inicials, instal·lar un sistema d’emmagatzematge solar més pot suposar una inversió digne, i l’economia depèn de com estructuren les seves tarifes l’electricitat local.

Com funciona el Powerwall de Tesla?

La bateria Tesla té una mida per a l'ús quotidià en una llar i es combina normalment amb un sistema de panell solar domèstic. Quan les plaques solars produeixen més electricitat del que un habitatge pot utilitzar, l’excés s’emmagatzema a la bateria en lloc de ser enviat de nou a la xarxa elèctrica. Quan els panells no produeixen prou electricitat, l’habitatge es pot treure del Powerwall en lloc d’haver de comprar electricitat a una empresa de serveis.

Actualment, les cases amb plaques solars poden vendre l'excés d'electricitat produïda a la xarxa elèctrica, però no poden emmagatzemar de forma efectiva aquesta energia. Això causa càrregues desequilibrades a la xarxa i fa que la generació d’energia solar residencial sigui menys útil durant la nit o els dies ennuvolats. Actualment, la xarxa elèctrica no pot emmagatzemar electricitat, i es genera i distribueix energia sota demanda on calgui.

Es poden produir càrregues desequilibrades a la xarxa, ja que les plaques solars dels terrats residencials solen produir la màxima electricitat durant la primera hora de la tarda quan el sol és el més fort. La demanda d’electricitat, però, sovint és relativament baixa a aquestes altures del dia i és la que més demanda a primera hora del matí quan la gent es desperta i comença el dia. Les solucions de bateries instal·lades conjuntament amb plaques solars són un pas cap a la resolució d’aquests problemes.

Les bateries de Powerwall també poden subministrar energia a les llars durant les tempestes o altres interrupcions en lloc dels generadors tradicionals de gas.

Economia de la propietat del Powerwall

Si bé els costos d’instal·lar un sistema de panells solars per complementar el Powerwall són costosos, les instal·lacions solars han baixat de preu de manera espectacular durant els últims anys a causa de la disminució dels costos de producció, processos d’instal·lació més eficients com a resultat de l’augment d’economies d’escala i un govern generós. subvencions en alguns llocs. Les reduccions d’impostos fan que una instal·lació solar sigui més assequible per a les llars i les empreses solars sovint ofereixen generosos incentius als propietaris que redueixen els costos inicials i poden reduir els costos d’electricitat per kWh per sota dels preus de la xarxa a causa de la mesura neta.

Per descomptat, es pot argumentar que les bateries de Tesla i també els generadors amb gas són articles de luxe. Però els subministraments d’energia d’emergència han guanyat en popularitat després d’esdeveniments meteorològics extrems recents com els huracans Irene i Sandy, així com les massives nevades que van assolar la costa est a l’hivern del 2014 al 2015. No és l’objectiu del Powerwall, però, d’afrontar-se. cases completament fora de la xarxa elèctrica. Més aviat, és una alternativa viable als generadors de gas per a l'electricitat de seguretat en temps de necessitat.

Però l’impacte econòmic més important del sistema Powerwall de Tesla és l’augment del capital cultural que produirà. Com passa amb la majoria d’altres novetats tecnològiques dels darrers 150 anys, des de la il·luminació de gas fins als telèfons intel·ligents, els més afluents poden ser els primers adoptants, però el seu interès crea la possibilitat d’economies d’escala que posin les noves tecnologies en mans de l’usuari quotidià.

La línia de fons

Les bateries Powerwall de Tesla són un emocionant desenvolupament de la tecnologia d’emmagatzematge d’energia. Tot i que no reinventen la roda, estan fent que la tecnologia de bateries d’ions de liti existent sigui més assequible i accessible a grans escales. Les bateries de Powerwall i els seus successors és probable que siguin encara més barates i més eficients amb la competència i la investigació i el desenvolupament en curs. D'aquí a 20 anys, pot no ser estrany veure una pila al soterrani o al garatge de cada llar.