La economía de las baterías Tesla

Tesla, Inc. (TSLA) es una empresa estadounidense de automoción y energía con sede en Palo Alto, California. La empresa fabrica automóviles eléctricos y paneles solares. El CEO de Tesla, Elon Musk, aumentó la visibilidad de Tesla a fines de 2018 al resolver una demanda ante la SEC. La demanda alega que Musk hizo "declaraciones falsas y engañosas" sobre la posibilidad de tomar la empresa privada. El precio de las acciones de Tesla cayó rápidamente en un 10% tras las noticias de la demanda. Tesla tampoco está logrando obtener ganancias según los informes del segundo trimestre de 2018, que registraron la mayor pérdida trimestral de la compañía.

Los inversores están nerviosos por el futuro de Tesla y sus tecnologías y productos de vanguardia, por lo que aquí hay una mirada más cercana a la economía de los productos principales de una empresa: las baterías.

Tesla Cars y Baterías

Musk construyó la primera compañía de vuelos espaciales privada viable, SpaceX, que envía cohetes al espacio para reabastecer la estación espacial internacional. Está desarrollando un sistema de transporte subterráneo de alta velocidad que une Los Ángeles con San Francisco llamado Hyperloop, y también es el fundador de Tesla, la primera compañía mundial independiente de autos eléctricos.

Cuando la gente se quejó de que los autos totalmente eléctricos de Tesla eran demasiado caros para la clase media y que su rango de manejo entre cargas era demasiado corto, Musk prometió trabajar con los fabricantes de baterías para reducir costos y mejorar la eficiencia. Cuando el progreso con sus proveedores de baterías fue demasiado lento, Tesla decidió ingresar a la batería, haciendo negocios por sí misma. En 2015, Tesla anunció su propia línea de baterías comerciales y residenciales, llamada serie PowerWall. (Ver también: Nuevas oportunidades de inversión en tecnología de baterías ).

El problema con las baterías actuales

Las baterías son dispositivos de estado sólido que almacenan y liberan corriente eléctrica, alimentando una variedad de dispositivos electrónicos de consumo y otros dispositivos. Las baterías recargables de iones de litio (LiOn) se han convertido en las más utilizadas en estas aplicaciones y se encuentran en todo, desde teléfonos móviles y tabletas hasta computadoras portátiles y vehículos eléctricos. Si bien los microchips y los circuitos integrados se han vuelto exponencialmente más potentes, la tecnología de batería más pequeña y más barata se ha retrasado. Las mejoras en las baterías de LiOn han sido pequeñas e incrementales. (Ver también: existencias de baterías de iones de litio ).

En un teléfono inteligente moderno, el esfuerzo computacional se concentra en una pequeña porción del dispositivo mientras la batería ocupa la mayor parte del espacio disponible. La batería también es un factor importante en el costo total del dispositivo. Para los vehículos eléctricos, el problema se agrava: los automóviles son esencialmente una serie de paquetes de baterías sobre ruedas. El auto insignia de Tesla, el Modelo S, tiene aproximadamente 60 kilovatios-hora de capacidad eléctrica, lo que significa que aproximadamente el 42.25% del precio de la etiqueta, $ 35, 000 a partir de 2017, es directamente atribuible a sus baterías.

El litio también es una sustancia inestable. Por lo tanto, las baterías deben construirse con cuidado para evitar daños durante un accidente automovilístico típico. Incluso pequeñas cantidades de exposición al aire o al agua pueden hacer que el litio se incendie. Asegurar que cada batería esté debidamente sellada y asegurada es un costo adicional. (Para más información, consulte: ¿Por qué los autos Tesla son tan caros? )

Powerwall de Tesla

Tesla no es la única compañía que desarrolla una solución de almacenamiento de baterías LiOn disponible comercialmente para el hogar o la empresa. Tesla ha construido una enorme fábrica de baterías (apropiadamente llamada gigafábrica) en el desierto de Nevada para producir sus nuevos y mejorados paquetes de baterías tanto para sus vehículos como para el almacenamiento de energía en el hogar y la empresa.

El Powerwall de primera generación se lanzó en abril de 2015, y un Powerwall 2.0 actualizado se anunció en octubre de 2016 con el doble de capacidad de almacenamiento que el original. En 2018, una batería Powerwall 2.0 (sin incluir los costos de instalación) costó $ 5, 900. Los costos adicionales incluyen hardware por $ 700, lo que da un total de $ 6, 600. La instalación puede costar entre $ 2, 000 y $ 8, 000, según EnergySage, una plataforma que investiga y compara los precios y las empresas de instalación solar.

Instalar el Powerwall como parte de un sistema de almacenamiento solar plus requiere un sistema de energía como el solar. Un promedio de 5 kilovatios (kW) del sistema de energía solar cuesta entre $ 8, 500 a $ 16, 000 dependiendo de la ubicación y el equipo.

Aunque podría ser más costoso que otras opciones en las etapas iniciales, la instalación de un sistema de almacenamiento solar plus puede ser una inversión valiosa, y la economía depende de cómo la compañía eléctrica local estructura sus tarifas.

¿Cómo funciona el Powerwall de Tesla?

El paquete de baterías Tesla está dimensionado para el uso diario en el hogar y generalmente se combina con un sistema de panel solar doméstico. Cuando los paneles solares producen más electricidad de la que puede usar un hogar, el exceso se almacena en la batería en lugar de enviarse a la red eléctrica. Cuando los paneles no producen suficiente electricidad, la casa puede aprovechar el Powerwall en lugar de tener que comprar electricidad de una compañía de servicios públicos.

Las casas con paneles solares actualmente pueden vender el exceso de electricidad producida a la red eléctrica, pero no pueden almacenar esa energía de manera efectiva. Esto causa cargas desequilibradas en la red y hace que la generación de energía solar residencial sea menos útil en la noche o en días nublados. La red eléctrica actual no puede almacenar electricidad, y la energía se genera y distribuye a pedido donde se necesita.

Pueden producirse cargas desequilibradas en la red, ya que los paneles solares en los techos residenciales tienden a producir la máxima cantidad de electricidad durante la tarde cuando el sol es más fuerte. Sin embargo, la demanda de electricidad a menudo es relativamente baja en este momento del día y es más demandada temprano en la mañana cuando las personas se despiertan y comienzan su día. Las soluciones de batería instaladas en conjunto con paneles solares son un paso hacia la solución de estos problemas.

Las baterías Powerwall también pueden proporcionar energía a los hogares durante tormentas u otras interrupciones en lugar de los generadores de gas tradicionales.

La economía de poseer el Powerwall

Si bien el costo de instalar un sistema de paneles solares para complementar el Powerwall es costoso, las instalaciones solares han bajado de precio dramáticamente en los últimos años debido a la disminución de los costos de producción, procesos de instalación más eficientes como resultado del aumento de las economías de escala y el gobierno generoso subsidios en algunos lugares. Las exenciones fiscales hacen que una instalación solar sea más asequible para los hogares, y las compañías solares a menudo ofrecen incentivos generosos a los propietarios de viviendas que reducen los costos iniciales y pueden reducir los costos de electricidad por kWh por debajo de los precios de la red debido a la medición neta.

Por supuesto, se puede argumentar que las baterías de Tesla y también los generadores a gas son artículos de lujo. Pero los suministros de energía de emergencia han ganado popularidad después de los recientes fenómenos meteorológicos extremos como los huracanes Irene y Sandy, así como las nevadas masivas que azotaron la costa este en el invierno de 2014 a 2015. Todavía no es el objetivo del Powerwall. casas completamente fuera de la red eléctrica. Más bien, es una alternativa viable a los generadores de gas para la electricidad de respaldo en tiempos de necesidad.

Pero el impacto económico más importante del sistema Powerwall de Tesla es el aumento del capital cultural que producirá. Como con la mayoría de las otras innovaciones tecnológicas en los últimos 150 años, desde la iluminación de gas hasta los teléfonos inteligentes, los más ricos pueden ser los primeros en adoptar, pero su interés crea la posibilidad de economías de escala que ponen la nueva tecnología en manos del usuario cotidiano.

La línea de fondo

Las baterías Powerwall de Tesla son un desarrollo emocionante en la tecnología de almacenamiento de energía. Aunque no están reinventando la rueda, están haciendo que la tecnología de batería de iones de litio existente sea más asequible y accesible a escalas más grandes. Es probable que las baterías Powerwall y sus sucesores se vuelvan aún más baratas y más eficientes con la competencia y la investigación y el desarrollo en curso. En 20 años, puede no ser extraño ver una batería de este tipo en el sótano o en el garaje de cada hogar.