A economia das baterias de Tesla

A Tesla, Inc. (TSLA) é uma empresa automotiva e de energia dos EUA com sede em Palo Alto, Califórnia. A empresa fabrica carros elétricos e painéis solares. O CEO da Tesla, Elon Musk, aumentou a visibilidade da Tesla no final de 2018, estabelecendo um processo na SEC. O processo alegou que Musk fez "declarações falsas e enganosas" sobre a possibilidade de tornar a empresa privada. O preço das ações da Tesla caiu rapidamente 10% após a notícia do processo. A Tesla também não conseguiu obter lucro, de acordo com os relatórios do segundo trimestre de 2018, que registraram a maior perda trimestral da empresa.

Os investidores estão nervosos com o futuro da Tesla e suas tecnologias e produtos de ponta, então aqui está uma visão mais detalhada da economia dos principais produtos de uma empresa: as baterias.

Carros e baterias Tesla

Musk construiu a primeira empresa privada de voos espaciais viável, a SpaceX, que envia foguetes para o espaço para reabastecer a estação espacial internacional. Ele está desenvolvendo um sistema de transporte subterrâneo de alta velocidade que liga Los Angeles a São Francisco, chamado Hyperloop, e também é fundador da Tesla, a primeira empresa global independente de carros elétricos do mundo.

Quando as pessoas reclamaram que os carros totalmente elétricos da Tesla eram muito caros para a classe média e que seu alcance entre as cargas era muito curto, Musk prometeu trabalhar com os fabricantes de baterias para reduzir custos e melhorar a eficiência. Quando o progresso com seus fornecedores de baterias era muito lento, a Tesla decidiu entrar na bateria, fazendo negócios por conta própria. Em 2015, a Tesla anunciou sua própria linha de baterias comerciais e residenciais, denominada série PowerWall. (Veja também: Novas oportunidades de investimento em tecnologia de baterias .)

O problema com as baterias atuais

As baterias são dispositivos de estado sólido que armazenam e liberam corrente elétrica, alimentando uma variedade de eletrônicos de consumo e outros dispositivos. As baterias recarregáveis ​​de íon de lítio (LiOn) tornaram-se as mais usadas nessas aplicações e são encontradas em tudo, desde telefones celulares e tablets, laptops a veículos elétricos. Embora os microchips e os circuitos integrados tenham se tornado exponencialmente mais poderosos, a tecnologia da bateria menor e mais barata ficou para trás. As melhorias nas baterias LiOn foram pequenas e incrementais. (Veja também: Estoques de baterias de íon de lítio .)

Em um smartphone moderno, o esforço computacional é compactado em uma pequena parte do dispositivo, enquanto a bateria ocupa a maior parte do espaço disponível. A bateria também é um grande fator no custo total do dispositivo. Para veículos elétricos, o problema é agravado: os carros são essencialmente uma série de baterias sobre rodas. O carro-chefe da Tesla, o Modelo S, tem aproximadamente 60 kilowatt-hora de capacidade elétrica, o que significa que aproximadamente 42, 25% do preço do adesivo, US $ 35.000 a partir de 2017, é diretamente atribuível às suas baterias.

O lítio também é uma substância instável. Portanto, as baterias devem ser construídas com cuidado para evitar danos durante um acidente de carro típico. Mesmo pequenas quantidades de exposição ao ar ou à água podem fazer o lítio explodir em chamas. Garantir que cada bateria seja adequadamente selada e protegida é um custo adicional. (Para saber mais, consulte: Por que os carros da Tesla são tão caros? )

Muralha de Tesla

A Tesla não é a única empresa a desenvolver uma solução de armazenamento de bateria LiOn disponível comercialmente para uso doméstico ou comercial. A Tesla construiu uma enorme fábrica de baterias (apropriadamente chamada de gigafactory) no deserto de Nevada para produzir suas novas e aprimoradas baterias, tanto para seus veículos quanto para armazenamento de energia em casa e nos negócios.

O Powerwall de primeira geração foi lançado em abril de 2015 e um Powerwall 2.0 atualizado foi anunciado em outubro de 2016 com o dobro da capacidade de armazenamento do original. Em 2018, uma bateria Powerwall 2.0 (sem incluir custos de instalação) custa US $ 5.900. Os custos adicionais incluem hardware por US $ 700, totalizando US $ 6.600. A instalação pode custar de US $ 2.000 a US $ 8.000, de acordo com o EnergySage, uma plataforma que pesquisa e compara preços e empresas de instalação solar.

Para instalar o Powerwall como parte de um sistema solar-plus-storage, é necessário um sistema de energia como o solar. Uma média de sistema de energia solar de 5 kilowatts (kW) custa entre US $ 8.500 e US $ 16.000, dependendo da localização e do equipamento.

Embora possa ser mais caro do que outras opções nos estágios iniciais, a instalação de um sistema de energia solar e armazenamento pode ser um investimento interessante, e a economia depende de como a empresa de eletricidade local estrutura suas tarifas.

Como funciona o Powerwall da Tesla?

A bateria da Tesla é dimensionada para uso diário em uma casa e normalmente é combinada com um sistema de painel solar doméstico. Quando os painéis solares produzem mais eletricidade do que uma casa pode usar, o excesso é armazenado na bateria em vez de ser enviado de volta à rede elétrica. Quando os painéis não produzem eletricidade suficiente, a casa pode utilizar o Powerwall em vez de precisar comprar eletricidade de uma empresa de serviços públicos.

Atualmente, casas com painéis solares podem vender de volta o excesso de eletricidade produzida para a rede elétrica, mas não podem efetivamente armazenar essa energia. Isso causa cargas desequilibradas na rede e torna a geração de energia solar residencial menos útil durante a noite ou em dias nublados. Hoje, a rede elétrica não pode armazenar eletricidade, e a energia é gerada e distribuída sob demanda, onde é necessária.

Cargas desequilibradas na rede podem ocorrer, pois os painéis solares nos telhados residenciais tendem a produzir a quantidade máxima de eletricidade durante o início da tarde, quando o sol é mais forte. A demanda por eletricidade, no entanto, costuma ser relativamente baixa a essa altura do dia e é mais procurada no início da manhã, quando as pessoas estão acordando e começando o dia. As soluções de bateria instaladas em conjunto com painéis solares são um passo para solucionar esses problemas.

As baterias Powerwall também podem fornecer energia às residências durante tempestades ou outras interrupções no lugar dos geradores a gás tradicionais.

A economia de possuir o Powerwall

Embora o custo de instalação de um sistema de painel solar para complementar o Powerwall seja caro, as instalações solares caíram drasticamente nos últimos anos devido à redução dos custos de produção, processos de instalação mais eficientes como resultado de economias de escala crescentes e generosos governos subsídios em alguns lugares. Os incentivos fiscais tornam uma instalação solar mais acessível para as famílias, e as empresas solares geralmente oferecem incentivos generosos aos proprietários de casas, que reduzem os custos iniciais e podem reduzir os custos de eletricidade por / kWh abaixo dos preços da rede, devido à medição líquida.

Obviamente, pode-se argumentar que as baterias de Tesla e também os geradores a gás são itens de luxo. Mas as fontes de energia de emergência ganharam popularidade após eventos climáticos extremos recentes, como os furacões Irene e Sandy, bem como a forte nevasca que atingiu a costa leste no inverno de 2014 a 2015. Não é o objetivo do Powerwall - ainda - casas totalmente fora da rede elétrica. Pelo contrário, é uma alternativa viável aos geradores de gás para eletricidade de reserva em momentos de necessidade.

Mas o impacto econômico mais importante do sistema Powerwall de Tesla é o aumento do capital cultural que ele produzirá. Como na maioria das outras inovações tecnológicas nos últimos 150 anos, da iluminação a gás aos smartphones, os mais abastados podem ser os primeiros a adotar, mas seu interesse cria a possibilidade de economias de escala que colocam a nova tecnologia nas mãos do usuário comum.

A linha inferior

As baterias Powerwall da Tesla são um desenvolvimento emocionante na tecnologia de armazenamento de energia. Embora não estejam reinventando a roda, estão tornando a tecnologia de bateria de íon de lítio existente mais acessível e acessível em escalas maiores. As baterias Powerwall e seus sucessores provavelmente ficarão ainda mais baratos e mais eficientes com a concorrência e pesquisa e desenvolvimento contínuos. Em 20 anos, pode não ser estranho ver essa bateria no porão ou na garagem de todas as casas.