L'economia delle batterie Tesla

Tesla, Inc. (TSLA) è una società automobilistica ed energetica statunitense con sede a Palo Alto, in California. L'azienda produce auto elettriche e pannelli solari. Il CEO di Tesla, Elon Musk, ha aumentato la visibilità di Tesla alla fine del 2018, concludendo una causa SEC. La causa sosteneva che Musk aveva rilasciato "dichiarazioni false e fuorvianti" sulla possibilità di rendere privata la società. Il prezzo delle azioni di Tesla è sceso rapidamente del 10% a seguito della notizia della causa. Tesla non riesce anche a realizzare profitti secondo i rapporti del secondo trimestre 2018, che hanno registrato la più grande perdita trimestrale dell'azienda.

Gli investitori sono nervosi per il futuro di Tesla e delle sue tecnologie e prodotti all'avanguardia, quindi ecco uno sguardo più attento all'economia dei prodotti chiave di un'azienda: le batterie.

Auto e batterie Tesla

Musk ha costruito la prima compagnia aerea spaziale privata praticabile, SpaceX, che invia razzi nello spazio per rifornire la stazione spaziale internazionale. Sta sviluppando un sistema di trasporto sotterraneo ad alta velocità che collega Los Angeles a San Francisco, chiamato Hyperloop, ed è anche il fondatore di Tesla, la prima società globale indipendente di auto elettriche al mondo.

Quando le persone si sono lamentate del fatto che le auto completamente elettriche di Tesla erano troppo costose per la classe media e che il loro intervallo di guida tra le cariche era troppo breve, Musk ha promesso di lavorare con i produttori di batterie per ridurre i costi e migliorare l'efficienza. Quando i progressi con i suoi fornitori di batterie erano troppo lenti, Tesla decise di entrare nella batteria, facendo affari da sola. Nel 2015, Tesla ha annunciato la propria linea di batterie commerciali e residenziali, chiamata serie PowerWall. (Vedi anche: Nuove opportunità di investimento nella tecnologia delle batterie .)

Il problema con le batterie attuali

Le batterie sono dispositivi a stato solido che immagazzinano e rilasciano corrente elettrica, alimentando una vasta gamma di elettronica di consumo e altri dispositivi. Le batterie ricaricabili agli ioni di litio (LiOn) sono diventate le più utilizzate in queste applicazioni e si trovano in tutto, dai telefoni cellulari e tablet ai computer portatili ai veicoli elettrici. Mentre i microchip e i circuiti integrati sono diventati esponenzialmente più potenti, la tecnologia della batteria più piccola ed economica è in ritardo. I miglioramenti nelle batterie LiOn sono stati piccoli e incrementali. (Vedi anche: Stock batterie agli ioni di litio .)

In uno smartphone moderno, lo sforzo computazionale è racchiuso in una piccola porzione del dispositivo mentre la batteria occupa gran parte dello spazio disponibile. La batteria è anche un grande fattore nel costo totale del dispositivo. Per i veicoli elettrici, il problema è aggravato: le automobili sono essenzialmente una serie di pacchi batteria su ruote. L'auto di punta di Tesla, la Model S, ha circa 60 chilowattora di capacità elettrica, il che significa che circa il 42, 25% del prezzo dell'adesivo, $ 35.000 a partire dal 2017, è direttamente attribuibile alle sue batterie.

Il litio è anche una sostanza instabile. Pertanto le batterie devono essere costruite con cura in modo da evitare danni durante un tipico incidente d'auto. Anche piccole quantità di esposizione all'aria o all'acqua possono provocare l'incendio del litio. Garantire che ogni batteria sia correttamente sigillata e protetta è un costo aggiuntivo. (Per ulteriori informazioni, vedi: Perché le auto Tesla sono così costose? )

Il Powerwall di Tesla

Tesla non è l'unica azienda a sviluppare una soluzione di conservazione della batteria LiOn disponibile in commercio per la casa o l'azienda. Tesla ha costruito un'enorme fabbrica di batterie (giustamente chiamata gigafactory) nel deserto del Nevada per produrre i suoi nuovi e migliorati pacchi batteria sia per i suoi veicoli sia per lo stoccaggio di energia domestica e aziendale.

Il Powerwall di prima generazione è stato lanciato nell'aprile 2015 e un Powerwall 2.0 aggiornato è stato annunciato nell'ottobre 2016 con una capacità di archiviazione doppia rispetto all'originale. Nel 2018, una batteria Powerwall 2.0 (esclusi i costi di installazione) costa $ 5.900. I costi aggiuntivi includono hardware per $ 700, per un totale di $ 6.600. L'installazione può costare da $ 2.000 a $ 8.000, secondo EnergySage, una piattaforma che ricerca e confronta i prezzi delle installazioni solari e le aziende.

Per installare Powerwall come parte di un sistema di accumulo solare plus è necessario un sistema energetico come quello solare. Una media di 5 kilowatt (kW) di energia solare costa tra $ 8.500 e $ 16.000 a seconda della posizione e dell'attrezzatura.

Sebbene potrebbe essere più costoso di altre opzioni nelle fasi iniziali, l'installazione di un sistema di accumulo solare plus può essere un investimento utile e l'economia dipende da come l'utilità elettrica locale struttura le sue tariffe.

Come funziona il Powerwall di Tesla?

Il pacco batterie Tesla è dimensionato per l'uso quotidiano in una casa ed è in genere associato a un sistema di pannelli solari domestici. Quando i pannelli solari producono più elettricità di quella che una casa può usare, l'eccesso viene immagazzinato nel pacco batteria anziché essere rispedito alla rete elettrica. Quando i pannelli non riescono a produrre abbastanza elettricità, la casa può attingere dal Powerwall invece di dover acquistare elettricità da una società di servizi.

Le case con pannelli solari possono attualmente vendere energia elettrica in eccesso prodotta alla rete elettrica, ma non possono immagazzinarla efficacemente. Ciò provoca carichi sbilanciati sulla rete e rende la generazione di energia solare residenziale meno utile di notte o nei giorni nuvolosi. Oggi la rete elettrica non può immagazzinare elettricità e l'energia viene generata e distribuita su richiesta dove è necessario.

Possono verificarsi carichi squilibrati sulla rete poiché i pannelli solari sui tetti residenziali tendono a produrre la massima quantità di elettricità durante il primo pomeriggio quando il sole è più forte. La domanda di elettricità, tuttavia, è spesso relativamente bassa a questo punto della giornata ed è più richiesta al mattino presto quando le persone si svegliano e iniziano la loro giornata. Le soluzioni a batteria installate insieme ai pannelli solari rappresentano un passo verso la risoluzione di questi problemi.

Le batterie Powerwall possono anche fornire energia alle case durante tempeste o altre interruzioni al posto dei tradizionali generatori a gas.

L'economia della proprietà del Powerwall

Mentre il costo dell'installazione di un sistema di pannelli solari a complemento del Powerwall è costoso, negli ultimi anni gli impianti solari sono diminuiti drasticamente a causa della riduzione dei costi di produzione, dei processi di installazione più efficienti a seguito di crescenti economie di scala e di un governo generoso sussidi in alcuni luoghi. Le agevolazioni fiscali rendono un impianto solare più accessibile per le famiglie e le società solari spesso offrono generosi incentivi ai proprietari di case che riducono i costi iniziali e possono ridurre i costi dell'elettricità per / kWh al di sotto dei prezzi di rete a causa della misurazione netta.

Naturalmente, si può sostenere che le batterie di Tesla e anche i generatori a gas sono oggetti di lusso. Ma gli alimentatori di emergenza hanno guadagnato popolarità a seguito di recenti eventi meteorologici estremi come gli uragani Irene e Sandy, nonché delle enormi nevicate che hanno colpito la costa orientale nell'inverno 2014-2015. Non è ancora l'obiettivo del Powerwall case completamente fuori dalla rete elettrica. Piuttosto, è una valida alternativa ai generatori di gas per l'elettricità di riserva nei momenti di necessità.

Ma il più importante impatto economico del sistema Powerwall di Tesla è l'aumento del capitale culturale che produrrà. Come con la maggior parte delle altre innovazioni tecnologiche degli ultimi 150 anni dall'illuminazione a gas agli smartphone, i più ricchi possono essere i primi ad adottare, ma il loro interesse crea la possibilità di economie di scala che mettono la nuova tecnologia nelle mani dell'utente quotidiano.

La linea di fondo

Le batterie Powerwall di Tesla rappresentano uno sviluppo entusiasmante della tecnologia di accumulo dell'energia. Sebbene non stiano reinventando la ruota, stanno rendendo la tecnologia delle batterie agli ioni di litio esistente più economica e accessibile su scale più grandi. È probabile che le batterie Powerwall e i loro successori diventino ancora più economiche ed efficienti con la concorrenza e la continua ricerca e sviluppo. Tra 20 anni potrebbe non essere strano vedere una simile batteria nel seminterrato o nel garage di ogni casa.