Elon Musk, CEO de Tesla Motors (TSLA TSLATesla Inc302. 78-1. 08% Created with Highstock 4. 2. 6 ) no es uno que retroceda ante un desafío. Creó la primera compañía viable de vuelos espaciales, 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. También es el fundador de Tesla, la primera compañía independiente de automóviles eléctricos a nivel mundial.

Cuando la gente se quejaba de que los autos totalmente eléctricos de Tesla eran demasiado caros para la clase media y de que su autonomía entre cargas era demasiado corta, Musk prometió trabajar con los fabricantes de baterías para reducir costos y mejorar la eficiencia. Cuando el progreso con sus proveedores de baterías era demasiado lento, Tesla decidió ingresar al negocio de fabricación de baterías. La semana pasada, Tesla anunció su propia línea de baterías comerciales y residenciales, llamada serie PowerWall, demostrando una vez más que ningún desafío técnico es demasiado grande para el Sr. Musk. (Ver también: Nuevas oportunidades de inversión en tecnología de batería .)

El problema con las baterías actuales

Las baterías son dispositivos de estado sólido que almacenan y liberan corriente eléctrica, alimentando una serie de productos 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. Mientras que los microchips y circuitos integrados se han vuelto exponencialmente más potentes, más pequeños y más baratos, la tecnología de la batería se ha retrasado lamentablemente. Durante este mismo tiempo, las mejoras en las baterías LiOn solo han sido pequeñas e incrementales. (Ver también: Existencias de batería de iones de litio .)

Tome por ejemplo un teléfono inteligente moderno. El esfuerzo computacional está empaquetado en una pequeña porción del dispositivo, mientras que la batería ocupa la mayor parte del espacio disponible. La batería también es un factor importante en el costo total del dispositivo. En el caso de los vehículos eléctricos, el problema se agrava: los automóviles son esencialmente una serie de paquetes de baterías con ruedas. El modelo insignia S de Tesla tiene aproximadamente 60 kilovatios-hora de capacidad eléctrica, lo que significa que alrededor de $ 30,000 (un impresionante 42. 25% del precio de etiqueta) es directamente atribuible a sus baterías.

El litio es también una sustancia muy inestable y, por lo tanto, las baterías deben construirse con cuidado para que no se dañen durante un accidente automovilístico típico. Incluso pequeñas cantidades de exposición al aire o al agua pueden hacer que el litio estalle en llamas.Asegurarse de que cada batería esté sellada y asegurada adecuadamente es una capa adicional de costo. (Para más información, consulte: ¿Por qué son tan caros los autos Tesla? )

PowerWall de Tesla

Aunque Tesla no es la primera o única compañía en desarrollar una solución de almacenamiento de batería LiOn disponible comercialmente para el hogar o negocios, es un paso alentador para resolver una serie de problemas. Tesla ha construido una enorme fábrica de baterías (apropiadamente llamada gigafábrica) en el desierto de Nevada capaz de producir sus nuevos y mejorados paquetes de baterías, tanto para sus vehículos como, como Musk anunció recientemente, también para el almacenamiento de energía en el hogar y el negocio.

Las nuevas baterías PowerWall de Tesla son cajas de 100 kg (220 libras), aproximadamente 4. 25 pies x 3 pies. Ofrecen dos modelos, uno con una capacidad de 10 kilovatios hora (kWh) a partir de $ 3, 500 y una versión de 7 kWh por $ 3,000. Estas baterías se pueden conectar en serie para proporcionar hasta un total de 90 kWh de poder. Para poner esto en perspectiva, un refrigerador de cocina típico consume menos de 5 kWh por día, y una lavadora y secadora de menos de 6 kWh por ciclo completo.

La tecnología de batería de Tesla ayudará a mejorar su línea de autos eléctricos, pero el PowerWall se comercializa para otros usos. Las casas con paneles solares actualmente pueden volver a vender el exceso de electricidad producida a la red eléctrica, pero no pueden almacenar efectivamente esa energía. Esto causa cargas desequilibradas en la red y hace que la generación de energía solar residencial sea menos útil que la noche o en días nublados. La red eléctrica de hoy en día no puede almacenar electricidad, y la energía se genera y distribuye bajo demanda donde se necesita.

Pueden producirse cargas desequilibradas en la red, ya que los paneles solares en los techos residenciales tienden a producir la cantidad máxima de electricidad durante las primeras horas de la tarde cuando el sol es más fuerte. La demanda de electricidad, sin embargo, a menudo es relativamente baja en este momento del día y es más demandada a primera hora de la mañana cuando la gente se está despertando y preparándose. Tener una solución de batería viable instalada junto con paneles solares supone un gran paso para resolver estos problemas. (Ver también: Cómo sacar provecho de la energía solar .)

Las baterías de PowerWall también pueden proporcionar energía ininterrumpida a las casas durante tormentas u otras interrupciones, en lugar de los generadores de gas tradicionales. También pueden proporcionar electricidad a áreas del mundo donde la electricidad es escasa o la red no es confiable. Conectar un PowerWall a la generación solar o eólica en una aldea remota puede proporcionarles una fuente confiable de electricidad las 24 horas del día.

La economía de poseer el PowerWall

Algunas personas podrían descartar las baterías PowerWall de Tesla como un artículo de tocador reservado para los ricos de la misma manera en que lo han sido los autos de Tesla. Mientras que $ 3, 500 pueden parecer una gran cantidad para pagar lo que es esencialmente una batería gigante, puede valer la pena echar un vistazo más de cerca a los fundamentos económicos de la audaz visión energética de Musk, y luego mirar más allá de ellos.

Ni el precio anunciado de los sistemas de 10kWh y 7kWh incluye los costos de instalación o los $ 2, 000 para que el hardware se conecte con la caja de disyuntor de una casa.Algunos cálculos ponen el precio efectivo de la matriz de PowerWall a 30 centavos por kWh, que es casi tres veces más caro que el precio promedio de una casa en los Estados Unidos.

A modo de comparación, Generac (GNRC GNRCGenerac Holdings Inc.50. 60 + 0. 80% Creado con Highstock 4. 2. 6 ), un fabricante líder de generadores , ofrece un generador de 11 kW que funciona con propano o gas natural y cuesta alrededor de $ 2, 500. El generador requiere una línea de gas directa o un tanque de almacenamiento de propano de 250 galones, ambos pueden ser costosos de instalar, y usted todavía tiene que pagar por combustible. Una estimación sitúa el precio del propano en un 17% por encima de la electricidad a través de la red. Además, escalar los generadores tradicionales es difícil, mientras que las unidades modulares de PowerWall se pueden agregar fácilmente si las necesidades de almacenamiento de energía de un hogar aumentan.

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 y procesos de instalación más eficientes como resultado del aumento de las economías de escala. y generosos subsidios del gobierno en algunos lugares. Las desgravaciones fiscales hacen que la instalación solar sea más asequible para los hogares, y las compañías solares a menudo ofrecen incentivos generosos a los propietarios 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 eventos climáticos extremos como los huracanes Irene y Sandy, así como la nevada masiva que azotó la costa este en el invierno de 2014-2015. No es el objetivo de PowerWall, aún, sacar hogares completamente 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 la mayoría de las otras innovaciones tecnológicas en los últimos 150 años, desde iluminación de gas hasta teléfonos inteligentes, los más prósperos pueden ser los primeros en adoptar, pero su interés crea las condiciones necesarias para desarrollar la economía de escala que pone la nueva tecnología en manos del usuario cotidiano.

The Bottom Line

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 existente de baterías de iones de litio sea más asequible y accesible a mayores escalas.

Tesla también tiene el beneficio de su CEO, Elon Musk, que tiene una reputación y un récord por asumir difíciles desafíos técnicos y tener éxito. Es probable que las baterías de PowerWall y sus sucesores sean aún más baratas y más eficientes con la competencia y con la investigación y el desarrollo en curso. En veinte años, puede que no sea extraño ver una batería de ese tipo en el sótano o el garaje de cada hogar.