Tesla colocará uma bateria movida a energia solar em todas as casas?

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Um ano atrás a Tesla Motors anunciou planos para construir sua Gigafactory para produzir um grande número de baterias, dando vida ao velho ditado, "se você quer que algo seja feito corretamente, faça você mesmo".

Ao fabricar baterias de carros elétricos que Tesla costumava comprar de outros, o CEO Elon Musk adotou uma estratégia que ficou famosa por Henry Ford - construir uma empresa verticalmente integrada que controle as várias etapas da produção. Ao integrar "para trás" em sua cadeia de suprimentos, Musk está apostando que a Tesla pode melhorar o desempenho e reduzir os custos das baterias de seus veículos.

Agora Musk quer Tesla para adquirir SolarCity por razões semelhantes, mas com um toque ligeiramente diferente.

A SolarCity é uma das maiores instaladoras de painéis solares fotovoltaicos, com alguns equipamentos residenciais, comerciais e industriais da 300,000. clientes em estados 27. A fusão proposta com a SolarCity integraria verticalmente a Tesla, em vez de atrasada, na cadeia de suprimentos. Ou seja, quando as pessoas chegam às lojas de Tesla para comprar um veículo, elas poderão organizar a instalação de painéis solares - e potencialmente baterias domésticas - ao mesmo tempo.

Este último passo traria à Tesla um passo mais próximo de ser o provedor totalmente integrado de soluções de energia sustentável para as massas que Elon Musk prevê. Mas isso faz sentido nos negócios?

A questão real em minha mente resume-se a baterias e inovação.

Criando demanda e escala

Embora a instalação de baterias não seja uma grande parte dos negócios atuais da SolarCity, a empresa é uma grande consumidora de baterias da Tesla da Gigafactory. Tesla faz Baterias Powerwall para casas e sistemas Powerpack maiores para clientes comerciais e industriais.

Qualquer aumento no fluxo de baterias através da fábrica dá à Tesla melhores economias de escala e potencial para inovação. A inovação vem com a experiência acumulada na construção de um componente chave de seus veículos elétricos, bem como nos sistemas de armazenamento de energia da Tesla. À medida que a empresa fabrica mais baterias, ela encontrará maneiras de inovar em torno do design e da produção da bateria.

Como as baterias são o componente mais importante para o driving range entre as recargas e o custo dos carros, a sinergia entre a produção de baterias e veículos elétricos é óbvia.

Uma sinergia semelhante poderia ser discutida entre a SolarCity e o negócio de baterias estacionárias Powerwall. A integração da SolarCity com a Tesla provavelmente daria a uma companhia combinada mais oportunidades para emparelhar sistemas Powerwall com instalações de painéis solares no curto prazo. E mais demanda por baterias puxadas pelo marketing da SolarCity para os clientes solares deve tornar a Gigafactory mais lucrativa, uma vez que esteja funcionando.

Alguns analistas reivindicar a fusão proposta é um resgate da SolarCity, onde Musk está no conselho junto com vários amigos e parentes.

Mas todas essas questões de escala e custo são razões relevantes para defender a fusão no curto prazo. A questão mais importante, porém, poderia ser mais adiante na estrada na Gigafactory em Nevada.

Fabricação alimenta inovação

Mesmo que a Tesla faça outro movimento para aumentar a demanda acumulada por baterias, também aumentará o ritmo pelo qual acumula oportunidades de inovação no design dessas baterias. Maior demanda significa maior escala de produção e escala, levando a inovações e reduções de custos.

O melhor design da bateria e o menor custo fazem com que produtos como veículos elétricos e, potencialmente, instalações solares fotovoltaicas sejam economicamente viáveis ​​para um mercado mais amplo. Esta abordagem funcionou para a Ford mais de 100 anos atrás. Não há razão para pensar que não funcionará para Musk hoje.

casa solar2 8 28As baterias de íons de lítio fabricadas na Gigafactory irão para os veículos da Tesla, incluindo o Model S e o próximo Model 3, bem como baterias caseiras Powerwall (à esquerda). Tesla MotorsHistoricamente, vimos isso em muitas indústrias. Os exemplos incluem a Ford e o Model T 100 anos atrás, a Texas Instruments e outros fabricantes de calculadoras manuais nos 1970s, bem como computadores pessoais desde os 1980s.

Talvez o melhor exemplo seja os gravadores de vídeo caseiros. Quando os gravadores domésticos foram introduzidos pela primeira vez nos 1970s, a Sony os vendeu US $ 1,300, que seria cerca de US $ 4,600 em dólares de hoje. À medida que a demanda por gravação residencial aumentava, e um padrão do setor emergia para consolidar a demanda em um formato, a escala acumulada e as inovações de design e custo resultaram em funcionalidade amplamente melhorada a preços bem abaixo de $ 100 pelos primeiros 2000s.

Isso tudo foi discutido pela introdução do DVD, que tornou o videocassete obsoleto. Os reprodutores de DVD fizeram a mesma trajetória de redução de custos. Embora não haja garantia de que os resultados serão os mesmos com o design e o custo da bateria, o aumento da escala é a chave para exercer esse potencial.

Os consumidores irão comprá-lo?

Outro catalisador nesta situação será a disponibilidade crescente de taxas de “tempo de uso” para eletricidade de origem de rede. Durante anos, as empresas de serviços públicos instituíram planos tarifários que cobram mais pelo uso durante os horários de pico (tipicamente meio-dia) do que as tarifas noturnas (nonpeak) com descontos acentuados. Isso permite aos consumidores a opção de deslocar a demanda para evitar o pico de horas ou simplesmente reduzir o consumo de pico para reduzir suas contas de eletricidade.

O Powerpack da Tesla destina-se a clientes comerciais, que pagam tipicamente pagam custos de energia mais altos durante o horário de pico e podem estar dispostos a pagar por alguma energia de reserva. Tesla MotorsO Powerpack da Tesla destina-se a clientes comerciais, que pagam tipicamente pagam custos de energia mais altos durante o horário de pico e podem estar dispostos a pagar por alguma energia de reserva. Tesla MotorsCom planos de tempo de usoAs baterias Powerwall podem ser usadas como um meio de armazenar energia da rede elétrica extraída de períodos fora de pico e usá-la para suplementar o consumo de horário de pico. Por exemplo, um sistema Powerwall capaz de armazenar 10 quilowatt-hora (kWh) de eletricidade custa cerca de US $ 3,500.

Pelos meus cálculos, usando $ 0.25 por kWh de taxas fora do pico para carregar uma bateria e, em seguida, usá-lo para Suplemento $ 0.34 kWh taxas de pico economizaria 3,650 kWh de taxas de demanda de pico. Isso significa economizar $ 324 por ano ou um retorno de investimento de 9 por cento no sistema. Baterias Powerwall também podem ser usadas como back-up em caso de interrupções na rede elétrica.

Mas o emparelhamento de um Powerwall com uma instalação de painel solar pode ser onde as maiores vantagens podem ser encontradas. O típico lar dos EUA usa 1,000 kWh por mês. Um proprietário pode ter um sistema solar de cinco quilowatts instalado por cerca de $ 10,000 (após créditos fiscais) e, dependendo do clima, geram a maioria de suas necessidades mensais de grade.

Com muitos climas nos EUA ficando entre quatro a sete horas de sol por dia, um sistema solar de cinco quilowatts poderia gerar tanto quanto 1,000 kWh por mês. Ao adicionar um 10 kWh Powerwall, o usuário pode armazenar energia gerada por energia solar em excesso ou energia não proveniente da fonte de rede e usá-la quando for mais vantajosa.

Começar o período de pico todos os dias com um Powerwall totalmente preenchido poderia poupar, na minha estimativa, tanto quanto 3,650 kWh de pico de uso por ano. Adicionado à energia solar gerada e usada imediatamente, muitos usuários poderiam evitar o uso da demanda de pico da rede - pelo menos em dias ensolarados. Isso, dependendo das taxas locais e do clima, poderia facilmente gerar um retorno de 20 por cento ou mais.

Concentre-se na inovação

Assim, o nome da Tesla e o potencial para uma integração perfeita entre os mercados de armazenamento de energia doméstica e de automóveis (possibilitados pela fusão) aumentam a demanda por painéis solares da SolarCity? Parece lógico. Será que a mesma integração, bem como o aumento da participação de mercado da SolarCity, aumentará a demanda de baterias? Também lógico. Será que essa vantagem também valerá para usuários industriais que tendem a valorizar tanto a partir do mesmo fornecedor? Mais uma vez, lógico.

Mas a verdadeira questão que muda o jogo que vejo é: o aumento da demanda acumulada por baterias gerará oportunidades de inovação?

Ao aumentar a produção na Gigafactory, a Tesla encontrará maneiras de reduzir o custo da bateria e melhorar o desempenho da bateria com melhor densidade de energia (capacidade de armazenamento de energia em relação ao peso)? E será que esse custo mais baixo e melhor desempenho atrairão mais usuários iniciantes, ampliando o mercado e aumentando a probabilidade de baterias ainda melhores e mais baratas?

Se você pode extrapolar de Henry Ford, calculadoras, computadores pessoais e até videocassetes, você também diria que isso é muito provável. À medida que o design da bateria melhora e o custo cai, a bateria Powerwall deve se tornar mais atrativa economicamente e a próxima Carro elétrico Tesla Model 3 deve ser acessível para um público cada vez mais amplo. Eu me inscrevi para um Model 3, juntamente com 400,000 outras pessoas.

É essa a sinergia que Musk está realmente apostando? Eu acho que sim.

Sobre o autorA Conversação

W. Rocky Newman, professor de administração, Farmer School of Business, Universidade de Miami

Este artigo foi originalmente publicado em A Conversação. Leia o artigo original.

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