L'économie des batteries Tesla

Tesla, Inc. (TSLA) est une société américaine du secteur de l’énergie et de l’énergie basée à Palo Alto, en Californie. La société fabrique des voitures électriques et des panneaux solaires. Le PDG de Tesla, Elon Musk, a renforcé la visibilité de Tesla à la fin de 2018 en réglant un litige avec la SEC. La poursuite alléguait que Musk avait fait "des déclarations fausses et trompeuses" sur la possibilité de prendre la société à huis clos. Le cours de l'action de Tesla a rapidement chuté de 10% à la suite de la nouvelle du procès. Tesla ne parvient pas non plus à dégager un bénéfice selon les rapports du deuxième trimestre 2018, qui ont enregistré la plus grosse perte trimestrielle de la société.

Les investisseurs sont inquiets pour l'avenir de Tesla et de ses technologies et produits de pointe. Découvrez donc de plus près les aspects économiques des produits de base d'une entreprise: les batteries.

Tesla Voitures et Batteries

Musk a construit la première société de vols spatiaux privée viable, SpaceX, qui envoie des fusées dans l'espace pour reconstituer le stock de la station spatiale internationale. Il développe actuellement un système de transport souterrain à grande vitesse reliant Los Angeles à San Francisco, appelé Hyperloop, et est également le fondateur de Tesla, le premier fabricant mondial indépendant de voitures électriques.

Lorsque les gens se sont plaints que les voitures 100% électriques de Tesla étaient trop chères pour la classe moyenne et que leur autonomie était trop courte, M. Musk a promis de collaborer avec les fabricants de batteries pour réduire les coûts et améliorer l'efficacité. Lorsque les progrès avec ses fournisseurs de batteries ont été trop lents, Tesla a décidé de se lancer dans la batterie, faisant ainsi des affaires. En 2015, Tesla a annoncé sa propre gamme de batteries commerciales et résidentielles, appelée série PowerWall. (Voir aussi: Nouvelles opportunités d'investissement dans la technologie des batteries .)

Le problème avec les batteries actuelles

Les batteries sont des dispositifs à semi-conducteurs qui stockent et libèrent du courant électrique, alimentant ainsi un ensemble d’électronique grand public et d’autres dispositifs. Les batteries lithium-ion (LiOn) rechargeables sont devenues les plus largement utilisées dans ces applications et se retrouvent dans tous les domaines, des téléphones portables et tablettes aux ordinateurs portables en passant par les véhicules électriques. Alors que les puces et les circuits intégrés sont devenus plus puissants de manière exponentielle, la technologie de batterie plus petite et moins chère a pris du retard. Les améliorations des batteries LiOn ont été minimes et progressives. (Voir aussi: Stocks de batteries au lithium-ion .)

Dans un smartphone moderne, l'effort de calcul est regroupé dans une infime partie de l'appareil, tandis que la batterie occupe la plus grande partie de l'espace disponible. La batterie est également un facteur important dans le coût total de l'appareil. Pour les véhicules électriques, le problème est complexe: les voitures consistent essentiellement en un ensemble de batteries sur roues. La voiture phare de Tesla, la Model S, a une capacité électrique d'environ 60 kilowattheures, ce qui signifie qu'environ 42, 25% du prix de la vignette adhésive, soit 35 000 $ en 2017, sont directement attribuables à ses batteries.

Le lithium est également une substance instable. Par conséquent, les batteries doivent être soigneusement construites afin d’éviter les dommages lors d’un accident de voiture typique. Même de petites quantités d'exposition à l'air ou à l'eau peuvent provoquer une explosion de lithium. S'assurer que chaque batterie est correctement scellée et sécurisée est un coût supplémentaire. (Pour plus d'informations, voir: Pourquoi les voitures Tesla sont-elles si chères? )

Powerwall de Tesla

Tesla n'est pas la seule entreprise à développer une solution de stockage de batterie LiOn disponible dans le commerce pour la maison ou le commerce. Tesla a construit une énorme usine de batteries (appelée gigafactory) dans le désert du Nevada pour produire ses nouveaux blocs de batterie améliorés, tant pour ses véhicules que pour le stockage d'énergie domestique et professionnel.

La première génération de Powerwall a été lancée en avril 2015 et une version mise à jour de Powerwall 2.0 a été annoncée en octobre 2016 avec une capacité de stockage deux fois plus grande que celle d'origine. En 2018, une batterie Powerwall 2.0 (coûts d'installation non compris) coûtait 5 900 $. Les coûts supplémentaires comprennent le matériel informatique pour 700 dollars, soit un total de 6 600 dollars. L'installation peut coûter entre 2 000 et 8 000 dollars, selon EnergySage, une plateforme qui recherche et compare les prix des installations solaires et des entreprises.

L'installation du Powerwall dans le cadre d'un système de stockage solaire plus nécessite un système énergétique tel que le solaire. Un système d’énergie solaire d’une moyenne de 5 kilowatts (kW) coûte entre 8 500 $ et 16 000 $, selon l’emplacement et les équipements.

Bien qu’elle soit peut-être plus coûteuse que d’autres options dans les phases initiales, l’installation d’un système de stockage solaire plus peut constituer un investissement rentable, et l’économie dépend de la façon dont le service public d’électricité local structure ses tarifs.

Comment fonctionne le Powerwall de Tesla?

La batterie Tesla est dimensionnée pour une utilisation quotidienne dans une maison et est généralement associée à un système de panneau solaire domestique. Lorsque les panneaux solaires produisent plus d’électricité qu’une maison ne peut en utiliser, l’excédent est stocké dans la batterie plutôt que renvoyé au réseau électrique. Lorsque les panneaux ne parviennent pas à produire suffisamment d'électricité, la maison peut puiser dans le Powerwall au lieu de devoir acheter de l'électricité à une entreprise de services publics.

Les maisons équipées de panneaux solaires peuvent actuellement revendre l'électricité excédentaire produite au réseau électrique, mais ne peuvent stocker efficacement cette énergie. Cela provoque des charges déséquilibrées sur le réseau et rend la production d'énergie solaire résidentielle moins utile que la nuit ou par temps nuageux. De nos jours, le réseau électrique ne peut pas stocker d'électricité et cette énergie est générée et distribuée à la demande, là où elle est nécessaire.

Des charges déséquilibrées sur le réseau peuvent survenir car les panneaux solaires installés sur les toits des maisons ont tendance à produire le maximum d'électricité en début d'après-midi, lorsque le soleil est le plus fort. Cependant, la demande en électricité est souvent relativement faible en ce moment de la journée et surtout en début de matinée, lorsque les gens se réveillent et commencent leur journée. Les solutions de batterie installées conjointement avec des panneaux solaires constituent un pas en avant vers la résolution de ces problèmes.

Les batteries Powerwall peuvent également fournir de l'électricité aux maisons pendant les tempêtes ou autres pannes à la place des générateurs traditionnels alimentés au gaz.

L'économie de posséder le Powerwall

Si l'installation d'un système de panneaux solaires en complément du Powerwall coûte cher, les prix des installations solaires ont considérablement baissé au cours des dernières années en raison de la baisse des coûts de production, de l'efficacité des processus d'installation résultant des économies d'échelle croissantes et de la générosité des pouvoirs publics. subventions dans certains endroits. Les allégements fiscaux rendent une installation solaire plus abordable pour les ménages, et les entreprises solaires offrent souvent aux propriétaires des incitations généreuses qui réduisent les coûts initiaux et permettent de faire baisser les coûts d'électricité par kWh sous les prix du réseau en raison de la facturation nette.

Bien sûr, on peut affirmer que les batteries de Tesla, ainsi que les générateurs à essence, sont des produits de luxe. Toutefois, les blocs d’alimentation d’urgence ont gagné en popularité à la suite d’événements météorologiques extrêmes tels que les ouragans Irene et Sandy, ainsi que des énormes chutes de neige qui ont frappé la côte est de l’hiver 2014-2015. L’objectif du Powerwall n’est pas encore maisons entièrement hors du réseau électrique. C'est plutôt une alternative viable aux générateurs de gaz pour l'électricité de secours en cas de besoin.

Mais l'impact économique le plus important du système Powerwall de Tesla est l'augmentation du capital culturel qu'il produira. Comme pour la plupart des autres innovations technologiques des 150 dernières années, allant de l'éclairage au gaz aux smartphones, les plus fortunés sont peut-être les premiers utilisateurs, mais leur intérêt crée la possibilité d'économies d'échelle mettant les nouvelles technologies entre les mains de l'utilisateur quotidien.

Le résultat final

Les batteries Powerwall de Tesla constituent un développement intéressant de la technologie de stockage d'énergie. Bien qu'ils ne réinventent pas la roue, ils rendent la technologie existante des batteries lithium-ion plus abordable et accessible à plus grande échelle. Les batteries Powerwall et leurs successeurs risquent de devenir encore moins chers et plus efficaces avec la concurrence et la recherche et le développement en cours. Dans 20 ans, il ne sera peut-être pas étrange de voir une telle batterie dans le sous-sol ou le garage de chaque maison.