Elon Musk, PDG de Tesla Motors (TSLA TSLATesla Inc302 78-1. 08% Créé avec Highstock 4. 2. 6 ) n'est pas du genre à reculer d'un défi. Il a construit la première compagnie de vol spatial viable, SpaceX, qui envoie des fusées dans l'espace pour réapprovisionner la station spatiale internationale. Il développe un système de transport souterrain à grande vitesse reliant Los Angeles à San Francisco, appelé Hyperloop. Il est également le fondateur de Tesla, première société mondiale indépendante de voitures électriques à l'échelle mondiale.

Lorsque les gens se plaignaient que les voitures électriques de Tesla étaient trop chères pour la classe moyenne et que leur autonomie était trop courte, Musk promettait de travailler avec les fabricants de batteries pour réduire les coûts et améliorer l'efficacité. Lorsque les progrès avec ses fournisseurs de batteries étaient trop lents, Tesla a décidé de se lancer dans la fabrication de batteries. La semaine dernière, Tesla a annoncé sa propre ligne de batteries commerciales et résidentielles, appelée la série PowerWall, prouvant une fois de plus qu'aucun défi technique n'est trop grand pour M. Musk. (Voir aussi: Nouvelles opportunités d'investissement dans la technologie des batteries .)

Problème avec les batteries actuelles

Les batteries sont des dispositifs à semi-conducteurs qui stockent et libèrent du courant électrique, alimentant une gamme d'appareils électroniques grand public et d'autres appareils. Les batteries lithium-ion rechargeables (LiOn) sont devenues les plus utilisées dans ces applications et se retrouvent dans tous les domaines, des téléphones mobiles et des tablettes aux ordinateurs portables en passant par les véhicules électriques. Alors que les puces électroniques et les circuits intégrés sont devenus exponentiellement plus puissants, plus petits et moins chers, la technologie des batteries a traîné derrière elle. Au cours de cette même période, les améliorations apportées aux batteries LiOn n'ont été que légères et progressives. (Voir aussi: Stocks de batteries au lithium-ion .)

Prenez par exemple un téléphone intelligent moderne. L'effort de calcul est tout emballé dans une toute petite 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 aggravé: les voitures sont essentiellement une batterie de batteries sur roues. La voiture phare de Tesla, la Model S, a une capacité électrique d'environ soixante kilowattheures, ce qui signifie qu'environ 30 000 dollars - soit un impressionnant 42, 25% du prix de la vignette - sont directement attribuables à ses batteries.

Le lithium étant également une substance très instable, les batteries doivent être construites avec soin afin qu'elles ne soient pas endommagées lors d'un accident de voiture typique. Même de petites quantités d'air ou d'eau peuvent faire éclater le lithium.S'assurer que chaque batterie est correctement scellée et sécurisée est une couche supplémentaire de coût. (Pour plus d'informations, voir: Pourquoi Tesla Cars est-il si cher? )

Tesla's PowerWall

Tesla n'est pas la première ou la seule société à développer une solution de stockage de batterie LiOn disponible dans le commerce ou affaires, c'est une étape encourageante vers la résolution d'un certain nombre de problèmes. Tesla a construit une gigantesque usine de batteries dans le désert du Nevada, capable de produire ses batteries neuves et améliorées, à la fois pour ses véhicules et, comme l'a récemment annoncé Musk, pour le stockage d'énergie domestique et commercial.

Les nouvelles piles PowerWall de Tesla sont des boîtes de 100 kg (220 livres), d'environ 4, 25 pieds x 3 pieds. Ils offrent deux modèles, un avec une capacité de 10 kilowattheures (kWh) à partir de 3 500 $ et une version de 7 kWh pour 3 000 $. Ces batteries peuvent être branchées en série pour fournir jusqu'à 90 kWh Puissance. Pour mettre cela en perspective, un réfrigérateur de cuisine typique consommateurs de moins de 5 kWh par jour, et une laveuse et sécheuse de moins de 6 kWh par cycle complet.

La technologie des batteries de Tesla permettra d'améliorer sa gamme de voitures électriques, mais le PowerWall est commercialisé pour d'autres usages. Les maisons équipées de panneaux solaires peuvent actuellement vendre l'électricité excédentaire produite au réseau électrique, mais ne peuvent pas 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 les jours nuageux. Le réseau électrique aujourd'hui ne peut stocker l'électricité, et l'énergie est produite et distribuée sur demande là où elle est nécessaire.

Des charges déséquilibrées sur le réseau peuvent survenir car les panneaux solaires sur les toits résidentiels tendent à produire le maximum d'électricité en début d'après-midi lorsque le soleil est le plus fort. Cependant, la demande d'électricité est souvent relativement faible à ce moment de la journée et est très demandée tôt le matin lorsque les gens se réveillent et se préparent. Avoir une solution de batterie viable installé en conjonction avec des panneaux solaires fait un grand pas vers la résolution de ces problèmes. (Voir aussi: Comment profiter de l'énergie solaire .)

Les batteries PowerWall peuvent également fournir une alimentation ininterrompue aux maisons pendant les tempêtes ou autres pannes, à la place des générateurs traditionnels à essence. Ils peuvent également fournir de l'électricité aux régions du monde où l'électricité est rare ou le réseau peu fiable. Le branchement d'un PowerWall à la production d'énergie solaire ou éolienne dans un village éloigné peut leur fournir une source fiable d'électricité 24 heures sur 24.

L'économie de posséder le PowerWall

Certaines personnes pourraient rejeter les batteries PowerWall de Tesla comme un article de vanité réservé aux riches tout comme les voitures de Tesla ont été. Alors que 3 500 $ peuvent sembler être un gros montant pour ce qui est essentiellement une batterie géante, il peut être intéressant d'examiner de plus près les fondements économiques de la vision énergétique audacieuse de Musk - et de regarder au-delà.

Ni le prix annoncé des systèmes 10 kWh et 7 kWh n'inclut les coûts d'installation, ni les 2 000 $ nécessaires pour que le matériel s'interface avec le boîtier disjoncteur d'une maison.Certains calculs mettent le prix effectif du réseau PowerWall à 30 cents par kWh, soit près de trois fois plus cher que le prix moyen d'une maison aux États-Unis.

A titre de comparaison, Generac (GNRC GNRCGenerac Holdings Inc 50. 60 + 0. 80% Créé avec Highstock 4. 2. 6 ), un des principaux fabricants de générateurs , offre une génératrice de 11 kW fonctionnant au propane ou au gaz naturel et coûte environ 2 500 $. Le générateur nécessite une conduite de gaz directe ou un réservoir de stockage de propane de 250 gallons, ce qui peut coûter cher - et vous devez payer pour le carburant. Une estimation place le prix du propane à 17% au-dessus de l'électricité à travers le réseau. De plus, la mise à l'échelle des générateurs traditionnels est difficile, alors que les unités PowerWall modulaires peuvent facilement être ajoutées si les besoins en stockage d'énergie d'un ménage augmentent.

Alors que le coût d'installation d'un système de panneaux solaires pour compléter le PowerWall est élevé, les installations solaires ont considérablement baissé ces dernières années en raison de la baisse des coûts de production et des processus d'installation plus efficaces résultant des économies d'échelle. et des subventions gouvernementales généreuses dans certains endroits. Les allégements fiscaux rendent l'installation solaire plus abordable pour les ménages, et les entreprises solaires offrent souvent des incitations généreuses aux propriétaires qui réduisent les coûts initiaux et peuvent faire baisser les coûts d'électricité par kWh en dessous du prix du réseau.

Bien sûr, l'argument peut être avancé que les batteries de Tesla et sont aussi des produits de luxe. Mais les sources d'alimentation de secours ont gagné en popularité à la suite des récents phénomènes météorologiques extrêmes tels que les ouragans Irene et Sandy, ainsi que des chutes de neige massives qui ont frappé la côte Est durant l'hiver 2014-2015. Le PowerWall n'a pas encore pour but de retirer complètement les maisons du réseau électrique. Au contraire, c'est 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 la plupart des innovations technologiques des 150 dernières années, de l'éclairage au gaz aux smartphones, les plus aisés peuvent être les premiers à adopter, mais leur intérêt crée les conditions nécessaires pour faire évoluer l'économie d'échelle qui met la nouvelle technologie entre les mains des utilisateurs.

The Bottom Line

Les batteries PowerWall de Tesla sont un développement passionnant dans la technologie de stockage d'énergie. Bien qu'ils ne réinventent pas la roue, ils rendent la technologie de batterie lithium-ion plus abordable et accessible à plus grande échelle.

Tesla bénéficie également de son PDG, Elon Musk, qui a une réputation et un record pour relever des défis techniques difficiles et réussir. Les batteries PowerWall et leurs successeurs sont susceptibles de devenir encore moins chers et plus efficaces avec la concurrence et avec la recherche et le développement en cours. Dans vingt ans, il ne sera peut-être pas étrange de voir une telle batterie dans le sous-sol ou dans le garage de chaque maison.