Post: Coste y rentabilidad del uso de baterías eléctricas (Beamspot)

[Julio]

El compañero de foro Beamspot publica un post en el blog de Antonio Turiel sobre el coste del kilovatio hora en distintos tipos de baterías eléctricas, además de una extensa información técnica sobre duraciones, ciclos de vida, condiciones de trabajo, etc.. Un post técnico, concienzudo, exhaustivo y muy interesante, como todas sus intervenciones.

http://crashoil.blogspot.com.es/2018/02/coste-y-rentabilidad-del-uso-de.html

Saludos.

[Dario Ruarte]

Guau ! Qué pedazo de artículo se mando Beamspot y, voy avisando, aquí aparecen varios "deudores".

Antonio, más vale que vaya ahorrando porque, tener en su blog esas notas lo convierten en uno de los blogs MEJOR DOCUMENTADOS de toda la red !!... lo que dice Beamspot no lo encontrarán, con ese enfoque, en ningún otro lado (salvo -supongo- en blogs o foros muy especializados).

Y, para el resto de nosotros -o al menos en mi caso-, leer las notas de Beamspot es como ir a la Facu !!

Tengo, eso si, dos observaciones -menores y que para nada afectan el valor y calidad de este trabajo ESTUPENDO-:

1) Beamspot tendría que escribir sus notas y luego reescribirlas "para tontos". Si bien como Ingeniero baja diez escalones la parte técnica para hacerla comprensible aún así, parte de la "jerga" (DoD's y demás) obligan a los lectores que no son del rubro, a todo un esfuerzo de ir siguiendo los conceptos.

2) Siempre le agrega un "sesguillo" negativo al asunto que, si bien es REAL, no es lo mismo que lo deduzca el lector de los datos fríos y explicaciones sencillas antes que estárselo machacando como si se lo obligase a llegar a la conclusión que pretende el autor.

Pero, estas son meras formalidades que no afecta el FONDO del asunto:

1) El ESOI de las baterías sin duda es un parámetro absolutamente claro para evaluarlas.

2) Beamspot nos "desvela los sucios secretos" del mundo de las baterías y sus cifras tramposas de DoDs y Ciclos de vida -datos que siempre se presentan "hermoseados" por la industria-.

3) El terrible impacto de la temperatura respecto a las baterías -lo que obliga a calefaccionar a la gente en climas fríos o a las baterías en climas cálidos- reduciendo RENDIMIENTOS y, VIDA UTIL, es un dato que rara vez la "prensa" informa a los confiados consumidores.

4) Los capacitores de doble capa son los putos amos !, sin duda el transporte público puede llegar a resolverse por esta vía y, los híbridos con esa tecnología puede que den el tiro (a saber los costos).

5) El "mega-pack" de baterías que el vendedor de humo de Musk "instaló en tiempo récord" en Australia, debe ser una maravilla consumiendo energía para refrigeración en el bonito clima australiano o durará dos años y tendrán que cambiarlo... habrá informado de esto algún periodista ?, los políticos tienen idea ?

===

En pocas palabras: Aún sin citar romanos (una pena ) debe ser de las mejores notas de los últimos tiempos y nos brinda un nivel de conocimientos que, si Beamspot tiene cuenta de Pay Pal, ya digo que tendríamos que pagar.

Excelente Don Beamspot. Genial !

[Beamspot]

Hola:

Pues la verdad es que eso es un tostón infumable, larguísimo y complicado al que le falta estructura, una manera más esquemática de introducir los términos, más sencilla y amable con el lector, y probablemente un necesario recorte o división en dos partes: teórica y práctica.

Por consecuencia, propongo echar el Beamspot ese del foro.

Ciertamente, y hablando en serio, esta entrada es muy mejorable sin hacer demasiados cambios. Tomo nota.

En cuanto al sesgo 'feo', merece una historia larga, personal, y que tiene más que ver con el 'despecho por un desengaño amoroso' que otras cosas... por razones meramente técnicas, y cuyo resultado merece no sólo ser explicado, también necesita ser puesto en primer plano puesto que es la respuesta que cabe esperar.

Pero eso tendrá que esperar a después de la publicidad.

[Beamspot]

Hace algo más de 10 años, empecé a desarrollar una serie de productos comerciales con baterías de back-up (o salvaguarda). Cuando estos equipos ya estaban muy avanzados, y con bastantes pruebas 'según el manual' del asunto de las baterías, los envié a homologar (proceso lento que se hace en paralelo) mientras terminaba varios lotes de pruebas, documentaba, industrializaba, depuraba, validaba, etc.

Cuando ya estaban las cosas bastante avanzadas, algunas de las pruebas empezaron a ir mal, concretamente las térmicas a alta temperatura. A la vez, más o menos, los que homologaban el producto, me avisaron de similares resultados con la consecuencia de tener que cambiar la homologación a un rango de temperaturas bastante inferior (la idea era ir de 0 a 50ºC, y al final lo homologamos como de 10 a 35ºC, algo así).

Dado que eso era un problema menor frente a las fechas acordadas de entrega, se decidió seguir con este cambio, mientras se ampliaba la batería de pruebas para acotar este asunto.

Estaba yo a medio camino con las de Ni-MH con suficientes problemas como para cambiar totalmente de fabricante y modelo, cosa con bastantes implicaciones feas, cuando empecé a hacer lo mismo con el litio, y además con un nuevo proyecto basado en ese mismo que nos cayó como un castigo (ciertos asuntos políticamente feos que ahora son todavía portada y que prefiero no comentar fueron los detonanes), cuando todo ese revuelo acabó cambiando yo de trabajo al actual en medio de mucho revuelo y malas formas.

Así que un compañero mío con quien todavía me veo, terminó esas pruebas tras un año o así de trabajo arduo y feo.

Los resultados: que cuando se saca la batería de sus temperaturas de comfort, así como de su forma de trabajar habitual, cae en su rendimiento, y sobre todo cuando sube la temperatura, se acorta miserablemente su vida de forma muy acelerada.

Lo clásico de esos dos antónimos que son la eficiencia y la resiliencia: http://archdruidmirror.blogspot.com.es/2017/06/salvaging-resilience.html

Así que cuando a mitad de la Oktoberfest de 2011 me fui a Nürmberg, retomé el asunto, así como que empecé a insistir en los Supercondensadores.

Después de varios meses, se me confirmó el grave problema que hay en cuanto a ciclos, temperatura y vida útil real de las baterías.

Y es que entre mis pruebas, las curvas que obtuve fueron calcaditas a las que he expuesto en esta entrada. Con lo que las ideas que tenía, preconcebidas y debidamente alimentadas por el márketing de fabricantes, se fueron al traste, el 'desengaño'.

Al principio, sólo fue el shock de la sorpresa, seguido de un cierto desencanto.

Pero con el paso del tiempo, se fue confirmando que en estos terrenos, no se está mejorando en absoluto. Incluyo y subrayo aquí el tema del cochepilas.

Las batería de litio llevan más de 40 años en el mercado, y se fabrican a millondes desde hace mucho. Las mejoras en cuanto a capacidad, ya se hicieron hace más de dos décadas, y las químicas posibles son bien conocidas. La irrupción del cochepilas, sin embargo, empujó una investigación en límites decrecientes desde hace mucho en otra dirección: las celdas de potencia.

El conocimiento acumulado, también hizo que en poco tiempo se alcanzasen los rendimientos decrecientes, de tal manera que toda mejora desde 2008 a esta parte es debida básicamente al empaquetado de conjuntos completos para la automoción, no a la evolución de las celdas.

Pero este empaquetado, muy manipulado y sesgado, tiene su fundamento y base precisamente en la gestión térmica, más que en otra cosa. Gestión que se intenta hacer por todos los medios posibles, mediante el uso de aire frio, aprovechando celdas de alta potencia (que generan menos calor, son más eficientes, y aguantan mejor las altas temperaturas) por cuestión de precio (y que básicamente se necesitan de potencia por otras razones técnicas).

Así que los que usan refrigeración líquida lo hacen por necesidad, no por 'alarde tecnológico', sino más bien al contrario.

Está documentado que el Ampera/Volta tuvo que cambiar el tipo de gestión térmica de aire a agua por problemas varios de thermal runaway, con incendios conocidos y famosos. Con refrigeración líquida, consiguió poner punto final a este problema, si bien Tesla, ni con esas.

En la multinacional en la que trabajo, hay un grupo de personas que se dedican en exclusiva al tema de getión térmica de los packs de baterías, con un generoso presupuesto, y hasta prioridades por encima de otros aspectos.

Lo que he aprendido, y el tiempo de confirma, es que hay mucha distancia entre lo que el populacho, convenientemente 'alimentado' por el márqueting cree, y lo que es la realidad, tozuda ella, que no se doblega ante las invocaciones divinas a las hadas del bosque.

Cuando en mi anterio empresa pregunté por el problema de los 3 - 4 años que preveía que durarían esas baterías (están durando menos por lo que he podido comprobar), la respuesta es que 'vivimos de vender recambios', y que esta obsolescencia (involuntariamente) programada era algo bueno. Que ya estaba bien así.

Hoy en día, los teléfonos móviles duran todavía menos, pero en este caso, la obsolescencia percibida pasa delante de la programada, que se convierte en la excusa para cambiar de móvil.

Los fabricantes de automóviles están intentando la misma estrategia, pero como no funciona, ahora han optado por la inestimable ayuda de los bobiernos por adoptar la obsolescencia legal que ya explicaba yo a finales de la serie del cochepilas: si no se venden por las buenas, se hará por las malas, mediante la prohibición y la subida brutal de impuestos.

¿Alguien sería capaz de decirme si eso se está cumpliendo, esa prohibición de usar coches que aún están a la venta en los concesionarios?

Y en cuanto al desengaño, me gustaría que levantase la mano todo aquel que nunca se la haya 'muerto' una batería en menos de 6 años. Es decir, aquellos en que todas o casi todas sus baterías de litio le hayan durado más de 5 o 6 años.

No me vale con que una (de dos o más) lo haya hecho. Se trata que más del 80% de baterías deberían durar más de 10 años.

Si a medida que vaya pasando el tiempo, los problemas con las baterías se van sucediendo (y el Prius las ha tenido, igual que el Leaf y el Tesla), y la gente cada vez más va viendo que las baterías de los cochepilas (o las powerwall) no duran más de 6 años, y que valen lo que valen, me temo que lo que va a pasar es un desencanto con esta tecnología que más bien será un Efecto Streissand.

Y es que veo venir que, a medida que se vaya introduciendo y 'popularizando' el uso de baterías en cosa menos susceptibles a la obsolescencia programada o percibida (la legal ya está causando quebraderos de cabeza y resentimiento), la credibilidad tanto de los tecnooptimistas como de los voceros de las renovables y los cochepilas y asociados empezará a estar en entredicho.

Por supuesto, siendo estós últimos mayoría en los transmisores de la theurgia, va a costar bastante que el problema se divulgue en medidas nisiquiera decimales de lo que se está divulgando el mensaje actual.

Sin embargo, cada vez oigo más y mas voces, cada vez más altas dentro de la jerarquía de la automoción en la que estoy metido (y competencia también, aunque en este caso, de segundas), que se están dando cuenta que la cosa no es, ni de rebote, lo que se esperaban.

Esta tecnología es sucia, los precios se están disparando, y las mejoras de producción de packs de baterías, requieren una escala de producción descomunal para poder hacerlas rentables que, como no se cumplan las ventas, garantizan las quiebras. Y la subida de precios con aumentos pequeños  de demanda hace que muchos se cuestionen, que es mi hipótesis, si la escala necesaria para bajar los costes de ensamblaje no compensa ni de lejos el aumento de los costes de las materias primas.

El chasco, el desengaño, el reflujo, la reacción ante este hecho, que no aparecerá en menos de 10 años (si es que aparece alguna vez), puede hacer mucho daño en muchas partes. Pero tampoco es eso lo que más me preocupa.

El mayor problema que estoy viendo venir, es que estamos apostando por una manera de hacer las cosas que exlcuye alternativas que, cuando ocurra la decepción, va a ser difícil, por no decir imposible, reemprender porque habremos perdido demasiado, invertido demasiado, y gastado demasiado en esta alternativa, sin quedarnos vuelta atrás hacia otras posiblidades más sostenibles y convenientes.

Que lo vea venir, y que intente prevenir a la gente que está abierta a escuchar, es lo único que puedo hacer. Evitarlo no está en mi mano, ni probablemente en la de nadie. Así que aplico, como siempre, esa máxima de la ingeniería (que no deja de ser una especie de reescritura del principio de la prudencia) que dice que me prepare para lo peor, y que espere lo mejor.

Cambiando al pack australiano, éste está convenientemenet refrigerado. Lo cual es implica que consume bastante energía sólo para mantenerse frío. Otra demostración de la ineficiencia eléctrica que todo el mundo parece obviar.

Cabe recordar que últimamente están pidiendo muchos packs de baterías para las instalaciones grandes de redes elétricas, que es lo que están intentando poner de moda. Y resulta curioso que la principal razón, no es la intermitencia diaria, menos aún la estacional, sino la inestabilidad de la red, ese uso de alta velocidad, alta potencia, y pero poca energía que describo en esta entrada.

Bueno, ya os he dado demasiado la paliza por ahora, así que aprovecho para amenazar con más entradas al respecto de las baterías en un futuro no muy lejano, aunque intentaré que sean más amenas.

[alb.]

Me resulta curioso esos pronosticos de "borde de precipicio".  
 AMT analiza los datos de la AIE todos los años y siempre concluye que la produccion de petroleo esta apunto de caer.

De la misma forma, Beamspot, analiza las curvas de degradación de las baterias de los Tesla, hasta los 480ciclos para concluir a partir de esos ciclos se degradan rapidamente y no pasa de los 800.

Figura 4: Vida útil de las baterías de un Tesla Model S, en ciclos presumiblemente al 100% DoD. Se puede observar como, a partir de los 420-480 ciclos, el ritmo de pérdida de capacidad se acelera. A partir de esta gráfica se puede ver cómo más o menos la vida útil está en el orden de los 700 a 800 ciclos.

Siempre estamos al borde del precipicio, siempre estamos a punto de empezar a decar... pero luego nunca decaemos

Esta figura tiene unos cuantos años, si las baterias tienen tan pocos ciclos es porque no les habia dado tiempo a hacer mas.

Pero tomando datos mas actuales, la ultima actulizacion es de julio del 2017, la grafica es algo diferente.

https://steinbuch.wordpress.com/2015/01/24/tesla-model-s-battery-degradation-data/



Hay 6 coches entre 700 y 800 ciclos... y su bateria sigue estando por encima del 90%.
Como advierte al grafica, hay muy pocos punto con grandes km para que el dato sea representativo....  Pero en la grafica antigua, esa inicio de caida estaba causado unicamente por dos puntos.

Si cogemos solo la primera mitad de la grafica 0-500 ciclos, que es donde esta la mayor parte de los datos y la curva media es mas representativa, vemos que en 500ciclos se conserva el 94% de la capacidad.


Para tener un poco mas de perspectiva del asunto:




Otra curva interesante el la de la capacidad frente al tiempo.




Segun esta grafica, las baterias con aproximadamente 3 años (entre 1000 y 1200 dias) conservan entre 91 y 97% ( un promedio de 94,5%)

Pero la tabla de envejecimientos de articulo, da valores entre 58,9% de Dubay y los  88,3% de Alaska, para los 3 años


 Aunque un pack de baterías estuviese a 250€/KWh (sólo de baterías), estaríamos hablando que en el mejor de los casos estaríamos sacando el KWh a 25 céntimos sólo en ‘coste de batería’


Pero ocurre que no estan a ese precio.

https://www.bloomberg.com/news/articles/2017-12-05/latest-bull-case-for-electric-cars-the-cheapest-batteries-ever
 Average price of lithium-ion battery pack: $209/kilowatt-hour
 Prices are set to fall below below $100/kWh by 2025: BNEF


En el 2017 el precio promedio de las baterias para coches electricos estaba en 166€/Kwh. Si solo durasen los 1000ciclos de los que habla en el articulo, serian 17 centimos por Kwh.

Si continua bajando hasta alcazar los 80€/kwh en el 2025 son 8 centimos por Kwh.

Pero el valor de 1000ciclos no es un valor superoptimista, sino que es el limite inferior. Seguramente en las zonas calurosas algunas baterias cascaran antes de los 1000ciclos, pero otras superaran los 2000 ciclos. Lo que son 4 centimos por kwh

Suponiendo un consumo de 25kwh/100Km. Obtenemos que el coste de la bateria es entre 2 y 4€ cada 100km en el 2017 y que bajará a 1-2€/100km en el 2025.

A lo que hay que sumar otros 2-4€/100km del coste de la electricidad. Lo que da un coste entre 3 y 8€/100km.

[alb.]

Otra vez el cuento de que esta todo inventado, de que ya se conocen todas las quimicas, de que la degradacion con la temperatura es inevitable, de que no se puede mejorar, de que no se puede abaratar por que los materiales son caros.

Ese cuento ya me lo se... Se lo escuche a Pedro Prieto sobre las celdas fotovoltaicas, y entonces me lo crei.

Quizas conocer tanto un tema y tener que enfrentarse a los problemas hace que uno pierda la perspectiva y sea incapaz de ver las mejoras.

Os habeis quedado anclados en la decada pasada, cuando las baterias y los paneles solares eran muy caros y limitados.  Pero en contra de vuestro pronositico, la tecnologia mejora.

[Kanbei]

Beamspot escribió

Los resultados: que cuando se saca la batería de sus temperaturas de comfort, así como de su forma de trabajar habitual, cae en su rendimiento, y sobre todo cuando sube la temperatura, se acorta miserablemente su vida de forma muy acelerada.

Un gran trabajo de divulgación.
Lo hemos dicho ya más veces.
Una batería es una caja vacía de energía. Esto es algo que el vulgo no comprende.

Las soluciones con las que se rellenen sólamente consiguen un desfase horario entre carga y descarga, y además es una de electrididad muy baja.

La industria se centra en las excelencias del vehículo eléctrico, pero este es un uso residual de la sociedad de consumo. Un lujo dirigido a unos pocos. Es la ilusión que mantiene la magia del tecnoptimismo, la otra gran magia , tras la financiera.

El uso de electricidad almacenable resulta inviable a escala urbana, a escala industrial, en escenarios de guerra ... .

[Joan]

Efectivamente, todo mejora:

[Beamspot]

Hola:

Una de las ventajas de los packs, es que el BMS tiene muchas más variables de control, así que se pueden hacer muchas triquiñuelas.

Uno de los trucos habituales, es el de jugar con la capacidad nominal frente a la capacidad interna.

Tesla empezó con los packs del 65 con una capacidad interna de 65KWh, y la nominal, pues la misma, de la cual usaba lo que podía.

Con eso, los ciclos que se contabilizan son efectivamente al 100% DoD.

Pero esos packs eran de celdas de alta capacidad y poca castaña, así que el circuito de refrigeración estaba dimensionado para la situación. O sea, que era grande y caro.

Pero han ido aprendiendo de las empresas serias, que ya en 2011 lo que tenían en el mercado eran celdas de potencia con refrigeración optimizada y abaratada (por aire), y ahora han cambiado los packs a los nuevos diseños con celdas de mayor potencia, por consecuencia, mayor tamaño y peso (y precio, aunque no mucho más), más eficiencia, que requieren de menos refrigeración, abaratando así el circuito de refrigeración, haciéndolo más pequeño, a la par que reduce el consumo de todo el vehículo.

De esta manera, han podido meter hasta 100KWh en un pack de similares dimensiones exteriores, pero con muchas más celdas, menor refrigeración, y no mucho más peso.
Pero, con eso, el truco que han aprendido de los mayores, es que la capacidad nominal es menor, así que el pack de 60KWh que ahora sustituye al de 65KWh, internamente tiene 75KWh (Musk confirmó este punto que ya era un secreto a voces), y encima el BMS reduce el margen de uso a alrededor de 55KWh.

Así que los ciclos que hace son del 100%DoD sobre los 55KWh, pero no sobre los 75KWh que en realidad gasta.

Dado que son celdas de potencia, son capaces de hacer 1500 ciclos al 100%DoD de capacidad interna, que equivalen a unos 2050 sobre los 55KWh reales que usa (en realidad son menos, ya que ese 95% de ‘capacidad restante’ es otro truco para usar menos de la capacidad que quieren).

Pero hay otro truquillo adjunto: la ‘capacidad restante de corte’.

Y es que en lugar de decir que la batería está ya para cambiar al 80% de la capacidad interna, igual lo hacen al 70%, que son unos 52.5 KWh, lo cual sigue siendo un ‘impresionante’ 87.5% de la capacidad nominal. Así que incluso pueden llegar a decir que hay que cambiar la batería bajando por debajo del 70%.

De esta manera, se añaden (de forma arriesgada, yo no me acerco a semejante pack) fácilmente 200 o más ciclos ‘nominales’, pudiendo llegar a los 2500 ciclos… que no son realmente al 100%DoD.

Así que ya ves cómo ese 90% que tú das no tiene porqué ser el % real de capacidad restante de la batería.

Para los estándares de los fabricantes serios, esto es arriesgado, amén de no dejar capacidad restante en absoluto para cualquier uso doméstico como el que propone Nissan para las baterías usadas del Leaf (que no es más que un truco comercial para intentar forzar decisiones incorrectas).

Por eso es importante entender lo que es un pack y los trucos que se esconden dentro.
Otro truco consiste en mantener las baterías a temperaturas bajas todo el rato que el coche esté enchufado o circulando, con lo que así su vida no va a depender tanto de la zona en la que se use.

Aunque de todo, lo más curioso es que visto lo visto, Tesla ha acabado como los fabricantes serios empezaron, demostrando que en realidad van por detrás de los demás.

Y sin embargo, todos los fabricantes serios que conozco han puesto una frontera en el paralelo de los Pirineos (en lo que a Europa se refiere) al sur de la cual tienen poco interés en vender sus baterías. El grupo VAG y BMW me lo han confirmado en persona, y de Renault basta ver como para el Fluence sólo hacían leasing hasta 6 años, no más, para cambiar de batería.
Por otra parte, está el asunto precios.

Si compro una PowerWall II de 13.5KWh (nominales), me van a cobrar un mínimo de 7100€, instalación e IVA incluídos, pero no instalaciones extras (que en todo caso serían una única vez), ni transporte (que ese sí que se debería incluir). Eso son 525€/KWh para una batería que no lleva refrigeración.

Por supuesto, probablemente tenga 15KWh de capacidad interna, lo cual bajaría algo el precio, pero sigue estando lejos de los precios que das.

Por lo que respecta a la  batería de Australia, según Lyndon Rive, el jefe de la división de baterías de Tesla, estaría entre 400 y 600$/KWh, puesto que hay que añadir la instalación, el transporte y el sistema de refrigeración (obras e instalación de la acometida aparte, que evidentemente no se deben contar), que también está lejos de las cifras que das.

Con eso, quedan claras tres cosas:

1º Yo doy precios actuales que se pueden comprobar, reales, no inventados, así que retrato la situación real actual.

2º Con esto se demuestra que los datos que daba Elon Musk hace más de dos años son incorrectos, falsos. Por tanto, o Elon Musk es un incompetente que no sabe de lo que vende (que también), o es un estafador que engaña. O, como yo creo, ambas cosas. Ergo no se puede creer lo que dicen estos comerciales ni de cerca, ya que contradicen los hechos.

3º Los números que das tú, no son precios actuales de Tesla. Ni siquiera son previsiones de Tesla (que ya ha quedado establecido que no es de fiar), ni de Panasonic. Tampoco son previsiones de ninguna universidad con algo de reputación como el MIT.

No, son estimaciones de ¡¡¡ Bloomberg!!! Nada más ni nada menos! Esos genios del diseño de baterías. Esos economistas geniales que no son capaces ni de prever una crisis económica, ni una recesión, que es su trabajo.

De esos es de quien coges tus estimaciones de precios.

Así que esos números los das de los pronósticos que hacen algunos sobre el futuro, gente que fue incapaz de prever la subida del litio y del cobalto.

O sí, gente que la previó, pero no la explicó más que a los que estaban con ellos interesados a invertir, ya que su negocio es hacer creer a la gente que hagan algo que juega a favor de los intereses de estos oráculos, nunca en interés de la gente.

Oráculos que pronosticaban para 2017 capacidades de 1KWh/Kg, cuando no se han superado los 400 de las ‘mejores’ celdas… durante 3 ciclos.

Si es que la capacidad teórica máxima de las baterías de litio es de 560W/Kg para el litio actual, 750W/Kg para las de grafeno (por cierto, ¿dónde está Grabat?). Y las de LiS, un teórico estequiométrico máxmo de 1,2KWh/Kg (que en realidad se quedan en la mitad).

Vamos, que eso de prever cosas sin base física, real, es lo suyo.

Puro Wishful Thinking.

Pero ya sabemos que el onanismo intelectual es lo suyo, tanto como lo tuyo.

Por otra parte, si miramos otros ‘oráculos’ que tienen algo más de base que una mera gráfica, tenemos que las previsiones, encima desglosadas por químicas, no van exactamente en la misma línea que tu propones, más bien en la que yo explico.

Y para colmo, encima toman valores óptimos hasta equivocados, ya que los 160g de litio por KWh puede ser válido para celdas de alta capacidad tipo LithiumCobalt, pero no bastan para una NMC, y encima se saltan la estequiometría para las LiFePO (que de saque necesitan un 20% sólo por tener un voltaje más bajo), y ni mencionan, como la mayoría, que las de sulfuro de litio necesitan el doble como mínimo para la misma energía (tirando por lo bajo).

Y eso sólo para las celdas.

De la misma manera que Tesla pagó a 147$ o similar el KWh para varios millones de celdas de alta energía (las + baratas), lo que haría que para el pack de 60KWh antes mencionado ya estuviese, sólo de celdas, en los 11000$, a lo que hay que añadir el BMS, los elementos auxiliarse de seguridad y barras de distribución de potencia, la refrigeración, el blindaje y los plásticos/envoltorios/separadores y ferretería varia, que ya de por sí dejarían el pack de 60KWh en 14.000$ y sin contar mano de obra, transporte e instalación, ni rechazo, ni beneficios, ni negocio, etc.

Y es que como siempre, te dejas todo aquello que no te interesa, como que para cada KWh que sacas, tienes que meter, como mínimo, 1.25KWh, y mucho más en el pack de Australia debido al consumo del sistema de refrigeración.

De la misma manera que te olvidas de los costes de muchas otras cosas (esas que rechaza mucha gente porque envían a tomar viento muchas de las hipótesis que mal plantean), utilizas los ítems según tu interés.

Así, de esta manera, las baterías podrían salir gratis y por tanto tener beneficios infinitos, siempre y cuando otros se hiciesen cargo, impuestos mediante, de los 300 a 600$/KWh de esas baterías vía impuestos. Por eso te gusta tanto el tema de las subvenciones.

Porque pretendes cobrarlas.

Y es que siempre es la misma cantinela por la que los ‘autoconsumistas’ se quejan del impuesto al Sol (que ellos tienen que pagar), dicen que la electricidad de los panelillos es más barata que la otra, pero NUNCA se quitan el contador, con lo que dejarían de pagar impuestos.
Sin embargo, recibir subvenciones (a costa de los impuestos que pagan los demás), nunca les supone un problema, ni tampoco les gusta aceptar que esa ‘electricidad barata’ requiere de unos servicios de balanceo y estabilización que es lo que proporciona la red eléctrica, un servicio por el que no quieren pagar en absoluto.

Cambiando (pero no tanto) de tercio, mencionas varias veces la palabra precipicio o abismo, poniendo en mi boca palabras que no he dicho.

He comentado en muchos casos que no hay Mad Max. Nunca en la historia lo ha habido. Nada de colapso aquí te pillo aquí te mato y san se acabó en un plis plas de toda nuestra estructura social. Ni de lejos ha habido nada parecido en la historia, y esta vez no será diferente.

Aunque muchos que no son pikoleros ni nada parecido hacen apuestas de cuando quebrará Tesla, cuantos meses le quedan, y hay razones económicas de peso para hacerlas, yo soy del parecer que no ocurrirá pronto. Y cuando ocurra, otro lo comprará, pagando un simbólico dólar por una megafactoría de 5.000 M$, cuyo coste pagarán muchos, mientras que el beneficio se lo llevarán unos pocos.

Una vez más el clásico mecanismo de la privatización de beneficios, y la socialización de pérdidas.

Pero ese comprador, seguirá haciendo Teslas, como mucho les cambiará el nombre y el precio, pero seguirá. Y para dentro de un par de crisis económicas de las que siempre ha tenido la economía, ese comprador, por ejemplo Daimler, también tendrá problemas económicos debido a que no venderá más coches térmicos que le permitan compensar las pérdidas por los eléctricos, así que otra compañía (hace pocos días los chinos compraron el 10% de Daimler) comprará a Daimler.

Rinse and repeat.

Así que para dentro de un par de décadas y crisis, estaré yo guardando a mis nietos mientras trabajo, se seguirán fabricando coches (y probablemente todos eléctricos), seguirá habiendo electricidad e internete, y el mundo no se habrá acabado.

El hecho ya habitual que sólo cojas los datos que van en la dirección que a ti te interesa, y de ellos cojas el extremo más favorable de la horquilla, sin atender a ninguna lógica más que a tus ideales, el doble rasero mainqueo que todo lo que a ti te cuadra con tu credo es intrínsecamente bueno e indudable, infalsable, inequívoco, infalible, indiscutible, mientras que cualquiera que ose contradecirlo es intrínsecamente malo, tendencioso, fuertemente escrutado y manipulado, donde buscas hasta el último detalle por muy contradictorio con tu propia fe que sea, para invalidarlo, dice bastante de cuáles son tus fantasmas.

La mera sugerencia que el progreso se está deteniendo, que por mucho dinero que metamos en I+D+i, nunca podremos hacer un kilo de pan con sólo diez gramos de harina y un dedal de agua, la simple proposición de que hay límites, que estamos cerca, la mención de rendimientos decrecientes, te causa sarpullidos, aunque el mismo Gordon Moore explique hace tiempo que ‘su ley’ ya no funciona.

Aunque diga que las mejoras de las baterías (si, si, mejoras, he dicho mejoras) ya no son capaces de dar lo que pretendemos, que cada vez se tiene que invertir más para obtener menos, eso es para ti el precipicio, el final, tu mayor miedo.

El fin del progreso, esa religión que tanto adoras y que mal supone que la marcha triunfal es inevitable y que nuestro destino es siempre a mejor, el elemento principal y subyacente detrás del crecimiento infinito en un planeta finito.

Ese es el precipicio: por donde temes que se despeñe tu fe. Por eso eres incluso capaz de preferir un fin rápido, un Mad Max al que culpar a otros de tu fracaso, que asumir que NO habrá más crecimiento. Por eso muchos quieren un Mad Max: una caída abrupta tras la cual, en breve, continuar creciendo.

Lo siento, pero va a ser que no.

El universo no está obligado a darnos lo que deseamos. Es lo que hay y más vale irse adaptando a lo que venga, bastarnos con lo muy poco que está bajo nuestro control.

Enjoy!

[Beamspot]

Me olvidaba de los datos del 'oráculo' que yo daba:



Esto viene de un estudio en PDF que está por internete:

http://closeloop.fi/wp-content/uploads/2017/05/Li-raw-materials-20170517.pdf

Insisto en varios puntos: los precios por de materias primas por celda, no por pack de baterías de cochepilas.

Las estimaciones de uso de litio son optimistas, en el extremo bajo de la horquilla, que va de unos 140 g/KWh (muy optimista, y a saber que dura esa batería), hasta más de 500 g/KWh. El valor lo habrán cogido (con fundamento) de algunos fabricantes de baterías de alta energía, y Ctrl-C, Ctrl-V en el resto.

La estequiometría, sin embargo, es implacable, y para LiFePO, de saque, es un 20% superior, aunque al ser de potencia 'por definición', el valor real estaría por encima de los 220g/KWh. El Sulfuro de Litio, que aquí no se estudia porque no se fabrica, es aún mas.

Este estudio, más sencillo que el que hacen muchos economistas, se basa en datos de mercado y de producción mundial, no en invocaciones y encanterios financieros sin base real detrás.

Vosotros mismos.

[Dario Ruarte]

Beamspot escribió

Pero han ido aprendiendo de las empresas serias, que ya en 2011 lo que tenían en el mercado eran celdas de potencia con refrigeración optimizada y abaratada (por aire), y ahora han cambiado los packs a los nuevos diseños con celdas de mayor potencia, por consecuencia, mayor tamaño y peso (y precio, aunque no mucho más), más eficiencia, que requieren de menos refrigeración, abaratando así el circuito de refrigeración, haciéndolo más pequeño, a la par que reduce el consumo de todo el vehículo.

De esta manera, han podido meter hasta 100KWh en un pack de similares dimensiones exteriores, pero con muchas más celdas, menor refrigeración, y no mucho más peso.
Pero, con eso, el truco que han aprendido de los mayores, es que la capacidad nominal es menor, así que el pack de 60KWh que ahora sustituye al de 65KWh, internamente tiene 75KWh (Musk confirmó este punto que ya era un secreto a voces), y encima el BMS reduce el margen de uso a alrededor de 55KWh.

Así que los ciclos que hace son del 100%DoD sobre los 55KWh, pero no sobre los 75KWh que en realidad gasta.

Cuatro cuestiones en relación a este post (y el que le sigue) de Beamspot. Sólo dejo unos pocos párrafos para no entorpecer la lectura pero, vale la pena leerlos COMPLETOS

1) Gracias. Gracias y Gracias !

Excelente !. Leerte es un placer (con algunas reservas que hago abajo) porque eres un experto en el tema de baterías y, tener un experto en la materia en el foro es un LUJO. Y de gratis !!


2) Una duda... las LiFePo no deben escribirse en realidad "LiFePo4" ?, me parece que alguien me hizo notar que el "4" había que ponerlo. Ni idea. Dejo la pregunta.


3) Te aviso que, sacando algunos giros y párrafos, lo que acabas de escribir si le pones como título "Los 'trucos' de Tesla", tienes un ARTICULAZO para regalarle a Antonio para su blog.
Respeto a Musk como "visionario" (las sociedades necesitan "visionarios" para cambiar) pero, lo aborrezco por sus "trucos de vendedor de aceite de serpiente".

En tu nota dejas en claro sus triqui tracas en relación a promesas, realidades, costos, trucos y espejos... vale la pena conocerlos.


4) Pero -y este último párrafo es para tender puentes-, creo que no debemos pasarnos de rosca con Alb. porque, mira tú, cómo Musk en el fondo -y aunque ahora termine "copiando" las soluciones de la industria, lo que demuestra que la razón la tenían "los otros" mucho más serios y menos mentirosos-, también es capaz de encontrarlas y usarlas.

A ver... lo digo de otro modo... no es un tema de "Musk" sino más bien del uso de las baterías por parte de la industria... aún cuando RE-AL-MEN-TE son menos "mágicas" de lo que nos pretenden hacer creer, lo cierto es que utilizando ciertos "trucos", consiguen un buen nivel de ciclos de recarga y de uso.

Obviamente los COSTOS no son los que pretenden o dicen porque, aunque el Kwh/$ sea bajo, resulta que tienen que usar un 30% más para poder devolver las potencias nominales que prometen... lo que "bajan" por un lado (alegría de Alb.) lo "pierden" por el otro (tienen que aumentar los Kwh aprovechables, el peso y los demás artilugios para que puedan dar con las prestaciones que prometen).

Personalmente me tranquiliza que, las empresas "serias" un día me den unas baterías que tengan ciertas características de uso y puedan garantizarlas. Obviamente -y tal como genialmente explicas- resulta que para cumplirlas me van a tener que dar baterías de 75 Kwh para "dejarme usar" 55 Kwh pero, me podrán garantizar los ciclos de recarga.

Obviamente sus COSTOS (y mi PRECIO) serán por 75 Kwh y no por los 55 Kwh que "uso" pero, como dice un famoso adagio:

- Puedes pedir CALIDAD, PESO o PRECIO pero nunca tendrás más de dos de ellos juntos.

Pero hay muchas industrias que funcionan así.

Los materiales de acampada o de montaña por citar un caso (un equipo liviano y bueno, será caro; un equipo caro, puede ser bueno pero será pesado, si es liviano y barato no será bueno, etc... nunca tendrás las tres palabras juntas).

Lo que NO EXISTE en el tema de baterías es el "verso de Musk" (baterías "mágicas" que cumplen las tres condiciones) pero, aún con dos de ellas podemos llegar a encontrar usos decentes para ellas gracias a los ingenieros que son capaces de "buscarle la vuelta" a la receta para dar con un óptimo aprovechable.

===

De todos modos -y lo más importante-... GRANDE BEAMSPOT !! 

[Beamspot]

Je, je. Que rapidez!!

Se agradecen los halagos.

Efectivamente, la fórmula química es LiFePO4 (O en mayúsculas de oxígeno, el 4 como subíndice, lo cual significa un átomo de litio, otro de hierro, otro de fósforo - P - y cuatro de oxígeno, haciendo eso una molécula pesada, de ahí el problema de energía específica). Lo mio es pura jerga coloquial. Deformación profesional que no debería dejar pasar... pero es que soy un friqui de cuidado.

3 y 4 a la vez:

Veamos, eso no es que Tesla sea malo de forma única por ello. Simplemente, es lo que hacen todos. Efectivamente, el truco es conocido por todos, y forma parte de nuestro trabajo (yo trabajo en la automoción, y durante seis meses de forma directa, más un año de forma indirecta, estuve metido directamente haciendo eso mismo que explico).

Bueno, bonito, barato. Elige dos.

Una vieja máxima de la ingeniería, que aplica para todos.

Y ese, precisamente ese, es el punto que pretendo resaltar.

Al fin y al cabo, mucho hablar de renovables y demás, que quienes deciden son unos, y luego los que hacemos eso realidad, somos otros, y yo no pienso cargar con la responsabilidad de no poder entregar al pueblo lo que otros, que no tienen ni idea de que va esto, deciden que se tiene que dar. Crackpot reality.

Y en cuanto a usos 'interesantes' para las baterías, dejo un pack completo que creo que vale la pena, que me parece el uso más interesante de todos, y que desgraciadamente veo posible que acabe mal cuando creo que es algo deseable.

Me refiero a un concepto que justmente presentó Alb, y con el que estoy de acuerdo: lámparas solares.

Y es que la luz en horas nocturnas es uno de los usos más interesantes de la electricidad, y el valor que aporta es muy alto por una cantidad de energía muy bajo, así que quien más quien menos está dispuesto a pagar el KWh de luz caro, mientras que para otras cosas, no.

Y es por eso que insisto tanto en la 'dieta energética' más adecuada. Utilizar baterías para iluminarnos por la noche, me parece un uso interesante (o el móvil, ojo), legítimo, y digno se ensalzar.

Utilizar las baterías en un hoverboard de estos para sacar a pasear el perro, como estoy viendo últimamente por estos lares, me parece un despilfarro de mal gusto.

Cambiando de tercio, esta entrada era una de un pack de tres más o menos inconexas. El segundo era sobre las tripas de una celda, la química, los costes de los materiales, cómo es, como funciona. El tercero, era sobre el pack de baterías para cochepilas (o lo que sea), donde pretendía explicar esto mismo que aquí he expuesto, junto a otros muchos detalles interesantes.

Este primero estaba escrito hace tiempo, y apenas lo he actualizado, documentado al día, puesto en bonito, pero no lo he reeditado. Mea culpa. Ando muy corto de tiempo, así que lo he ofrecido así, sin mas.

Los otros dos trozos se van a convertir en dos docenas, más cortas, más simples, más fáciles de entender, y más 'humanas'. Dan para ello y más. Lo que no da es mi tiempo. (Están medio escritas, pero visto lo visto, además de releerlas para retomar el hilo, la tendencia es a que se alarguen, y dado que cubren muchos frentes, mejor las subdivido un punto a la vez).

Peor aún: me he liado a escribir una réplica a AGO... que va para largo.

La cola es larga, y mi tiempo todavía escaso, aunque ahora sí que se ve la 'calma después de la tormenta', o, dicho de otra manera, la parte derecha de la curva de Hubbert (o, más probablemente, Séneca).

[alb.]

Beamspot escribió

Dado que son celdas de potencia, son capaces de hacer 1500 ciclos al 100%DoD de capacidad interna, que equivalen a unos 2050 sobre los 55KWh reales que usa (en realidad son menos, ya que ese 95% de ‘capacidad restante’ es otro truco para usar menos de la capacidad que quieren).

Si sabes todo esto. ¿Por que en el articulo afirmabas que las vida util de  estas baterias esta del orden de 700-800ciclos?
v

1º Yo doy precios actuales que se pueden comprobar, reales, no inventados, así que retrato la situación real actual.

¿Como les voy a comprobar?
No has dicho de donde les has sacado, ni citado fuentes.

[Rafael Romero]

Del artículo que nunca leíste:
"Para las baterías de Li-pol estándar, 1000 a 1500 ciclos es una estimación bastante correcta, por el lado optimista, llegando hasta los 2000 de las LiFePO. En estos casos, profundidades de descarga elevadas no degradan la química, así que las descargas ligeras tampoco aportan gran cosa."

Como parece que tampoco vistes los vínculos del post.

Déjate de lloriqueos Alb, no le sientan bien a tu personaje.

[Lao-No-Tse]

Llevaba un par de semanas sin aparecer por el foro y me encuentro esta joya.
Eres un crack Beamspot, gracias por el currazo

[JavierPerez]

Muchas gracias, Beampost. Necesitábamos un artículo como el tuyo para volver a centrarnos.

Un abrazo.

[alb.]

Con eso, quedan claras tres cosas:

1º Yo doy precios actuales que se pueden comprobar, reales, no inventados, así que retrato la situación real actual.

2º Con esto se demuestra que los datos que daba Elon Musk hace más de dos años son incorrectos, falsos. Por tanto, o Elon Musk es un incompetente que no sabe de lo que vende (que también), o es un estafador que engaña. O, como yo creo, ambas cosas. Ergo no se puede creer lo que dicen estos comerciales ni de cerca, ya que contradicen los hechos.

3º Los números que das tú, no son precios actuales de Tesla. Ni siquiera son previsiones de Tesla (que ya ha quedado establecido que no es de fiar), ni de Panasonic. Tampoco son previsiones de ninguna universidad con algo de reputación como el MIT.

No, son estimaciones de ¡¡¡ Bloomberg!!! Nada más ni nada menos! Esos genios del diseño de baterías. Esos economistas geniales que no son capaces ni de prever una crisis económica, ni una recesión, que es su trabajo.

De esos es de quien coges tus estimaciones de precios

Beamspot aseguraba que los precios de las baterias estaban entre los 400 y 600$/kwh. Y afirmaba que era precios comprobables, reales y no inventados. Aunque no indicaba como se podia comprobar.

Yo citaba un articulo de bloomberg donde daba un precio de 209$/kwh.  Beamspot critico este dato diciendo atacando a la fuente, diciendo que Bloomberg no era de fiar.

El pasado lunes Nissan anunciaba el inicio del programa de recambio de baterias:
https://newsroom.nissan-global.com/releases/180326-04-e

"Exchange costs for brand-new Nissan LEAF batteries are 650,000 yen for 24 kWh; 800,000 yen for 30 kWh; and 820,000 yen for 40 kWh."

Que al cambio son:
 25kwh --> 6100$ -->244$/kwh
 30kwh --> 7500$ -->250$/kwh
 40kwh --> 7700$ -->192$/kwh

Estos son datos comprobables, reales y actuales.

[Rikite]

Pero sin embargo esta fuente fidedigna afirma que el programa es de intercambio. Entregas tu batería usada y recibes una reconstruida, tendrá garantía, y estará revisada, pero no es nueva.

Por esta y otras posibles razones los precios indicados, no tienen por qué reflejar el precio real de las Baterias nuevas.

Desconozco el valor de las Baterias de litio para reciclar.
Desconozco también si hay algún tipo de incentivo, subvención, etc que abarate o financie este programa, y no me extrañaría que lo hubiera.

Mi experiencia en packs de Baterias para bicis eléctricas es que siempre cuestan por encima de 800 €/kWh
Packs de mayor tamaño para otro tipo de máquinas rondan o superan también esos precios. Hace no mucho recibí una oferta para una toma de fuerza eléctrica con 36 kWh de capacidad en litio y costaba 72.200€. Más del doble. Es cierto que incorpora el equipo de carga y accesorios, pero 10 veces por encima del precio de la batería reconstruida del Nissan Leaf.

[alb.]

Vuelvo a poner lo que dice Nissan.

"Exchange costs for brand-new Nissan LEAF batteries are 650,000 yen for 24 kWh; 800,000 yen for 30 kWh; and 820,000 yen for 40 kWh."

brand-new
  flamante, totalmente nuevo, nuevecito, completamente nuevo, a estrenar.

https://www.linguee.es/ingles-espanol/traduccion/brand+new.html

Parece claro que estos precios se refieren a una bateria nueva.

Pero si lees la noticia, veras que tambien ofrecen la opción de comprar una bateria reconstruida.

"Nissan will initially offer 24-kilowatt-hour refabricated batteries for 300,000 yen apiece, with plans to expand the lineup. "
Obviamente el precio de la bateria reconstruida es mucho mas barato, unos 110$/kwh.

La noticia no especifica si en este precio tiene en cuenta el descuento por el valor de la bateria antiguo. En ese caso habria que añadirle unos 50$/kwh mas.

[alb.]

Unos meses despues de que Beamspot nos explicase detalladamente lo caras y poco rentables que son las baterias electricas... Tenemos los resultados de la enorme bateria que monto Tesla en Australia.


https://reneweconomy.com.au/tesla-big-battery-it-earned-a-lot-more-money-in-second-quarter-80892/

Ha ganado 8,9M$ en solo 6 meses. Teniendo en cuenta que el coste total de la inversion fueron 50M$. Parece un negocio bastante rentable.

[Kanbei]

alb. escribió

Ha ganado 8,9M$ en solo 6 meses. Teniendo en cuenta que el coste total de la inversion fueron 50M$. Parece un negocio bastante rentable.

Y aquí está la clave, y el engaño.
La batería no es fuente de energía, ni electricidad .

Este ingenioso artefacto hace dinero, que no energía, ni electricidad, especulando con el desfase horario.
"Figure 1 showed that HPR makes much, but not most, of its money by buying when prices are low and selling back when they are high."

George Soros se estará frotando las manos.
El pelotazo que dió con la Libra en el 92 va a ser calderilla comparado con esto.

[jgustavo]

y cual es la vida util de la bateria en meses? o años

[alb.]

y cual es la vida util de la bateria en meses? o años



15 años
https://hornsdalepowerreserve.com.au/faqs/


What will be the life cycle of the Hornsdale Power Reserve?

Tesla’s Powerpack 2 units come with an industry-leading 15-year warranty, though the batteries will still retain the majority of their capacity at this time and will be capable of operating beyond it depending on market conditions and other factors.

[David_gs]

Hombre Alb, tendrás que convenir conmigo en que "la mayor parte de su capacidad" y "puede operar más allá dependiendo de las condiciones" no son términos demasiado técnicos.

Por lo que se refiere a las baterías domésticas no tengo datos, pero respecto a las baterías de coches, sí sé que Nissan garantizaba un 70% de capacidad de carga a los 5 años, que es un buen porcentaje, pero hablamos de 5 años, no de 15. No digo que la tecnología de Tesla no sea muy buena, pero tengo curiosidad por saber a qué se refiere por "la mayor parte de su capacidad" a los 15 años...


Saludos,
D.

[jgustavo]

15 años son algo de 365*15 ~ 5000 ciclos completos, si se hace uno diario.
estoy realmente imprecionado de esta cifra.
la alternativa es que esta tan sobredimencionada que no haga ciclos completos diarios.
seguro que he pasado algo por alto.