¿Cuándo serán económicas las Baterías para Vehículos Eléctricos?

Cuando hablamos de movilidad sostenible, mucha gente me hace esta pregunta y la respuesta los puede dejar muy confundidos. Depende del tipo de batería, su uso, su configuración ensamblada, su garantía, en qué clima se usa, altura a nivel del mar, entre muchos otros factores. Los costos de las baterías varían según condiciones o requerimientos del cliente.

La mayoría de nosotros estamos acostumbrados a las transacciones definidas, por ejemplo, cuando vamos a una tienda, vemos un pantalón que nos gusta, lo compramos y ya está, pero si ese pantalón fuese una batería, definir su precio sería algo así:

• Y si los pido con dos bolsillos más ¿cuánto vale? ¿Pueden ser esos bolsillos más grandes? (funciones)
• Y si quiero poder lavarlo unas veinte veces sin que se dañe ¿cuánto vale? ¿Y si lo quiero lavar 150 veces? ¿cuánto vale? (ciclos de uso)
• Y si yo solo los uso unos meses y luego los vendo ¿Lo puedo hacer? ¿Cuánto me vale si es así? (segunda vida)
• Y si yo solo los uso medio día, por puesta ¿Cuánto me vale? (profundidad de descarga)

Esta noción de que nosotros y el cliente somos los responsables en gran parte del precio final no es fácil de comprender. Lo que hay que considerar es que estamos imponiendo cláusulas de desempeño a futuro y posibles modificaciones de uso, y hay pocas inversiones de alto valor que cumplen funciones críticas bajo una amplia variación de condiciones de uso a futuro.

Una manera de evitar dar una respuesta compleja es mirar la historia de los precios promedios. Si hace años las baterías estaban por encima de los 1000 USD kWh, hoy comercialmente se consiguen entre 200–400 USD kWh en promedio. La gráfica publicada por Bloomberg lo explica mejor:

El decrecimiento en su precio es evidente, ahora revisaremos la pregunta ¿Por qué me pregunta por el precio? ¿Por qué preguntan si serán económicas algún día? Bueno, la batería es el componente más costoso dentro de un vehículo eléctrico y si su precio baja, por consecuencia también baja el precio del vehículo.

Desde mi experiencia y luego de cientos de modelos corridos, a ~260 USD/kWh, ya es posible que un bus eléctrico sea más económico en operación y retorno que un bus convencional. A 220 USD/kWh, es más económico operar un taxi eléctrico y a precios por debajo de 180 USD/kWh, ya tiene sentido usar estas mismas baterías para acumular energía solar en Colombia. Sin embargo, a pesar de todo este progreso la percepción es que las baterías aún son costosas y esto tiene que ver con un fenómeno conocido como la “curva de adopción” ver gráfica tomada de Forbes.

Las baterías solo serán consideradas económicas cuando estemos quizás cruzando el umbral de la mayoría temprana y empezando la adopción por la mayoría tardía, porque este tipo de usuarios sólo adoptan tecnología cuando ya es común y no depende del cálculo económico para asegurar su elección, es simplemente la mejor y/o única opción.

Esta respuesta centrada en la simplicidad no es la única. El tema también se está politizando desde que la agencia de transporte estadounidense publicó la modificación del precio objetivo para las baterías automotrices. Durante la última década la meta estaba en 100 USD/kWh, en el otoño bajó a 80 USD/kWh y en abril de este año lo redujo de nuevo a 60 USD/kWh. Al revisar la página oficial (aún desactualizada) energy.gov vemos que esta meta de precio viene con sus propias condiciones de rango y tiempo de recarga con nuestro pantalón teórico. Y ¿a que se puede deber este cambio de meta? Por un lado, es una forma de presionar a la industria y ser una agencia de vanguardia, y por otro lado al alejarse del precio promedio genera la sensación colectiva de que las baterías aún no son económicas.

En abril, cuando se anunció dicha noticia, esta agencia aún estaba bajo control del gobierno pasado, y no es un secreto su apoyo a la industria tradicional automotriz, del petróleo y del carbón y todo aquello fuese ya “económico”, incluyendo explotar reservas en Alaska. Pero la primera razón tiene más peso. Si la agencia está al tanto, no puede desconocer que, aunque el precio global promedio aún supera los 100 USD, localmente dentro de Estados Unidos ya la meta de los 60 USD pronto será rebasada.

Es aquí donde entra una de mis empresas favoritas, que es imposible de esconder y de negar para que lo tengan en cuenta en su análisis crítico de este artículo y es Tesla, quienes anunciaron en septiembre del 2020 durante su famoso “Batería Day”, que su costo por celda llegaría en los próximos 12 meses a menos de 56 USD/kWh. Posiblemente esta información desató algo de pánico dentro de Energy.gov, quienes deben estar a la expectativa mientras Tesla continúa creciendo y fabricando a velocidades vertiginosas. Sus acciones siguen subiendo, sus vehículos se venden bastante bien y el número de ingenieros ingresando a la empresa la sitúa hoy como la empresa preferida por los ingenieros recién egresados.

Ahora, es importante tener en cuenta que el precio de un pack de batería no es lo mismo que el precio de una celda. El mercado habla de packs y Tesla de celdas, y es aquí donde nos encontramos con algo sumamente importante. Como dije, son los usuarios los que encarecen el producto y esto tiene que ver también con el modelo de construcción de vehículos. Tradicionalmente, o más bien, en los últimos 30 años las marcas automotrices son en esencia diseñadores y ensambladores de carros y las partes son construidas por terceros, los famosos OEMs (constructores de equipo original). Cuando las empresas tradicionales en Detroit, Alemania y Japón cotizaban la batería con el OEM, empezaba el baile de las condiciones, donde la marca pide una serie de características y el fabricante responde tratando de cumplirlas, Al ser dos empresas distintas esta delegación de responsabilidades naturalmente aumenta el costo del producto. El OEM no se puede equivocar, va a firmar un contrato multimillonario con un gigante automotriz y debe cumplir. Tesla está por fuera de este sistema con su integración vertical, no muy común hoy en día, pero cómo empezó Henry Ford con su sistema verticalmente integrado hasta en el caucho de las llantas.

La tarea de diseñar el pack de batería es parte integral del proceso de diseño del vehículo y la responsabilidad de su desempeño lo comparten varios grupos que involucran además de la ingeniería, el diseño, manufactura, compras, y calidad entre otros. En esencia, un pack es un conjunto de celdas físicamente amarradas, conectadas y protegidas, entre más se integren estas al vehículo menos partes son necesarias y por tanto se reducen las operaciones de ensamble y manufactura. Tesla está hablando de que su celda sea parte de la estructura del vehículo, eso reduce material y peso en el chasis, el hecho de que la tapa de su batería sea el mismo piso del carro simplifica la carrocería y hace que los sistemas de enfriamiento sean compartidos y controlados por su revolucionaria octo-válvula. En esencia Tesla construye el 100% de su carro y por ello tiene control sobre todas esas posibles condiciones, evitando esa separación de responsabilidades. El precio de la celda será muy cercano al precio del pack, porque el pack es cada vez más una parte integral del vehículo. Y es por esto y otras innovaciones en diseño y manufactura de celdas que Tesla está llegando a un precio casi a la mitad del mercado…y sin mencionar que son las baterías de mejor desempeño.

Sin embargo, no hay una respuesta final, a pesar de toda la innovación y detallada ingeniería, incluso Tesla se está viendo afectado por el boom de vehículos eléctricos y las materias primas están subiendo de precio. Algunos consideran que habrá un estancamiento de precios a pesar de las nuevas eficiencias, simplemente por consecuencia de la alta demanda. Pero también debemos tener en cuenta que cuando los precios de las materias primas suben, aumenta su producción y la inversión en producirlas y usarlas más eficientemente, también se invierte con mucha más fuerza en las alternativas y eso fortalece los ecosistemas productivos.

Entonces volviendo a responder la pregunta ¿Cuándo serán económicas las baterías? En pocas palabras depende del tipo de usuario, para un porcentaje pequeño de la población (aproximadamente el 2.2% de usuarios automotrices) ya el precio es económico y esto ha disparado a varias industrias que quieren ganarse el próximo porcentaje de usuarios, lo cual sin duda alguna bajará el precio para todos. ¿Entonces que tipo de usuario eres?

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