Cuando Tesla se fundó en 2003, la ortodoxia de los vehículos eléctricos sostenía que un coche necesitaba celdas de batería grandes y fabricadas a propósito; los cilindros 18650 de los portátiles parecían juguetes. Entonces AC Propulsion sustituyó el paquete de plomo-ácido de su prototipo tzero por celdas de litio-ion 18650 de grado portátil y más que triplicó la autonomía del coche. Martin Eberhard y Marc Tarpenning —que ya habían construido un producto en torno a las 18650 en la editorial de libros electrónicos NuvoMedia— licenciaron la tecnología de AC Propulsion y fundaron Tesla sobre la misma apuesta.
Tarpenning describió la economía de las celdas: «No dejaban de mejorar. Cada vez que mirábamos, eran otro 7% mejores o un 7% más baratas». Un documento técnico de Tesla de 2006 de Berdichevsky, Kelty, Straubel y Toomre lo dejó explícito: unas 6.800 18650 de consumo —450 kg que almacenaban 56 kWh, más de 200 millas de autonomía, algo que ningún vehículo eléctrico de producción había ofrecido. Atribuía el mérito a quince años de tracción del mercado de la electrónica de consumo.
La seguridad pasó de dentro de una gran celda a medida al sistema: cada una de los miles de millones de 18650 fabricadas cada año llevaba su propio limitador de corriente, dispositivo de ruptura y envoltura de acero, de modo que un fallo no podía derribar el paquete. El Roadster se lanzó en 2008; el paquete del Model S escaló la apuesta a 7.104 celdas Panasonic 18650, y la celda de portátil se convirtió en la referencia contra la que se medía todo programa de baterías para vehículos eléctricos.
Subirse a un mercado que otro financia
El mercado de los portátiles ya había pagado la factura de I+D: la densidad de las celdas y la fabricación en volumen mejoraban cada año a una escala que ningún programa de vehículos eléctricos podía financiar.
Miles de millones de 18650 al año significaban una producción madura y de alto rendimiento y una calidad predecible que cualquier celda automotriz a medida tardaría una década en alcanzar.
Las celdas pequeñas localizaban los fallos: cada una de las 6.800 tenía su propio limitador de corriente y dispositivo de ruptura, de modo que una celda defectuosa no podía derribar el paquete.
Desacopló el destino de Tesla de su propia escala: incluso fabricando 2.000 coches al año, Tesla compraba celdas con precios de un mercado de miles de millones de dispositivos.
Si una pieza crítica debe seguir mejorando durante años, adopte el formato que financia otro mercado. Herede su curva de aprendizaje gratis; gaste su ingeniería en gestionar muchas piezas baratas, no en perfeccionar una.
El debut del Roadster en 2008 convirtió «miles de celdas pequeñas, gestionadas por software» en la respuesta práctica a la pregunta de la batería para vehículos eléctricos. El Model S repitió la apuesta a escala con 7.104 celdas por paquete, y los rivales que diseñaban celdas de formato grande pasaron años intentando alcanzarlos en coste por kilovatio-hora. Tesla pasó después a formatos cilíndricos más grandes de su propia especificación, pero la lógica fundacional —comprar la curva que financia el mercado de la electrónica, diseñar el sistema en torno a la pieza de consumo— siguió siendo la plantilla de la empresa, a través de la asociación con Panasonic y hasta la era de la Gigafactory.
CONSULTA LAS PRUEBAS
Las fuentes
- The Tesla Roadster Battery System (Tesla Motors technical paper) Tesla Motors (Berdichevsky, Kelty, Straubel, Toomre), mirrored at Battery Power Online · batterypoweronline.com ·
- The revolutionary Roadster (book excerpt) EVANNEX · evannex.com ·
- Tesla Model S Battery System: An Engineer's Perspective CircuitDigest · circuitdigest.com ·