Quando a Tesla foi fundada, em 2003, a ortodoxia dos veículos elétricos sustentava que um carro precisava de células de bateria grandes e feitas sob medida; os cilindros 18650 de laptops pareciam brinquedos. Então a AC Propulsion trocou o pacote de chumbo-ácido de seu protótipo tzero por 18650 de íons de lítio de nível de laptop e mais que triplicou a autonomia do carro. Martin Eberhard e Marc Tarpenning — que já haviam construído um produto em torno de células 18650 na fabricante de e-books NuvoMedia — licenciaram a tecnologia da AC Propulsion e fundaram a Tesla com a mesma aposta.
Tarpenning descreveu a economia das células: "Elas continuavam melhorando. Toda vez que olhávamos em volta, estavam 7% melhores ou 7% mais baratas." Um artigo técnico da Tesla de 2006, de Berdichevsky, Kelty, Straubel e Toomre, deixou isso explícito: cerca de 6.800 células 18650 de prateleira — 450 kg armazenando 56 kWh, mais de 200 milhas de autonomia, algo que nenhum veículo elétrico de produção havia oferecido. O artigo atribuía isso a quinze anos de demanda do mercado de eletrônicos de consumo.
A segurança migrou de dentro de uma grande célula sob medida para o sistema: cada uma dos bilhões de células 18650 fabricadas por ano trazia seu próprio limitador de corrente, dispositivo de ruptura e invólucro de aço, de modo que uma falha não poderia derrubar o pacote. O Roadster foi lançado em 2008; o pacote do Model S escalou a aposta para 7.104 células 18650 da Panasonic, e a célula de laptop tornou-se a referência contra a qual todo programa de bateria veicular passou a ser medido.
Pegue carona em um mercado que outra pessoa está financiando
O mercado de laptops já havia pago a conta de P&D: a densidade das células e a fabricação em volume melhoravam a cada ano numa escala que nenhum programa de veículos elétricos conseguiria financiar.
Bilhões de células 18650 por ano significavam produção madura, de alto rendimento, e qualidade previsível que qualquer célula automotiva sob medida levaria uma década para alcançar.
Células pequenas localizavam as falhas — cada uma das 6.800 tinha seu próprio limitador de corrente e dispositivo de ruptura, de modo que uma célula ruim não poderia derrubar o pacote.
Isso desvinculou o destino da Tesla de sua própria escala: mesmo construindo 2.000 carros por ano, a Tesla comprava células com preço de um mercado de um bilhão de dispositivos.
Se uma peça crítica precisa continuar melhorando por anos, adote o formato que outro mercado financia. Herde a curva de aprendizado dele de graça; gaste sua engenharia administrando muitas peças baratas, não aperfeiçoando uma só.
A estreia do Roadster em 2008 fez de "milhares de células pequenas, gerenciadas por software" a resposta corrente para a questão da bateria veicular. O Model S repetiu a aposta em escala, com 7.104 células por pacote, e as rivais que projetavam células de grande formato passaram anos correndo atrás em custo por quilowatt-hora. A Tesla mais tarde passou a especificar formatos cilíndricos maiores próprios, mas a lógica fundadora — comprar a curva que o mercado de eletrônicos financia, projetar o sistema em torno da peça de prateleira — permaneceu o modelo da empresa, passando pela parceria com a Panasonic e chegando à era da Gigafactory.
CONFIRA AS EVIDÊNCIAS
As fontes
- 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 ·