Hannah Ritchie

Un estudio publicado por Our World in Data muestra cómo el coste de las baterías ha caído hasta un 97 % en las últimas tres décadas, desde casi el comienzo de su comercialización.

Hay varias formas de almacenar el exceso de energía. La mayoría de nosotros pensamos en baterías. Aquí veremos las baterías de iones de litio: el tipo más común. Las baterías de iones de litio se utilizan en todo, desde su teléfono móvil y computadora portátil hasta vehículos eléctricos y almacenamiento en la red. 

El precio de las baterías de iones de litio se redujo en un 97% en las últimas tres décadas. Una batería con una capacidad de un kilovatio-hora que costaba $ 7500 en 1991, costaba solo $ 181 en 2018. Eso es 41 veces menos. Lo que es prometedor es que los precios siguen cayendo abruptamente: el costo se redujo a la mitad entre 2014 y 2018. Una reducción a la mitad en solo cuatro años.

Pongamos esta caída de precios en perspectiva:

+El popular automóvil eléctrico Nissan Leaf , que también es uno de los modelos más asequibles, tiene una batería de 40 kWh. A nuestro precio de 2018, la batería cuesta alrededor de $ 7,300. Imagínese intentar comprar el mismo modelo en 1991: la batería sola costaría $ 300,000.

+O tome el Tesla Model S 75D que tiene una batería de 75 kWh. En 2018, la batería cuesta alrededor de $ 13,600; en 1991 habría sido de 564.000 dólares. Más de medio millón de dólares por una batería de automóvil.

Esto muestra la importancia de estas reducciones de precios para descarbonizar no solo nuestras redes eléctricas, sino también nuestros sistemas de transporte.

A menudo observamos estas reducciones de precios en relación con el tiempo. Pero, por supuesto, no es el tiempo en sí el que impulsa estas reducciones. Son las innovaciones en la producción de estas baterías las que permiten producirlas a costos cada vez más bajos. A medida que aumenta la producción, hay más oportunidades e incentivos para lograr tales innovaciones: es por eso que los precios a menudo caen cuando las tecnologías comienzan a escalar

En el gráfico vemos la relación entre los precios y la capacidad instalada acumulada de las baterías. Ambos se muestran en ejes logarítmicos. 

En 1991, el tamaño del mercado de las celdas de iones de litio era minúsculo: solo había 0,13 megavatios (MWh) instalados. Eso es solo 130 kWh, menos de dos paquetes de baterías de 75 kWh que encontrarías en un automóvil Tesla. Desde entonces, la capacidad desplegada ha aumentado rápidamente. Para 2016, esto había aumentado a 78.000 MWh. Eso es seis órdenes de magnitud más alto.

La relación entre precio y capacidad instalada acumulada se denomina "curva de aprendizaje". Este es un concepto que se usa a menudo para comprender las mejoras de costos en las tecnologías de escala. La tasa de aprendizaje nos dice, en promedio, cuánto cae el precio de algo por cada duplicación de la capacidad acumulada. Encontramos que para las células de iones de litio, esta tasa de aprendizaje fue del 20,1%. 

Esto significa que los precios cayeron en promedio un 18,9% cada vez que se duplicó la capacidad instalada. Da la casualidad de que esto es similar a la tasa de aprendizaje de los módulos solares ; con cada duplicación de la capacidad solar instalada, el precio de los módulos solares se redujo en una media del 20,2%.

Las mejoras que hemos visto en las tecnologías de baterías no se limitan a reducir los costos. Como muestran Ziegler y Trancik, la densidad de energía de las células también ha ido en aumento. La densidad de energía mide la cantidad de energía eléctrica que puede almacenar en un litro (o unidad) de batería. En 1991, solo se podían obtener 200 vatios-hora (Wh) de capacidad por litro de batería. Ahora puede obtener más de 700 Wh. Eso es un aumento de 3.4 veces.

Lo que esto significa es que las baterías se han vuelto más pequeñas y livianas para cualquier capacidad eléctrica dada. Es posible que lo haya notado usted mismo, ya que sus teléfonos móviles se volvían más livianos y delgados. 

Esta es una mejora tecnológica crucial ya que uno de los principales inconvenientes de algunas tecnologías de baterías es que son pesadas y esto limita su uso en una serie de tecnologías que todavía funcionan con combustibles fósiles. Imagínese intentar pilotar un avión eléctrico lleno de baterías pesadas. 

De hecho, el tamaño y el peso de las baterías que necesitaría para alimentar aviones grandes es una de las mayores barreras para la transición a la aviación electrificada. 7 Lo mismo ocurre con los envíos o los camiones: las baterías más grandes y pesadas solo hacen que todo sea más costoso en términos de energía. 8Necesita muchas baterías grandes, que ocupan espacio y agregan peso para transportar.

Nuestras baterías ahora son solo una fracción del costo y son más pequeñas y livianas. Estas mejoras tecnológicas son tan esenciales para hacer de la electricidad baja en carbono la opción asequible predeterminada como las reducciones en el costo de los paneles solares o las turbinas eólicas. Pero aún queda mucho por hacer si queremos volar en aviones eléctricos o que nuestras mercancías sean transportadas a través de los océanos en barcos eléctricos en el corto plazo.