Станції заміни акумуляторів: повна батарея замість вічного очікування

Китайський виробник електромобілів Nio відкрив перші станції обміну акумуляторів у Німеччині. Чи стане це бізнес-моделлю майбутнього?

Зарядка – це неприємно і повільно. Як альтернатива підключенню електромобіля до електромережі, в Китаї запровадили повністю автоматичну заміну акумуляторів. Тепер ця система має закріпитися і в Німеччині. Потенційні переваги привабливі, але є й кілька перешкод.

Як відбувається заміна батарей?

Заміна акумуляторів здійснюється в спеціальних, повністю автоматизованих станціях обміну у форматі подвійного гаража. Водій заїжджає на машині і паркує її у визначеному місці, решта – автоматика. Поки пасажири залишаються в машині, робот під автомобілем послаблює гвинтове з’єднання батареї з транспортним засобом і від’єднує акумуляторну батарею від системи охолодження. Вийнятий розряджений акумулятор відвозиться на підзарядку, а новий, повністю заряджений, встановлюється і закріплюється. Через п’ять-шість хвилин після в’їзду на станцію електромобіль готовий до роботи. Після завершення зміни розряджений акумулятор залишається на місці, де його повільно і дбайливо заряджають для наступного клієнта. На складі є близько десятка акумуляторів, що дозволяє здійснювати до дванадцяти змін за годину. Ці цифри вказані для системи обміну Nio, яка є єдиною, що вже працює в Німеччині. Аналогічні цифри стосуються й інших операторів.

Хто є власником обмінних батарей?

Важливим моментом щодо концепції обміну є те, що вона в основному працює лише з орендованими акумуляторами. Окремі акумуляторні батареї не закріплені за транспортним засобом назавжди, але їх можна обміняти в межах цілого автопарку. Для багатьох водіїв такий підхід може бути незнайомим. Однак він також має свої переваги: власникам електромобілів не потрібно турбуватися про термін служби акумулятора. Вони також не несуть відповідальності за будь-які пошкодження. Теоретично, клієнти також можуть отримати вигоду від прогресу в розробці акумуляторів без необхідності купувати новий автомобіль. Однак це залежить від того, чи зробить постачальник послуг з обміну такі акумулятори доступними.

Чи є інші переваги для клієнта?

Основною перевагою обмінної моделі є коротший час простою. Заправка автомобіля з запасом ходу в сотні кілометрів займає лише близько п’яти хвилин. Аналогічна підзарядка на станції швидкої зарядки займає в кращому випадку приблизно в п’ять разів більше часу. Є й інші переваги: Одна з них – гнучкість у виборі акумуляторів. В принципі, обмінні станції мають накопичувачі різної ємності. Якщо у повсякденному житті ви можете впоратися з невеликим запасом ходу і тому їздите з недорогим і легким міні-акумулятором, ви можете, наприклад, тимчасово переключитися на більшу батарею за окрему плату на обмінній станції для далекої поїдки.

Nio Power-Swap-Station – як це працює?

Чи має заміна батарей також переваги для виробника?

Клієнти, які не турбуються про запас ходу – ось очевидна перевага, яку ця технологія має для виробників. Ті, хто може запропонувати велику мережу обмінних станцій, мають конкурентну перевагу серед багатьох груп клієнтів перед виробниками, які покладаються виключно на свою мережу швидкої зарядки. Але є й інші, більш стратегічні переваги: У випадку підмінних моделей акумулятор здається лише в оренду і, таким чином, залишається в руках автовиробника протягом усього життєвого циклу. Автовиробникові не потрібно боятися дорогих гарантійних зобов’язань, оскільки він може просто вилучити несправні батареї з обігу. Загалом, стан батареї можна краще контролювати, постачальник послуг обміну контролює і оптимізує продуктивність зарядки, тривалість зарядки і статус зарядки, розподіляючи навантаження в межах запасу зберігання таким чином, щоб окрема батарея працювала якомога довше. Коли акумуляторні батареї вичерпують свій термін експлуатації автомобіля, постачальник приймає рішення про утилізацію, переробку або інтеграцію в стаціонарну систему накопичення енергії.

Для яких транспортних засобів зараз підходить ця концепція?

Китайський виробник CATL створює в Китаї власні обмінні станції для батарей елетромобілів

Geely також включилася в бізнес обмінних станцій 

Geely будує такоє обмінні станції для вантажних автомобілів

У Німеччині лише китайський виробник Nio наразі пропонує заміну акумуляторів на станціях. Наразі є дві станції, але їх буде більше. У Китаї Nio та її конкуренти, такі як MG і Geely, а віднедавна і виробник акумуляторів CATL, вже мають мережу альтернативних станцій зарядки. На додаток до седана люкс-класу NT7, китайці пропонують менший за розміром ET5 та позашляховик EL7.

Скільки коштуює заміна?

Поки що тільки Nio назвала конкретні ціни. Дві заміни на місяць у китайців безкоштовні. Після цього клієнт платить десять євро за заміну, плюс різниця в енергоємності між старою і новою батареєю. Наразі Nio стягує дуже розумну ціну – 20 центів за кВт-год. Однак, що робить заміну дійсно дорогою, так це оренда батареї. Щонайменше 170 євро на місяць стягується за батарею на 75 кВт-год в Nio ET7. Якщо ви хочете велику батарею на 100 кВт-год, ви платите 290 євро. Це на додаток до мінімального одноразового платежу в розмірі майже 70 000 євро за автомобіль. Крім того, можлива модель підписки зі щомісячними платежами для приватних клієнтів від 1 130 євро. При цьому відвідування станцій заміни акумуляторів є безкоштовним для користувачів передплати “до подальшого повідомлення”.

Чи є інші недоліки?

Поки що невелика кількість станцій, відносно високі ціни та залежність від тарифної політики провайдера – це класичні недоліки з точки зору клієнта. Останній пункт слід розглядати в перспективі, оскільки, незважаючи на можливість переходу, класична швидка зарядка все ще можлива – а отже, вибір, можливо, більш вигідного загального пакету цін на електроенергію.

Низька щільність мережі, ймовірно, є більш серйозною проблемою. Якщо на станції утворюється черга, то перевага в часі від переходу на швидку зарядку навряд чи буде доступною для останньої людини в черзі, якщо в ній більше трьох осіб. Крім того, технологія перемикання вносить певну негнучкість у розробку транспортного засобу. Положення і кріплення батареї значною мірою визначені заздалегідь, і майбутні мислимі концепції платформ, такі як структура “елемент-шасі”, де модулі зберігання енергії встановлюються безпосередньо в кузові автомобіля, є неможливими.

Для яких груп користувачів заміна батарей особливо цікава?

Класичні цільові клієнти – це люди, які часто їздять на великі відстані. Наприклад, торговий представник, який проїжджає кілька сотень кілометрів за раз, не має можливості підзарядитися у клієнта, але хоче ввечері швидко дістатися додому. Ідея полягає в тому, що він може швидко замінити батарею по дорозі і відразу продовжити рух.

Концепція також цікава тим, хто не має власної зарядки вдома – наприклад, мешканцям спальних районів міст або будинків із застарілими лініями електропередач. У Китаї підмінні акумулятори також зарекомендували себе у великих житлових районах як альтернатива зарядним станціям. Тут також відіграє роль краща керованість зарядки: місцеві лінії електропередач не повинні бути розраховані на одночасну заправку сотень водіїв електромобілів після роботи. Оскільки змінні батареї можна заряджати протягом дня, пікові навантаження зменшуються.

Чому системи заміни батарей досі не змогли зарекомендувати себе?

Китайські автовиробники не перші, хто прийшов до ідеї заміни батарей. На початку тисячоліття ізраїльська компанія Better Place і французький автовиробник Renault розробили подібну систему і також відкрили перші пілотні заводи в 2011 році. Однак через два роки проект знову був похований. Однією з причин могло бути те, що на той час електронна мобільність перебувала в зародковому стані і була набагато більш екзотичною, ніж сьогодні. Крім того, співпраця між оператором обмінної станції та виробником транспортного засобу виявилася проблематичною. Сьогодні автовиробники намагаються пропонувати обидва продукти з одного джерела.

Чи буде потрібна стандартна батарея в довгостроковій перспективі?

Той факт, що Better Place зазнав труднощів, можливо, також пов’язаний з тим, що вони змогли отримати лише одного автомобільного партнера, Renault. Nio також може зіткнутися з цією проблемою, особливо в Європі. Зрештою, автомобільний парк наразі занадто малий, щоб мати сенс у створенні великої мережі обмінних станцій. У короткостроковій перспективі, однак, жоден інший виробник, швидше за все, не підхопить цю технологію.

Однак у середньостроковій перспективі участь у концепції обміну може стати цікавою, особливо для невеликих виробників: наприклад, для постачальників невеликих серій легкових автомобілів або спеціальних комерційних транспортних засобів, наприклад, тих, що використовуються для доставки.

Виробник акумуляторів CATL хоче в майбутньому запропонувати відповідні акумуляторні системи у великих масштабах. Малоймовірно, що західні автовиробники погодяться на стандартну батарею і створять власну модель зарядної станції. Ще менш реалістичним видається те, що вони приєднаються до Nio або CATL. Замість цього вони зосереджуються на вдосконаленні технології швидкої зарядки. У майбутньому зарядка не повинна займати більше часу, ніж заправка рідким паливом сьогодні.

Чи стане зарядка або заміна стандартом майбутнього?

Навряд чи один підхід повністю витіснить інший. В принципі, обидва можуть добре співіснувати, оскільки вони доповнюють, а не виключають один одного. Обидва мають свої переваги і задовольняють певні потреби. Наприклад, менша потреба у просторі та нижчі витрати на встановлення й експлуатацію роблять зарядні станції привабливими у багатьох місцях, тоді як більша гнучкість і можливість нових бізнес-моделей з орендою акумуляторів свідчать на користь обмінних станцій.