L'échange de batterie est populaire en Chine, mais comment ça marche ?

Il y a un peu plus d'un mois, le fabricant chinois de véhicules électriques, NIO, a annoncé son deux millionième échange de batterie depuis la mise en service de la technologie en 2018. Plus d'un million de ces échanges ont été effectués depuis octobre. Mais qu'est-ce que l'échange de batterie et a-t-il un avenir en dehors de la Chine ?

Pour inventer une phrase, l'échange de batterie fait exactement ce qu'il dit sur l'étain. Au lieu de recharger une batterie EV de manière traditionnelle, l'unité entière est retirée et remplacée par une batterie complètement chargée. Celui qui a été retiré est ensuite rechargé et stocké au dépôt jusqu'à ce qu'il soit remis dans un autre EV.

Comment remplace-t-on une batterie en pratique ?

Il y a eu un certain nombre d'expériences d'échange de batteries au fil des ans, mais nous nous concentrerons sur la plus réussie à ce jour :NIO en Chine.

Dans le cas de NIO, comme la plupart des fabricants de véhicules électriques, ses batteries sont disponibles dans des tailles définies, 70 kWh étant la norme sur tous ses modèles, 84 kWh étant la prochaine étape et 100 kWh étant la plus grande actuellement. Sa nouvelle berline phare ET7 aura jusqu'à 150 kWh d'ici 2022.

La marque possède des «stations d'échange d'électricité» à travers la Chine, avec 193 maintenant ouvertes selon les dernières statistiques et avec des plans pour plus de 500 d'ici la fin de l'année. Ceux-ci traitent de l'acte de retirer une batterie usée et de mettre une batterie chargée à sa place. Dans une Power Swap Station typique, il y a de la place pour cinq véhicules électriques, un échange ne prenant que trois minutes.

Le processus est presque entièrement automatisé, comme le montre la vidéo de démonstration ci-dessous de NIO, avec l'alignement du véhicule et de la batterie, le retrait et le rattachement des batteries étant effectués sans intervention humaine. Pendant que l'échange est effectué, des vérifications de l'état de la batterie et du véhicule sont effectuées pour s'assurer que tout fonctionne comme il se doit.

De plus, NIO vient de lancer sa Power Swap Station 2.0 qui permettra au processus de devenir presque entièrement autonome - y compris l'acte de manœuvrer dans la station. Power Swap Station 2.0 utilise 239 capteurs qui reconnaissent le véhicule et permettent au conducteur d'appuyer simplement sur un seul bouton pour lancer l'échange. Chaque station est capable de 312 swaps par jour.

Cela semble simple, mais à qui appartiennent les piles ?

La location de batteries a été abandonnée par les fabricants de véhicules électriques dans l'ouest, Renault étant le dernier à s'accrocher jusqu'à récemment. Pour la plupart des gens, acheter un véhicule électrique mais louer la batterie était un peu comme cracher pour une voiture à essence mais payer mensuellement le réservoir de carburant. Cela n'avait pas beaucoup de sens.

Bien sûr, la plupart des acheteurs de voitures neuves financeront leur véhicule électrique sur PCP ou en crédit-bail, de sorte qu'ils ne le posséderont jamais techniquement de toute façon, mais cela mis à part, les attitudes ici sont beaucoup plus biaisées en faveur de la propriété plutôt que de la location.

NIO exploite un modèle de batterie en tant que service (BaaS) où, comme le film, les piles ne sont pas incluses. Les propriétaires achèteront ou financeront toujours leur voiture, mais ils s'abonneront également pour avoir accès à une certaine taille de batterie. Par exemple, un abonnement mensuel à une batterie de 70 kWh coûte 109 £. Ils peuvent ensuite échanger aussi peu ou aussi souvent qu'ils en ont besoin, le visiteur le plus fréquent effectuant 654 échanges (à la fin mars 2021).

D'autres entreprises l'ont-elles fait ?

Oui. Mais il n'a pas fait son chemin et sans doute, malgré le succès de NIO en Chine, il offre toujours un produit de niche au niveau mondial.

En 2013, Tesla a fait la démonstration de la technologie d'échange de batterie, remplaçant une batterie Model S en seulement 90 secondes. Il a même ouvert une station d'échange en Californie, mais contrairement à Field of Dreams, Tesla l'a construite et personne n'est venu. Seulement cinq des 200 invitations initiales aux propriétaires ont pris la peine d'essayer la technologie. L'apathie du reste a complètement mis fin à l'idée.

Depuis, Tesla a créé l'un des meilleurs réseaux de recharge rapide au monde. De plus, comme de nombreux géants de la technologie, il enferme sa technologie et ne voudrait jamais participer à un modèle commercial d'échange de batteries qui le verrait partager la technologie avec d'autres fabricants.

Avant Tesla, la société israélienne "Better Place" avait tenté de déployer l'échange de batteries sur plusieurs marchés, en se concentrant sur les Renault Fluence ZE. Cependant, il ciblait les utilisateurs professionnels et il n'y avait pas le volume d'utilisation nécessaire pour faire fonctionner l'entreprise. Il s'est plié en 2013.

Un nouveau venu dans le quartier, Ample, est récemment entré dans la mêlée et cible également les flottes commerciales et les taxis. Il vise à opérer dans les villes et, en ce qui concerne les flottes, dans des endroits stratégiques autour des pays avec des plans initiaux établis en Europe continentale. Cependant, son modèle commercial dépend des partenariats avec les équipementiers et les flottes, et de leur volonté de passer aux propres modules de batterie standardisés d'Ample.

Semble raisonnable. Quand est-ce qu'il vient ici ?

L'échange de batterie répond à beaucoup de questions. La recharge devient un problème hors site, de sorte que l'accès à un chargeur domestique ou à une borne de recharge dans la rue à proximité n'est plus un problème.

La location de batteries via BaaS signifie que la dégradation au fil du temps n'est pas un problème, donc en supposant que les véhicules électriques plus anciens sont toujours pris en charge par les stations d'échange, ils pourraient continuer à fournir le service sans craindre qu'une batterie de remplacement ne soit un problème. Cela maintient également les cellules entre les mains des fabricants, ce qui pourrait répondre à un autre gros problème auquel l'industrie est confrontée :le recyclage des batteries usagées. Les fabricants pourraient littéralement s'approprier ce processus et améliorer les références environnementales de leurs entreprises en créant des économies circulaires.

Mais - et il y a un gros mais - il y a des problèmes de normalisation entre les fabricants, les emplacements des stations d'échange et qui les possèdent, et les dépenses de toute cette infrastructure sur les marchés où les bornes de recharge sont en hausse. Il y a aussi la question de la culture occidentale qui privilégie la propriété à la location, et du comportement, où nous effectuons la plupart de nos recharges à domicile (environ les trois quarts - comme indiqué dans notre conversation avec Versinetic) plutôt qu'en public.

Cependant, cela ne veut pas dire que cela n'arrivera jamais. L'homogénéisation des véhicules électriques et de leurs cellules est déjà généralisée, Ford s'apprêtant à utiliser la plate-forme MEB de VW, par exemple. Les fabricants de véhicules électriques ont également accepté d'acheter des infrastructures partagées sous la forme d'IONITY ici en Europe et d'Electrify America aux États-Unis.

Le marché des véhicules électriques est encore jeune et relativement capable de pivoter. Il faudrait un fabricant courageux pour introduire l'échange de batterie ici, mais avec NIO en direction de l'Europe, cela pourrait bien finir par être une importation chinoise qui se propage.