Rozładowała się bateria w samochodzie elektrycznym? Wjeżdżasz do automatycznej stacji wymiany baterii. Automat montuje nową, naładowaną baterię w ciągu kilku minut. To nie fantazja. W Chinach, firma NIO ma już ponad 1200 osiedlowych stacji wymiany baterii NIO BATTERY SWAP. Czy to może zrewolucjonizować sposób ładowania samochodów elektrycznych i zneutralizować problemy ze zbyt słabą siecią ładowania?

Dlaczego o tym piszemy? Bo NIO jest już obecne w kilku krajach Europy Zachodniej i Północnej, a wkrótce wprowadzi swoje auta do sprzedaży także w naszej części kontynentu. A wraz z nimi – swój sposób na ich „ładowanie”, czyli małe, osiedlowe stacje (jednostanowiskowe) NIO Battery SWAP. Chińska firma podpisała umowę z koncernem paliwowym Shell. Na razie nie są znane szczegóły, ale być może NIO chce budować swoje stacje wymiany baterii właśnie na stacjach Shell. Koncern paliwowy szykuje się wszak do obsługi aut elektrycznych.

Wymiana baterii zamiast ładowania – pomysł znany od lat. I zawsze wywołujący emocje.

Ten pomysł znany jest już od co najmniej 10 lat. Początkowo miał być zastosowany w Kalifornii. Nad jego wprowadzeniem w życie myślało Renault. Pierwsze samochody elektryczne Renault (np. Fluence i Zoe) były sprzedawane w dwóch częściach. Kierowca kupował samochód i równocześnie, leasingował baterię. Pozwalało to na obniżenie kosztów.

Swego czasu istniała firma o interesującej nazwie Better Place. Zbudowała ona sieć 21 stacji wymiany baterii dla aut elektrycznych Renault. W tym, dla wspomnianych wcześniej Renault Fluence Z.E. Lokalizacją był Izrael. A potem Better Place zbankrutowała.

W 2013 roku nad takim rozwiązaniem myślała Tesla, ale pomysł porzuciła.

Tymczasem NIO wdrożyło go w Chinach. Jak wspomnieliśmy wcześniej, działa już 1200 stacji. Po sukcesie NIO, Renault znów myśli nad rozwiązaniem tego typu.

Pomysł NIO zrewolucjonizuje całą elektromobilność!? Nie, nie zrobi tego.

Pomysł chińskiej firmy spowodował rozpalenie wyobraźni u wielu dziennikarzy, w tym z dużych mediów. Zwłaszcza z tych niezwiązanych z motoryzacją.

Pojawiło się wiele artykułów, które wychwalają pomysł NIO i uznają go wręcz za rewolucję w elektromobilności. Przecież wszystkie firmy produkujące auta elektryczne, mogą stosować to samo rozwiązanie i umożliwić wymianę baterii w swoich autach w jednym Swap Battery Station!

Nie, nie mogą. Po pierwsze, wszystkie firmy musiałaby się ze sobą dogadać i podzielić technologiami. Świat jednak nie jest miejscem, zbudowanym według pomysłów Marksa i Lenina, w którym wszyscy ludzie są równi i wszyscy mają po równo. Utopie kończą swój żywot jedynie w wyobraźni ich twórców. I bardzo dobrze.

Plusy rozwiązania NIO

Jakie są zalety rozwiązania, zastosowanego przez chińskiego producenta?

• Wymiana baterii trwa krócej niż ładowanie baterii. Cały proces to kilka minut.
• Proces wymiany baterii jest w pełni zautomatyzowany (ale stacja zatrudnia także obsługę).
• Cała Battery Swap Station ma niewielkie rozmiary. Jak dwustanowiskowy garaż.

Porównując jednak, ładowarka do samochodów elektrycznych zajmuje bardzo mało miejsca (można ją np. montować w latarniach ulicznych) i nie wymaga obsługi. A zatem jej koszty obsługi są znacząco niższe.

Battery Swap Station dla każdego samochodu elektrycznego? Nie.

Dlaczego nie jest możliwe zastosowanie jednego Battery Swap Station dla wszystkich, a może nawet dla kilku producentów samochodów?

Z kilku prostych względów.

• We wszystkich samochodach różnych producentów musiałyby być zastosowane te same baterie litowo – jonowe, tej samej wielkości, z takimi samymi, standardowymi systemami montażu.
• Każdy samochód musiałby mieć tę samą konstrukcję płyty podłogowej, z taką samą demontowalną osłoną, umożliwiającą dostęp do baterii.
• W każdym samochodzie musiałyby być stosowane takie same rozwiązania z dziedziny oprogramowania, umożliwiającego korzystanie z takiej stacji.
• Każde auto elektryczne musiałoby mieć taki sam system chłodzenia baterii i taki sam system rozłączanych przewodów elektrycznych.

Czyli, w praktyce, każdy samochód musiałby być taki sam, jak NIO. Każda bateria musiałaby być taka sama, jak ta stosowana w NIO. Czyli tak, jak napisaliśmy w poprzednim akapicie “komunizm”. To się nie uda.

Takie rozwiązania są możliwe w Europie w przyszłości, np. wtedy, gdy stacje wymiany baterii zbudują koncerny takie jak Stellantis, Volkswagen czy Renault. I np. w przypadku Stellantis, z jednej stacji będą mogły korzystać wszystkie marki wchodzące w skład koncernu, np. Opel, Citroen, Peugeot, FIAT, Alfa Romeo itd. W przypadku Volkswagena z jednej stacji mogłyby korzystać Volkswageny, Audi, Seaty, Porsche i Skody.

Trzeba pamiętać, że stacja musi też przechowywać baterie. Muszą być one przechowywane w odpowiednich warunkach. Są łatwopalne.

Czy demontowalna bateria litowo – jonowa wpływa na bezpieczeństwo samochodu?

Płyta podłogowa jest kręgosłupem auta. W przypadku aut elektrycznych, pod kabiną pasażerską znajduje ważąca kilkaset kilogramów bateria litowo – jonowa. Możliwość jej szybkiego demontażu wymaga zastosowania specyficznej konstrukcji płyty podłogowej.

Czy taka konstrukcja może mieć negatywny wpływ na bezpieczeństwo? Okazuje się, że nie. Np. NIO ET7 (dostosowany do korzystania z Battery Swap Station) zdobył maksymalną notę 5 gwiazdek w testach zderzeniowych Euro NCAP.

Jak działa Battery Swap Station od NIO?

Składa się ona z dwóch części. W jednej znajduje się magazyn, a w drugiej stacja wymiany. Wjeżdża się do niej jak do warsztatu. Prowadzi oprogramowanie, znajdujące się na wyposażeniu auta.

Stacje mają różną wysokość podłogi. W stacjach 2.0 podłoga jest wyższa. Znajduje się ona o ok. 30 cm wyżej, niż powierzchnia drogi przed stacją.

• Kierowca korzysta z aplikacji NIO na telefon albo z ekranu dotykowego w samochodzie (NIO montuje duże wyświetlacze dotykowe w środkowej konsoli, podobne do tych, stosowanych w Teslach). Kierowca wybiera stację na mapie i składa zamówienie na wymianę baterii w swoim aucie.
• Po przyjęciu zamówienia i jego potwierdzeniu przez system, auto trzeba ustawić w odpowiednim miejscu, przed stacją. Pomaga w tym wyświetlacz. Następuje identyfikacja auta.
• System prowadzi kierowcę do wnętrza stacji. Kierowca musi precyzyjnie ustawić samochód wewnątrz stacji, na stanowisku. System cały czas informuje o tym, jak należy ustawić pojazd.
• Po odpowiednim ustawieniu przed automatyczne wyposażenie stacji (koryguje ono ustawienie auta przez kierowcę), kierowca potwierdza opcje na ekranie. Auto jest poddawane inspekcji przez system.
• Następuje automatyczna wymiana baterii. Trwa ona od 3 do 5 minut.
• Samochód jest delikatnie unoszony.
• Pod podwoziem auta umieszczana jest elektryczna winda. Automat odkręca osłonę baterii i samą baterię. Następnie automatycznie montowana jest nowa bateria.
• Kierowca otrzymuje informację o montażu nowej baterii – i może jechać.

Proces odbywa się automatycznie, ale stacja zatrudnia także obsługę. Jedna stacja może wymienić do 300 baterii dziennie.

Pierwsza stacja NIO została uruchomiona 20 maja 2018 roku. Po 2 latach firma miała 131 stacji w Chinach. Dziś – niespełna 4 lata od uruchomienia pierwszej stacji – jest ich 1200.

Czy rozwiązanie NIO jest lepsze od bezobsługowych ładowarek wysokiej mocy? A może, Waszym zdaniem, powstaną jeszcze inne rozwiązania? Albo elektromobilność okaże się ślepą uliczką i nastąpi odwrót? Czekamy na Wasze komentarze.