Замена аккумуляторов или переключение аккумуляторов — это технология электромобилей , которая позволяет электромобилям быстро заменять разряженный аккумулятор на полностью заряженный, а не заряжать автомобиль через зарядную станцию . Замена аккумуляторов распространена в электропогрузчиках . [ 1]
В настоящее время тайваньский производитель электроскутеров Gogoro управляет крупнейшей сетью по замене аккумуляторов для электрических мопедов, насчитывающей около 11 000 GoStations на Тайване и 250 в материковом Китае . [2] [3] [4] Китайский производитель автомобилей класса люкс Nio является единственным крупным оператором станций по замене аккумуляторов для населения. Компания построила около 2250 станций по замене аккумуляторов по всему Китаю и Европе, и весь процесс занимает три минуты от начала до конца. [5] [6] Ранее Renault и Tesla пытались сделать свои автомобили способными к замене аккумуляторов.
Концепция сменной аккумуляторной службы была предложена еще в 1896 году. Впервые она была предложена между 1910 и 1924 годами компанией Hartford Electric Light Company через службу аккумуляторов GeVeCo, обслуживающую электрические грузовики. Владелец транспортного средства приобрел транспортное средство без аккумулятора у General Vehicle Company (GeVeCo), частично принадлежащей General Electric . [7] Электроэнергия была приобретена у Hartford Electric в виде сменной батареи. Транспортные средства и батареи были разработаны для облегчения быстрой замены. Владелец платил переменную плату за милю и ежемесячную плату за обслуживание, чтобы покрыть расходы на техническое обслуживание и хранение грузовика. Эти транспортные средства проехали более 6 миллионов миль.
Начиная с 1917 года и в течение нескольких лет аналогичная услуга действовала в Чикаго для владельцев автомобилей Milburn Electric. [8]
В 1993 году компания Suntera разработала двухместное 3-колесное электромобиль под названием SUNRAY, который поставлялся с аккумуляторным картриджем, заменяемым за считанные минуты на станции замены батарей. [9] В 1995 году компания Suntera добавила мотороллер. [10] Позже компания была переименована в Personal Electric Transports [11] (PET). После 2000 года компания разработала электрический автобус. В 2004 году 3-колесный стоячий электромобиль компании занял 1-е место в 5-дневной гонке на электромобилях American Tour de Sol , [12] прежде чем был закрыт в 2006 году.
Система быстрой замены аккумуляторов была внедрена для обслуживания 50 электробусов на летних Олимпийских играх 2008 года . [13]
Некоторые более мелкие схемы пытались популяризировать замену аккумуляторов в отдельных городах. Zotye Auto построила парк из 15 хэтчбеков M300 EV для таксопарка в Ханчжоу , Китай. В 2011 году один из этих автомобилей загорелся после того, как загорелся аккумулятор в багажнике. Позднее расследование показало, что рассматриваемый аккумулятор, а также соединительная электроника в грузовике изношены из-за многократной загрузки и выгрузки заряженных аккумуляторов. Электрическая схема была остановлена после инцидента. [14]
Сеть Better Place была первой современной попыткой сделать модель замены аккумуляторов общепринятой. Renault Fluence ZE был первым автомобилем, который смог принять этот подход и предлагался в нескольких странах, включая те, где не планировалось никаких станций замены аккумуляторов. [15]
Better Place запустила свою первую станцию по замене батарей в Израиле, в Кирьят-Экроне , недалеко от Реховота , в марте 2011 года. Процесс обмена занял пять минут. [16] [17] Последующие станции по замене батарей были построены в Дании . Better Place подала заявление о банкротстве в Израиле в мае 2013 года. [18] [19]
В 2012 году Tesla начала строить собственную сеть быстрой зарядки Tesla Supercharger . [20] Год спустя, в июне 2013 года, Tesla объявила о своих планах предложить замену аккумуляторов. Tesla показала, что замена аккумулятора в Model S заняла чуть более 90 секунд. [21] [22] Илон Маск сказал, что услуга будет предлагаться по цене около 60–80 долларов США по ценам июня 2013 года. В стоимость покупки автомобиля входила одна аккумуляторная батарея. После замены владелец мог позже вернуться и получить свою полностью заряженную аккумуляторную батарею. Вторым вариантом было бы оставить замененную батарею и получить/доплатить разницу в стоимости между оригинальной и заменой. Цены не были объявлены. [21] В 2015 году компания отказалась от своей единственной станции замены , построенной в Harris Ranch , из-за отсутствия интереса со стороны клиентов. [23]
Другие поставщики услуг по замене аккумуляторов включают Gogoro , Delta Electronics , BattSwap, [ необходима цитата ] , Voltia и Swap & Go. [24] [25] [26] К началу 2022 года Nio построила более 850 станций по замене в Китае, [27] по сравнению со 131 в 2020 году. [28] Станция может стоить 772 000 долларов в Китае. Аккумулятор мощностью 90 кВт·ч заряжается при 60 кВт и может быть заменен за 6 минут. [27] В Китае эксплуатируются цементовозы , на которых заменяется тяжелый аккумулятор. [29] Система замены аккумуляторов с аккумулятором мощностью 2 МВт·ч в каждом 20-футовом (6,1 м) транспортном контейнере, питающем переоборудованную баржу для канала, начала работать в Нидерландах в 2021 году. [30] [31]
Во Франции такие компании, как ZEWAY, внедрили систему замены аккумуляторов для своих электросамокатов, что позволяет производить мгновенную подзарядку всего за 50 секунд через сеть станций замены аккумуляторов. Этот подход набирает популярность, особенно в городских районах, поскольку он способствует развитию экологически безопасного транспорта и устраняет ограничения традиционных методов зарядки аккумуляторов. В 2024 году ZEWAY достигла 1 000 000 замен и стала европейским лидером по замене аккумуляторов.
Решения по замене батарей критиковались как запатентованные. Создавая монополию на право собственности на батареи и защищенные патентами технологии, компании разделяют рынок и уменьшают шансы на более широкое использование замены батарей. [32]