Comment fonctionne l’échange de batterie EV ?

Bien que la technologie des batteries de véhicules électriques (VE) s’améliore, le temps nécessaire pour charger une voiture électrique est toujours considéré comme un obstacle à l’adoption généralisée. Pour répondre à cette préoccupation, certaines entreprises ont construit un système qui remplace la batterie de votre véhicule électrique par une batterie chargée.

Alors, comment cela fonctionne-t-il et peut-il vraiment résoudre le problème des longs temps de charge ? Nous allons explorer cela ici.

Comment fonctionne l’échange de batterie de voiture électrique

La charge de la batterie d’un véhicule électrique peut prendre des heures, et même une charge rapide peut prendre environ 30 minutes, soit beaucoup plus longtemps qu’un plein d’essence moyen. L’échange de batterie tente de résoudre ce problème avec un système qui remplace la batterie de votre véhicule électrique par une batterie déjà chargée.

Le processus est censé prendre beaucoup moins de temps que même les options de recharge de VE les plus rapides, soit environ dix minutes. Selon Ample, une startup spécialisée dans cette technologie, les stations peuvent être installées dans une zone de la taille de quelques places de parking. Ils sont autonomes et maintiennent plusieurs batteries en charge à un rythme constant, ce qui évite d’aspirer de grandes quantités d’énergie comme le doivent les stations de charge rapide.

Les composants nécessaires à la construction de chaque station sont expédiés, testés et assemblés sur place. En théorie, un véhicule électrique se rendrait dans l’une de ces stations et verrait automatiquement sa batterie remplacée par une batterie complètement chargée et prête à fonctionner en quelques minutes.

Les entreprises en Chine le font déjà, selon Bloomberg. Leurs stations fonctionnent à peu près de la même manière que celles d’Ample, effectuant un échange en quelques minutes seulement. Nio, l’une des plus grandes sociétés de véhicules électriques en Chine, utilise des centaines de stations d’échange au moment de la rédaction.

Si un système d’échange de batterie EV était adopté en masse, il pourrait rendre l’infrastructure de recharge EV beaucoup plus facile à déployer. Cela, associé au peu de temps qu’il faut pour changer une batterie, éliminerait les obstacles à l’entrée autour de la charge qui retiennent de nombreuses personnes lorsqu’il s’agit d’acheter un VE, ne pouvant pas recharger la batterie à la maison, par exemple.

Qu’en est-il des véhicules électriques non conçus pour l’échange de batterie ?

Pour remplacer rapidement la batterie, certains véhicules électriques, comme ceux fabriqués par Nio, sont construits avec une batterie modulaire conçue pour un retrait rapide. Pour les véhicules électriques déjà en circulation, cependant, une approche différente est nécessaire.

Khaled Hassounah, co-fondateur d’Ample, décrit l’échange de batterie modulaire dans une interview avec Ars Technica :

« Généralement, vous avez le connecteur à courant élevé, vous avez les gros boulons qui supportent la majeure partie du poids et tout ce qui doit être retiré. Dans notre cas, nous retirons simplement les modules dans des seaux de protection, mais la grande pièce structurelle qui se connecte au refroidissement et à la haute puissance et tout cela reste toujours dans la voiture.

Hassounah dit que son entreprise a conçu plusieurs « plaques » qui s’interfacent avec différents modèles de VE actuellement vendus ; des cadres qui correspondent aux spécifications des véhicules électriques comme une Tesla ou une Leaf qui peuvent accepter les batteries modulaires d’Ample. Les batteries décomposées en plusieurs blocs de cellules de type LEGO sont ensuite échangées dans et hors de ce cadre. Les conducteurs peuvent choisir le nombre de ces blocs modulaires à ajouter à leur voiture, et le type de blocs modulaires à utiliser dépendra de la marque et du modèle du véhicule électrique.

Vous pouvez voir une ventilation (très stylisée) de cela en action dans la vidéo d’Ample.

Inconvénients potentiels de l’échange de batterie EV

Bien que le concept de simplement remplacer la batterie d’une voiture électrique semble bon à première vue, il est difficile à exécuter. Des entreprises comme Tesla l’ont essayé dans le passé, décidant finalement de se concentrer sur leur réseau Supercharger à la place.

Le principal problème avec cette approche est de faire croire aux gens que les batteries qu’ils reçoivent ne seront pas défectueuses. Pourquoi abandonner leur batterie, qu’ils ont toujours su surveiller et entretenir, pour une autre qui a été utilisée par quelqu’un d’autre ? Que faire si cette batterie a une capacité de charge limitée, ou a un problème et prend feu ?

La solution à cette approche semble être que les entreprises possèdent les batteries et les louent aux conducteurs, fournissant les stations d’échange en tant que service pour lequel les gens paient. Si quelque chose arrivait à la batterie, l’entreprise assumerait la responsabilité et échangerait vraisemblablement la batterie défectueuse contre une nouvelle.

Les startups d’échange de batteries affirment également que l’échange facilite la surveillance des défauts des batteries EV et les répare avant que les problèmes ne deviennent graves. Puisqu’ils sont constamment chargés à leurs stations, l’entreprise pourrait théoriquement les surveiller pour les problèmes au fur et à mesure de leur rotation.

Il y a aussi la question de savoir comment la batterie « parle » aux systèmes embarqués de la voiture. Une batterie fabriquée par une autre société fonctionnerait-elle vraiment aussi bien qu’un OEM ? Ample affirme que ses batteries le peuvent, et le succès de la technologie en Chine semble indiquer qu’elle peut fonctionner, tant que les fabricants travaillent avec les entreprises qui développent cette technologie.

Il n’est pas certain que l’échange de batterie dans les véhicules électriques verra une adoption massive. Les améliorations de la technologie des batteries au cours des prochaines années pourraient rendre l’idée obsolète si elles peuvent se recharger assez rapidement. Cependant, s’il est adopté à grande échelle, il pourrait résoudre le problème de charge et pousser les véhicules électriques plus loin dans le courant dominant.

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