Давай заменим их по-быстрому

Один из набирающих силу новых трендов в мировой автоэлектроиндустрии — разработка технологий для максимально быстрой замены аккумуляторных батарей. В самом общем виде схема battery swapping (или battery switching) подразумевает экспресс-замену в автоматическом режиме разряженных аккумуляторных модулей электромобилей на полностью заряженные новые.

Эта идея уже довольно давно рассматривается в качестве альтернативы стандартной подзарядке машин при помощи зарядных станций, и в последнее время к ней стали проявлять практический интерес как многие ведущие автопроизводители, так и ряд компаний из сектора производства аккумуляторных батарей.

Так, на прошедшем в конце октября — начале ноября в Токио Japan Mobility Show (ранее это представительное мероприятие носило название Tokyo Motor Show) свои новые «сменно-батарейные» концепции представили сразу два известных японских автопроизводителя — Isuzu Motors и Honda Motor.

Ранее в этом году свой вариант battery swapping анонсировала Mitsubishi Fuso Truck and Bus (контрольный пакет ее акций принадлежит немецкой Daimler Truck AG), а в Австралии оригинальную технологию swap-and-go пытается внедрить электростартап Janus Electric, специализирующийся также на разработке грузовых автомобилей.

Акцент на грузоперевозки

Honda Motor обнародовала на Japan Mobility Show 2023 MEV-Van concept — технологию экспресс-замены батарей, ориентированную на сегмент грузовых фургонов. Для реализации своей пилотной программы, которая должна стартовать уже в этом месяце, Honda скооперировалась с крупнейшей японской курьерской компанией Yamato Transport.

Для доставки почты и прочих грузов Yamato Transport уже активно использует полностью электрические фургоны Honda N-Van e последнего поколения, и в новом «пилоте» предусматривается проверка схемы ускоренной смены съемных силовых модулей через специальные люки, расположенные под полом кабины водителя.

Ранее Honda уже неоднократно проводила испытания swap-технологии в своем ключевом мотоциклетном бизнесе и недавно выпустила на рынок Индонезии скутер Honda EN1 со съемными аккумуляторными блоками. В то же время, судя по заявлениям руководства компании, Honda пока вроде бы не планирует продвигать технологию быстрой замены батарей в легковых автомобилях.

Isuzu Motors представила в Токио EVision Cycle Concept — систему полностью автоматизированных сервисных станций, где роботизированные модули смогут заменять аккумуляторные блоки в течение трех минут.

Руководство Isuzu рассчитывает, что подобные станции могут стать одним из главных драйверов дальнейшего массового внедрения электромобилей (EV) в различных рыночных нишах, и они окажутся особенно эффективными для легкого грузового EV-сегмента, минимизируя среднее время простоя и значительно увеличивая общее время полезной работы таких машин.

В интервью австралийскому изданию CarsGuide на выставке Japan Mobility Show вице-президент Isuzu Motors Константин Кригельштайнер предположил, что такие станции «могут в конечном счете снизить эксплуатационные расходы для электрогрузовиков до уровня, близкого к дизельным автомобилям» и добавил, что «самая большая составляющая стоимости грузовика — это сама батарея, поэтому если вы оптимизируете ее использование и сможете обойтись гораздо меньшей батареей, то в долгосрочной перспективе она не будет стоить намного дороже, чем грузовик с ДВС. Именно поэтому мы верим в перспективность технологии быстрой замены батарей».

А в более поздней публикации Nikkei Asia, от 15 ноября, утверждается, что Isuzu Motors уже приняла стратегическое решение о скором запуске нового бизнес-подразделения, которое будет производить линейку электрогрузовиков, специально разработанных для использования сменных аккумуляторов по экспериментальной схеме EVision Cycle Concept. Предположительно, на эту схему будет ориентирована новая модель легких грузовиков Isuzu N-серии, которая сначала пройдет апробацию в самой Японии и в случае успешного тестирования затем будет постепенно выводиться на зарубежные рынки.

Экспресс-сервис по-китайски

Но особенно заметное развитие концепция battery swapping получила в Китае, на который по итогам 2022 года пришлось 59% мировых продаж электромобилей.

В КНР на зарождающемся рынке сменных аккумуляторов сейчас насчитывается несколько в той или иной степени активных игроков, среди которых можно упомянуть BAIC BJEV, Geely, Aulton, NIO и CAES/CATL, однако только NIO уже предлагает продвинутый сервис с возможностью быстрой замены аккумуляторов для всех своих EV-клиентов, тогда как CAES/CATL тестирует свою экспресс-систему с ограниченным набором моделей электромобилей, а остальные операторы пока нацелены исключительно на рыночный сегмент городских такси.

Долгосрочный проект CAES/CATL под названием EVOGO продвигает компания Contemporary Amperex Energy Service Technology Ltd. (CAES) — «дочка» китайского батарейного гиганта CATL (Contemporary Amperex Technology Limited; по состоянию на середину 2023 года ее доля на мировом рынке производства автомобильных аккумуляторов составляла 37%).

CATL анонсировала эту систему еще в январе 2022 года. Сервис EVOGO был запущен 18 апреля 2022-го, и первым городом, где он стал доступен, стал Сямэнь (провинция Фуцзянь).

К концу прошлого года системы EVOGO были также установлены в двух других китайских городах: в июне — в Хэфэе (провинция Аньхой), в декабре — в Гуйяне (провинция Гуйчжоу), а уже в июне 2023-го четвертым городом, в котором был запущен этот сервис, стала столица провинции Фуцзянь — Фучжоу.

Батарейные блоки, названные компанией CATL Choco-SEB (swapping electric block), представляют собой серийно выпускаемые батареи, разработанные специально для обеспечения возможности универсальной замены различных типов батарей на сервисных станциях.

Каждая из этих станций CATL предоставляет три парковочных места, на замену одного блока батарей, как утверждают разработчики системы, уходит примерно одна минута.

В них используется новейшая технология CTP (cell to pack) компании CATL, а плотность энергии в батареях составляет более 160 Вт⋅ч/кг. По данным CATL, запас хода одной такой батареи составляет около 200 км.

Руководство китайской компании оптимистично утверждает, что сервис EVOGO «может быть адаптирован к 80% электромобилей, уже представленных на рынке, а также к автомобилям, разработанным на чисто электрической платформе, которые будут выпущены на рынок в ближайшие три года».

Однако пока практическая реализация проекта продвигается ни шатко ни валко: по этой схеме фактически пока обслуживаются лишь три EV-модели.

Первым автомобилем, поддерживающим услугу замены батарей EVOGO, стала модель NAT (Next Automatic Taxi) компании FAW под брендом Bestune, ориентированная на рынок мобильных городских такси.

Двадцать седьмого апреля прошлого года CATL также объявила о подписании рамочного соглашения с EV-стартапом Aiways о разработке схемы с возможностью замены батарей на базе модели Aiways U5, но у этого стартапа сегодня наметились серьезные финансовые проблемы.

Наконец, 25 октября прошлого года CATL сообщила, что седан Dongfeng Peugeot-Citroën Fukang ES600 компании Dongfeng будет выпускаться в модификации, способной использовать сервис EVOGO.

А наиболее перспективным и масштабным проектом на общем фоне следует признать сеть быстрой замены батарей Power Swap Stations одного из самых продвинутых китайских EV-стартапов — NIO.

Как заявляют разработчики этой автоматизированной системы, ее «главное преимущество — это время. Чтобы заменить батарею на полностью заряженную, понадобится всего две с половиной минуты, так что весь процесс от прибытия до отъезда занимает примерно столько же времени, сколько пользование бензонасосом, и это происходит гораздо быстрее, чем самая быстрая зарядка батареи».

Последняя станция (третьего поколения) NIO позволяет осуществлять на 30% больше замен батарей по сравнению с предыдущей версией, а ее общая производительность — 408 замен в день.

В пресс-релизе NIO от 1 ноября утверждается, что «по состоянию на 31 октября 2023 года компания NIO уже развернула 2079 станций Power Swap Stations по всему миру, из них 621 станция стратегически расположена вдоль скоростных автомагистралей в Китае».

Причем, как отмечается в обзоре британского издания Autocar от 7 ноября, «NIO недавно зарегистрировала 30 млн замен аккумуляторов в своей сети станций, которая действует в основном в Китае, но также и в Европе… И этот сервис экспресс-замены батарей NIO развивается с необычайной скоростью: для достижения первых 10 млн замен компании потребовалось 1506 дней, для достижения следующих 10 млн — всего 273 дня, а третий 10-миллионный результат был достигнут всего через 189 дней».

Правда, следует уточнить, что хотя сеть Power Swap Stations развивается повсеместно и обслуживает все модели электромобилей NIO, пока она является эксклюзивной для клиентов этого автопроизводителя.

В то же время NIO уже заключила стратегическое соглашение с Shell о разработке и дальнейшей эксплуатации универсальных комплексов для зарядки и замены аккумуляторов, а также заявляет, что готова поделиться своей swap-технологией и ведет переговоры о возможном партнерстве с рядом других автомобильных компаний, прежде всего китайских.