Comment fonctionne l’échange de batteries de véhicules électriques ?

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Le temps de charge d’une voiture électrique (VE) s’est amélioré, mais il est encore considéré comme un obstacle par de nombreuses personnes. Pour lutter contre ce problème, des entreprises ont mis au point un système de charge qui peut remplacer la batterie de votre véhicule électrique.
Comment cela fonctionne-t-il et peut-il résoudre le problème des longues périodes de charge ? Voyons cela de plus près.

Comment échanger la batterie d’une voiture électrique

Le chargement de la batterie d’un véhicule électrique peut prendre plusieurs heures. La charge rapide, quant à elle, peut durer environ 30 minutes. Dans les deux cas, cela prend beaucoup plus de temps qu’avec un réservoir standard. L’échange de batteries tente de résoudre ce problème. Ce système remplace la batterie électrique de votre véhicule par une batterie entièrement chargée.

Le processus de charge est estimé à dix minutes ou moins par rapport aux options de charge les plus rapides des VE. Ample est une startup spécialisée dans cette technologie. Selon elle, ces stations peuvent être placées dans un espace de la taille de quelques places de parking. Elles peuvent charger plusieurs batteries de la même manière, sans consommer de grandes quantités comme le font les unités de charge rapide.

Chaque station est livrée avec ses composants, qui sont ensuite testés et assemblés. En théorie, une voiture électrique pourrait entrer dans l’une de ces stations et sa batterie serait automatiquement remplacée par un pack entièrement rechargé.

Selon Bloomberg, des entreprises chinoises utilisent déjà cette technologie. Leurs stations fonctionnent de la même manière que celles d’Ample. Un échange peut être effectué en quelques minutes. Nio en a des centaines en service, y compris Nio’s, qui est la plus grande entreprise chinoise de véhicules électriques.

Si les systèmes d’échange de batteries de VE étaient adoptés en grand nombre, ils pourraient faciliter l’installation de l’infrastructure de recharge des VE. Ce système, associé à l’échange rapide des batteries, éliminera bon nombre des obstacles qui empêchent les gens d’acheter un véhicule électrique, comme l’impossibilité de recharger la batterie à leur domicile.

Qu’en est-il des VE conçus sans remplacement de batterie ?

Les VE fabriqués par Nio sont dotés d’une batterie modulaire permettant un remplacement rapide de la batterie. Les VE utilisés aujourd’hui nécessitent une solution différente.

Khaled Hassounah (cofondateur d’Ample) décrit le remplacement modulaire des batteries dans une interview accordée à Ars Technica :

« Habituellement, les connecteurs à courant élevé et les boulons qui soutiennent le poids doivent être retirés. Dans notre cas, nous n’enlevons que les modules, tandis que le gros composant structurel qui assure le refroidissement et l’alimentation reste en place.

M. Hassounah explique que son entreprise a créé plusieurs « plaques », c’est-à-dire des cadres qui correspondent aux spécifications et aux dimensions des VE. Par exemple, le cadre d’une Tesla Leaf peut accueillir les batteries modulaires Ample. Les packs de batteries sont décomposés en briques de type LEGO et insérés ou retirés du cadre. Le nombre et le type de briques modulaires que les conducteurs ajoutent à leur véhicule dépendent de sa marque et de son modèle.

La vidéo d’Ample présente une bonne démonstration (mais stylisée) du système.

Quels sont les inconvénients potentiels du remplacement des batteries des véhicules électriques ?

L’idée qu’il suffit de remplacer la batterie d’un véhicule électrique semble simple, mais elle n’est pas facile à mettre en œuvre. Tesla, par exemple, a déjà essayé de le faire. Cependant, elle a décidé de se concentrer sur ses superchargeurs.

Le plus gros problème de cette approche est qu’elle fait croire aux gens que leurs batteries ne tomberont jamais en panne. Pourquoi voudraient-ils abandonner la batterie qu’ils ont utilisée et entretenue pour celle de quelqu’un d’autre ? Que se passe-t-il si cette batterie n’a qu’une capacité de charge limitée ou si elle a un problème et prend feu ?

Dans ce cas, la solution semble être que les entreprises possèdent les batteries mais les louent aux conducteurs. Les stations d’échange constituent un service supplémentaire payant. L’entreprise assume la responsabilité de la batterie si elle est endommagée et remplace la batterie défectueuse par une neuve.

Les start-ups spécialisées dans l’échange de batteries affirment que l’échange facilite les contrôles et les réparations des batteries de VE avant que les problèmes ne s’aggravent. En théorie, l’entreprise pourrait surveiller les problèmes des batteries pendant qu’elles tournent, puisqu’elles sont constamment chargées dans leurs stations.

Une autre question est de savoir comment la batterie « parle », ou communique, avec les systèmes embarqués. Un ensemble de batteries fabriquées par un autre fabricant fonctionnerait-il aussi bien que les batteries d’origine ? Ample pense que ses batteries fonctionneront et le succès de cette technologie en Chine suggère que c’est possible, si les fabricants sont prêts à travailler avec les entreprises qui ont développé la technologie.

L’échange de batteries pour les VE ne sera peut-être pas adopté à grande échelle. Si la technologie des batteries s’améliore au cours des deux prochaines années, l’idée pourrait devenir obsolète.

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