El intercambio de baterías o la conmutación de baterías es una tecnología de vehículos eléctricos que permite a los vehículos eléctricos de batería intercambiar rápidamente una batería descargada por una completamente cargada, en lugar de recargar el vehículo a través de una estación de carga . El intercambio de baterías es común en aplicaciones de carretillas elevadoras eléctricas. [1]
En la actualidad, el fabricante taiwanés de scooters eléctricos Gogoro opera la red de intercambio de baterías más grande para ciclomotores eléctricos, con casi 11 000 GoStations en Taiwán y 250 en China continental . [2] [3] [4] El fabricante chino de automóviles de lujo Nio es el único operador importante de estaciones de intercambio de baterías de automóviles para el público. La empresa ha construido alrededor de 2250 estaciones de intercambio de baterías en China y Europa, y el proceso lleva tres minutos de principio a fin. [5] [6] Anteriormente, Renault y Tesla intentaron hacer que sus vehículos fueran capaces de intercambiar baterías.
El concepto de un servicio de baterías intercambiables fue propuesto ya en 1896. Fue ofrecido por primera vez entre 1910 y 1924, por Hartford Electric Light Company , a través del servicio de baterías GeVeCo, que prestaba servicio a camiones eléctricos. El propietario del vehículo compraba el vehículo, sin batería, a General Vehicle Company (GeVeCo), en parte propiedad de General Electric . [7] La energía se compraba a Hartford Electric en forma de batería intercambiable. Los vehículos y las baterías estaban diseñados para facilitar un intercambio rápido. El propietario pagaba un cargo variable por milla y una tarifa de servicio mensual para cubrir el mantenimiento y el almacenamiento del camión. Estos vehículos cubrieron más de 6 millones de millas.
A partir de 1917 y durante algunos años, funcionó en Chicago un servicio similar para los propietarios de automóviles Milburn Electric. [8]
En 1993, Suntera desarrolló un vehículo eléctrico de tres ruedas y dos asientos llamado SUNRAY, que venía con un cartucho de batería que se cambiaba en minutos en una estación de cambio de baterías. [9] En 1995, Suntera agregó un scooter. [10] La compañía luego cambió su nombre a Personal Electric Transports [11] (PET). Después de 2000, la compañía desarrolló un autobús eléctrico. En 2004, el vehículo eléctrico de tres ruedas de la compañía ganó el primer lugar en la carrera de vehículos eléctricos Tour de Sol de 5 días de duración , [12] antes de cerrar en 2006.
Se implementó un sistema de reemplazo rápido de baterías para dar servicio a 50 autobuses eléctricos en los Juegos Olímpicos de Verano de 2008. [ 13]
Algunos proyectos más pequeños han intentado popularizar el intercambio de baterías en ciudades individuales. Zotye Auto construyó una flota de 15 hatchbacks M300 EV para una flota de taxis en Hangzhou , China. En 2011, uno de estos vehículos se incendió después de que se incendiara el paquete de baterías en el maletero. Una investigación posterior descubrió que la batería en cuestión, así como la electrónica de conexión en el camión, se habían desgastado por la carga y descarga repetida de paquetes de baterías cargadas. El proyecto eléctrico se detuvo después del incidente. [14]
La red Better Place fue el primer intento moderno de generalizar el modelo de cambio de baterías. El Renault Fluence ZE fue el primer automóvil que adoptó este enfoque y se ofreció en varios países, incluidos aquellos en los que no se habían planificado estaciones de cambio de baterías. [15]
Better Place inauguró su primera estación de intercambio de baterías en Israel, en Kiryat Ekron , cerca de Rehovot , en marzo de 2011. El proceso de intercambio tomó cinco minutos. [16] [17] Se construyeron estaciones de intercambio de baterías posteriores en Dinamarca . Better Place se declaró en quiebra en Israel en mayo de 2013. [18] [19]
En 2012, Tesla comenzó a construir una red patentada de carga rápida Tesla Supercharger . [20] Un año después, en junio de 2013, Tesla anunció su plan de ofrecer intercambio de baterías. Tesla demostró que un intercambio de batería con el Model S tomó poco más de 90 segundos. [21] [22] Elon Musk dijo que el servicio se ofrecería a alrededor de US$60 a US$80 a precios de junio de 2013. La compra del vehículo incluía un paquete de baterías. Después de un intercambio, el propietario podría regresar más tarde y recibir su paquete de baterías completamente cargado. Una segunda opción sería quedarse con la batería intercambiada y recibir/pagar la diferencia de valor entre la original y la de reemplazo. El precio no fue anunciado. [21] En 2015, la compañía abandonó su única estación de intercambio , construida en Harris Ranch , por falta de interés de los clientes. [23]
Otros proveedores de servicios de intercambio de baterías incluyen Gogoro , Delta Electronics , BattSwap, [ cita requerida ] , Voltia y Swap & Go. [24] [25] [26] A principios de 2022, Nio había construido más de 850 estaciones de intercambio en China, [27] frente a las 131 de 2020. [28] Una estación puede costar 772.000 dólares en China. Una batería de 90 kWh se carga a 60 kW y se puede cambiar en 6 minutos. [27] China opera camiones de cemento donde se cambia la batería pesada. [29] Un sistema de intercambio de baterías con una batería de 2 MWh en cada contenedor de transporte de 20 pies (6,1 m) que alimenta una barcaza de canal reconvertida comenzó a funcionar en los Países Bajos en 2021. [30] [31]
En Francia, empresas como ZEWAY han implementado un sistema de intercambio de baterías para sus patinetes eléctricos, que permite una recarga instantánea en tan solo 50 segundos a través de una red de estaciones de intercambio de baterías. Este enfoque está ganando terreno, especialmente en las zonas urbanas, ya que promueve el transporte sostenible al tiempo que aborda las limitaciones de los métodos tradicionales de carga de baterías. En 2024, ZEWAY alcanzó el millón de intercambios y se convirtió en el líder europeo en intercambio de baterías.
Las soluciones de intercambio de baterías fueron criticadas por ser exclusivas. Al crear un monopolio sobre la propiedad de las baterías y las tecnologías protegidas por patentes, las empresas dividen el mercado y reducen las posibilidades de un uso más amplio del intercambio de baterías. [32]
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