Zamenjava baterije ali hitro polnjenje: katera rešitev je boljša?

V Evropi se pojavljajo obrati za zamenjavo baterij. Bi lahko predstavljali alternativo tehnologijam hitrega polnjenja električnih vozil? Novinarka portala Autovista24 Rebeka Shaid si je to podrobneje ogledala.

Prihodnost prometa je električna, zato se države po vsej Evropi potegujejo za razširitev polnilne infrastrukture. Baterije za električna vozila so v veliki meri odvisne od dragocenih surovin, kar pomeni, da mora biti njihova uporaba čim bolj učinkovita.

Večina voznikov električnih vozil je navajena, da se na omrežje priklopijo doma ali na javnem mestu, z naraščajočim številom hitrih polnilnic pa je ta izkušnja vse bolj učinkovita in priročna. Toda ali bi lahko bila zamenjava baterij izvedljiva alternativa? Po mnenju nekaterih strokovnjakov iz panoge je odgovor previdno pritrdilen.

Kaj je zamenjava baterije?

Z zamenjavo baterije lahko uporabniki na namenskih postajah zamenjajo izpraznjeno baterijo za popolnoma napolnjeno. Teh postaj v Evropi ni veliko. Vsaj ne še. Eden od proizvajalcev avtomobilov, ki stavi na to storitev, je kitajski proizvajalec električnih vozil Nio.

Podjetje je dobro prisotno v do električnih vozil prijazni Norveški, kjer je v okviru pilotnega projekta začelo upravljati postaje za zamenjavo baterij. “Zamenjava baterij je dodatek k možnostim domačega in hitrega polnjenja ter predstavlja edinstveno prodajno prednost,” je povedal Nio za Autovista24.

Na Kitajskem je infrastruktura za zamenjavo baterij nekaj povsem običajnega, saj v to storitev vlaga tudi lastnik Volva, družba Geely. Nio namerava do leta 2025 razviti 1.000 postaj za zamenjavo baterij zunaj svoje matične države, vendar je vprašanje, ali se bo ta storitev prijela.

“V Evropi bomo lahko ponudili omrežje za polnjenje in tudi omrežje za zamenjavo. Hkrati bomo sodelovali s tretjimi ponudniki polnjenja,” je še sporočil Nio.

“Menimo, da je drugi cilj zagotoviti najboljšo celostno izkušnjo polnjenja in zamenjave za uporabnike. V tem primeru bomo morali zgraditi lastno omrežje za polnjenje in zamenjavo ter se povezati z omrežji za polnjenje tretjih oseb.”

Nio naj bi odprl svojo drugo postajo za zamenjavo baterij na Norveškem ta teden, kar pomeni, da je prvi poskus potekal dobro. Proizvajalec električnih vozil bo septembra začel obratovati svojo prvo tovarno v tujini, na Madžarskem. To pomeni dodaten pomemben korak za podjetje Nio, saj bo zdaj začelo s gradnjo postaj za menjavo baterij v Evropi.  

Je hitro polnjenje lažje?

Vozniki vozil Nio za zamenjavo baterije potrebujejo manj kot pet minut, kar je veliko hitreje od polnjenja električnega avtomobila in je enakovredno polnjenju rezervoarja bencinskega ali dizelskega goriva. Čas polnjenja električnega vozila se razlikuje glede na znamko in model, vendar običajno traja približno 20 do 30 minut, da se baterija na točki hitrega polnjenja napolni do 80 %.

Tesline polnilnice Supercharger lahko v 15 minutah napolnijo električno vozilo do dometa 321 km. Vendar se tehnologija nenehno razvija. Tehnološko podjetje ABB E-mobility je pred kratkim objavilo načrte za uvedbo  najhitrejše polnilnice “vse v enem” za električne avtomobile na svetu. ABB-jeva polnilna enota Terra 360 z izhodno močjo 360 kW lahko v 15 minutah ali manj v celoti napolni združljivo električno vozilo.

“Terra 360 lahko doseže 100 km dosega v manj kot treh minutah. Prav tako lahko polni do štiri vozila hkrati in ker imajo polnilnice Terra 360 majhen odtis, jih je mogoče namestiti v majhna skladišča ali na parkirišča, kjer je prostora malo,” je povedal Waqas Arshad, tehnični direktor ABB E-mobility za portal  Autovista24.

“Za zamenjavo baterij je potrebna zapletena infrastruktura za zamenjavo, ki omogoča prevoz baterij na centralizirane lokacije za polnjenje. Druga možnost je namestitev polnilne infrastrukture na lokacijah za zamenjavo baterij, kar pomeni podvajanje potrebnih naložb v tehnologijo,” je še dejal Arshad.

Dodal je, da je tehnologija hitrega polnjenja zelo prilagodljiva in omogoča polnjenje širokega spektra vozil. Arshad meni, da je zamenjava baterij smiselna le za dvo- ali trikolesnike. Opozoril je tudi, da ni globalnega standarda za zamenjavo baterij. “[That technology] zahteva spremembe v načinu načrtovanja in izdelave vozil s strani proizvajalcev originalne opreme in bi proizvajalcem originalne opreme zagotovil le posebno rešitev, ne pa rešitve za infrastrukturo med sektorji,” je dejal.

Čeprav se zdi, da ima tehnologija hitrega polnjenja določene prednosti v primerjavi z infrastrukturo za menjavo baterij, pa hitre polnilnice še niso splošno dostopne. Analiza panoge, ki jo je izvedlo Evropsko združenje avtomobilskih proizvajalcev (ACEA), je pokazala, da je le ena od devetih polnilnic v prostoru EU hitra, kar predstavlja 11 % evropskega infrastrukturnega omrežja.

V Evropi že obstajajo načrti za povečanje števila hitrih polnilnih mest, saj jih bodo proizvajalci avtomobilov, ponudniki javnih storitev in velika naftna podjetja v prihodnjih letih zgradili še več. Družba E.On bo do leta 2024 v Evropi postavila 2.000 zelo hitrih polnilnih postaj. Ponudnik infrastrukture  lonity je skupaj vložil 700 milijonov evrov v svoje omrežje hitrega polnjenja po vsej regiji. Tudi BP načrtuje skupno naložbo v višini do 1 milijarde evrov za postavitev 11.000 točk za hitro polnjenje v Španiji in na Portugalskem.

Zahteve po energiji

Upoštevati je treba tudi dodatno potrebo po električni energiji, ki je povezana z električnimi avtomobili. Evropska agencija za okolje (EEA) navaja, da se bo delež skupne porabe električne energije v Evropi, ki izhaja iz električnih vozil, povečal z 0,03 % leta 2014 na 4–5 % do leta 2030 in na 9,5 % do leta 2050.

Do konca desetletja dodatno povpraševanje po energiji, ki ga bodo povzročila električna vozila, ne bo imelo večjega vpliva na omrežje. Dolgoročno bi se to lahko spremenilo in tu bi lahko storitve zamenjave baterij prinesle prednosti, kot je pokazala nedavna študija.

Raziskovalci z Univerze v Lizboni na Portugalskem so ugotovili, da zamenjava baterij najmanj vpliva na neravnovesje omrežja in je ena najboljših rešitev za uravnavanje povpraševanja in ponudbe energije.

Potrebne velike investicije

Ena od glavnih prednosti zamenjave baterij je povezana s prilagodljivim povpraševanjem po energiji. Vendar raziskovalci menijo, da zamenjava baterij vključuje številne zainteresirane strani in bi zahtevala velike naložbe, politične spodbude in sodelovanje industrije, saj ni univerzalnih standardov za obliko, vstavljanje in električno povezavo baterij.

“Da bi zamenjevanje baterij uspelo, to ne more biti projekt ene same blagovne znamke ali celo ene same države,” so dejali portugalski raziskovalci in opozorili, da so bili pretekli poskusi uvedbe te storitve neuspešni.

Primer je podjetje Better Place, ki je leta 2012 v sodelovanju z Renaultom v Izraelu in na Danskem vzpostavilo in tržilo storitve zamenjave baterij. Kljub sredstvom v višini 850 milijonov dolarjev (834 milijonov evrov) je moral Better Place leto pozneje razglasiti stečaj, predvsem zaradi visokih kapitalskih stroškov. Tesla je še eno podjetje, ki je preizkušalo zamenjevanje baterij, vendar je leta 2015 opustilo koncept in osredotočilo na hitre polnilnice.

“Za uresničitev prometne revolucije na področju zamenjave baterij morajo poleg avtomobilske industrije in industrije baterij sodelovati tudi industrija robotov in električnih naprav, upravljavci električnih omrežij in nacionalni organi, sedanji lastniki bencinskih servisov in seveda potrošniki,” so povedali raziskovalci.

Ugotovitve so jasne, saj znanstveniki trdijo, da je zamenjava baterij dragoceno orodje za razogljičenje cestnega prometa in uravnoteženje sistemov električne energije.

Zamenjevanje ali polnjenje?

Za potrošnike je zamenjava baterij na poti privlačna kot dodaten način za zagotavljanje dometa električnega vozila. Podjetje Nio je izvedlo več kot 10 milijonov zamenjav baterij in se širi v Evropi, kjer želi v zadnjem četrtletju tega leta vstopiti na največji avtomobilski trg v regiji, Nemčijo.

Proizvajalec je v sodelovanju s podjetjem Shell pripravil velikopotezne načrte za izgradnjo večjega števila polnilnic in izmenjevalnic baterij, tudi na nemških cestah. Ali to pomeni, da bi lahko zamenjava baterij nadomestila polnjenje električnih vozil kot nov in inovativen poslovni model?

Zamenjava baterij bi se lahko uveljavila, če bi proizvajalci avtomobilov izdelovali standardne baterije za električna vozila, vendar je malo verjetno, da se bo to zgodilo. Kljub temu se v različnih raziskovalnih projektih preučujejo prednosti in slabosti zamenjevanja in polnjenja baterij ter učinkovitost virov pri polnjenju v primerjavi z zamenjavo.

Eden od takšnih projektov poteka v Nemčiji, kjer raziskovalci preučujejo prednosti zamenjevanja baterij kot alternativne možnosti polnjenja. Ker se je projekt začel šele pred kratkim, sodelujoči z Inštituta za raziskave ekološkega gospodarstva (IÖW) niso mogli komentirati ugotovitev.

“Ne moremo še oceniti, ali in kdaj so lahko izmenjevalnice baterij v primerjavi s hitrimi polnilnicami ekološko in gospodarsko ugodnejše,” je povedal inštitut za Autovista24.

“Trg električnih vozil bo v prihodnjih letih močno rasel,” je dodal energetski strokovnjak Jan Wiesenthal iz IÖW. “Zato je zdaj treba odgovoriti na vprašanje, kateri baterijski sistem najbolje ustreza nujnim ciljem prehoda na področju energije in virov. Ker to vodi do temeljnih odločitev o usmeritvah za razvoj  polnilne infrastrukture.”

To vsebino vam je prinesel Autovista24.

Upoštevajte, da je ta članek prevod izvirnika, objavljenega v angleščini na Autovista24 in zato lahko vsebuje manjše slovnične napake. V primeru kakršnih koli neskladij ali nedoslednosti med prevodom in angleško različico, vedno prevlada angleška različica.