La o stație de schimb baterii din apropierea Centrului Sportiv Olimpic din Beijing, proprietarul unei mașini Nio privește cum o baterie complet încărcată este introdusă în vehiculul său. Personalul stației conduce mașina pe o platformă cu un sistem integrat care scoate bateria descărcată de sub mașină și o înlocuiește cu una nouă. Întregul proces durează cel mult cinci minute.
În spatele lui, câțiva clienți așteaptă la coadă sub un cer înnorat, stadionul olimpic iconic „Cuibul Păsării” aflându-se nu departe. În afara stației de schimbare a bateriilor, un slogan spune: „Stațiile de schimbare a bateriilor sunt echivalentul stațiilor de benzină pentru vehiculele electrice”.
Schimbarea bateriilor – care înseamnă pur și simplu înlocuirea bateriilor descărcate ale vehiculelor electrice (EV) cu altele noi, reîncărcate – este o alternativă la încărcarea bateriilor în interiorul vehiculului, așa cum se face în cazul majorității mașinilor electrice din lume.
China a reușit să promoveze atât de rapid stațiile de schimb de baterii, deoarece găzduiește principalii producători de baterii litiu-ion – Yihao Xie
Deși schimbul de baterii este încă un sector în mare parte incipient, China are cel mai dezvoltat model din lume. Deși este utilizat în principal pentru vehicule mai mari – aproape jumătate din camioanele electrice grele vândute în China în 2023 erau echipate cu tehnologie de schimb de baterii – țara experimentează serios și schimbul de baterii pentru autoturisme.
Compania chineză de vehicule electrice Nio a construit până în prezent peste 3.300 de stații de schimb de baterii în China, în timp ce Catl, cel mai mare producător de baterii pentru vehicule electrice din China (și din lume), a anunțat recent planuri împreună cu gigantul petrolier Sinopec pentru construirea unui „ecosistem de schimb de baterii la nivel național”.
Schimbul de baterii poate avea câteva avantaje importante, în special timpul mai scurt necesar în comparație cu reîncărcarea unei baterii în interiorul mașinii. Cu toate acestea, se confruntă cu obstacole în China, care dezvoltă, de asemenea, infrastructura de încărcare rapidă într-un ritm vertiginos.
De fapt, experții spun că, spre deosebire de China, în țările care se află încă în faza incipientă a trecerii la vehiculele electrice, schimbul de baterii se dovedește a fi cel mai util pentru a sprijini adoptarea mașinilor electrice, în special când vine vorba de a combate anxietatea șoferilor legată de autonomia mașinilor.
O stație de schimb de baterii de taxi din Beijing
În special în primele zile ale vehiculelor electrice, acestea erau dificil de promovat la scară largă din cauza anxietății legate de autonomia bateriei, spune Daizong Liu, director pentru Asia de Est al Institutului pentru Politici de Transport și Dezvoltare (ITDP) din New York. Lipsa stațiilor de încărcare a dus la timpi de așteptare mai lungi și la întreruperi în timpul călătoriilor pentru utilizatorii de vehicule electrice. Tehnologia schimbului de baterii a intrat rapid în domeniu ca o soluție potențială.
Deși a fost testată și utilizată pentru prima dată cu mai bine de un secol în urmă, înainte ca mașinile electrice să cadă în dizgrație, în ultimele decenii, schimbarea bateriilor pentru mașinile electrice a fost inițial adoptată de compania Better Place, specializată în schimbarea bateriilor pentru vehicule electrice, care a fost înființată în Israel în 2007. Operând în Danemarca și Israel, aceasta avea ca obiectiv reducerea costurilor bateriilor, precum și reducerea anxietății legate de autonomia vehiculelor și a timpilor de încărcare, și a primit finanțare în valoare de aproape 1 miliard de dolari (760 de milioane de lire sterline). Însă compania a intrat în faliment în 2013, invocând dificultăți în adoptarea de către consumatori și în obținerea unui sprijin suficient din partea producătorilor de automobile, a raportat Times of Israel la momentul respectiv.
La doar câteva săptămâni după ce Better Place a declarat falimentul, planurile Tesla de a lansa propriul serviciu de schimb de baterii în 90 de secunde au fost larg mediatizate, cu locații inițiale de schimb de-a lungul rutelor dintre Los Angeles și San Francisco, precum și Boston și Washington. Dar, doar doi ani mai târziu, a început să renunțe treptat la acest serviciu, invocând acceptarea redusă pe piață.
Deși schimbul de baterii pare să rezolve anxietatea legată de autonomia vehiculelor, în prezent nu este întotdeauna așa.
China State Grid, cea mai mare companie de utilități din lume, a început să cerceteze schimbul de baterii pentru vehiculele electrice în jurul anului 2006. Aceasta era considerată o soluție pentru a evita o transformare la scară largă a rețelei electrice, deoarece dependența de baterii preîncărcate însemna că încărcarea putea fi efectuată la ore și în locuri mai flexibile.
„După o analiză aprofundată, China a decis să adopte o strategie pentru schimbul de baterii”, spune Liu.
La acea vreme, China avea puține vehicule electrice pe șosele; chiar și zece ani mai târziu, numărul acestora era de numai 500.000. Până în 2023, țara avea 16 milioane de mașini electrice și încă șase milioane de mașini hibride, mai mult de una din trei mașini noi înmatriculate în acel an fiind electrice sau hibride. De asemenea, țara dispunea de aproximativ 8,6 milioane de puncte de încărcare, peste o treime dintre acestea fiind adăugate numai în 2023.
Mașinile cu baterii reîncărcabile au dominat creșterea vehiculelor electrice în China, dar până în 2021 au fost construite și cel puțin 900 de stații de schimb de baterii. În același an, a fost lansat oficial un program pilot de schimb de baterii în 11 orașe. Aceste proiecte se extind rapid: în 2023, China a adăugat aproximativ 1.600 de stații noi de schimb de baterii, ajungând la un total de aproximativ 3.570 de stații, conform datelor guvernului chinez.
Cu toate acestea, nu toate vehiculele electrice pot beneficia de schimbarea bateriilor – stațiile trebuie să fie compatibile cu sistemul de baterii al mașinii, astfel încât numai anumite modele concepute pentru acest lucru pot face schimbul.
În prezent, schimbul de baterii este utilizat pe scară largă de vehiculele comerciale, cum ar fi taxiurile și vehiculele de logistică, și nu de autoturisme. Mai mulți experți chinezi au declarat pentru BBC că acest lucru se datorează faptului că, în mai multe privințe, modelul de schimbare a bateriilor s-a dovedit a fi mai puțin avantajos decât simpla încărcare.
În China, tehnologia de încărcare este în continuă dezvoltare. Potrivit unui raport, vehiculele electrice mainstream din China vor suporta încărcarea rapidă de înaltă tensiune de 800 V și mai mult până la sfârșitul acestui an. Marii producători auto chinezi, precum BYD, Xpeng și Nio, au dezvoltat vehicule echipate cu tehnologie de super-încărcare, care durează aproximativ 15 minute pentru a încărca bateriile de la 10% la aproximativ 80%. În martie 2025, BYD a anunțat un nou sistem de încărcare care, potrivit producătorului, poate oferi o autonomie de 400 km (250 mile) în cinci minute de încărcare, fiind de două ori mai rapid decât super-încărcătoarele Tesla. BYD plănuiește să lanseze o rețea de 4.000 de stații de „încărcare rapidă” în toată China.
Până la sfârșitul anului 2026, peste 13 milioane de vehicule din China vor fi echipate cu sisteme de încărcare rapidă de înaltă tensiune. „În general, anxietatea legată de autonomia vehiculelor electrice este în scădere”, spune Liu. Țara a reprezentat aproape două treimi din cele 17 milioane de vehicule electrice vândute la nivel global în 2024, o creștere determinată de eforturile Chinei de a reduce dependența de petrolul importat și de a-și consolida poziția de lider mondial în domeniul tehnologiilor ecologice.
Chestiunea proprietății este un alt factor care împiedică schimbarea bateriilor pentru vehiculele private, atât în China, cât și în alte părți. Schimbarea bateriilor implică în mod inerent renunțarea proprietarilor de mașini la proprietatea asupra unei anumite baterii. Dacă un proprietar de mașină tocmai a cumpărat o mașină nouă și schimbă bateria pe autostradă, de exemplu, este foarte probabil să primească o baterie mai veche. Multe companii auto sunt conștiente de această problemă, iar unele au adoptat un model de afaceri care separă mașina de baterie: consumatorii cumpără mașinile fără baterii, pe care le închiriază direct de la companie.
Unele companii au dezvoltat vehicule mobile pentru schimbul bateriilor, care pot încărca bateriile în locuri cu prețuri mai mici la energia electrică – Lulu Xue
Dar acest model de afaceri impune producătorilor auto să dețină și să gestioneze un număr mare de baterii, ceea ce implică blocarea unui capital semnificativ și creșterea riscului financiar.
Popularizarea stațiilor de schimb de baterii va impune, de asemenea, producătorilor de automobile să accepte un standard unificat pentru baterii, astfel încât acestea să poată fi schimbate mai liber, spune Jing Yang, director al diviziei de rating corporativ Asia-Pacific a Fitch Ratings, o agenție de rating de credit cu sediul în New York. Producătorii de automobile sunt însă reticenți în a face acest lucru, spune ea: stăpânirea propriilor tehnologii de baterii este o modalitate importantă pentru ei de a-și menține influența în industrie.
Și, deși schimbarea bateriilor ar părea să rezolve anxietatea legată de autonomia, în prezent nu este întotdeauna așa. Un proprietar de Nio pe care l-am întâlnit la stația de schimb de baterii din apropierea Centrului Sportiv Olimpic din Beijing mi-a spus că, deși timpul necesar pentru schimbarea bateriei este într-adevăr foarte scurt, stațiile de schimb trebuie să dispună în mod fiabil de baterii complet încărcate și să aibă puțini clienți la coadă pentru a evita timpii de așteptare lungi. El povestește că, odată, când se afla în suburbii, a fost să întârzie la o întâlnire importantă în oraș pentru că nu erau disponibile baterii complet încărcate.
În cazul vehiculelor comerciale, cum ar fi camioanele grele, taxiurile și autobuzele, astfel de probleme sunt mai ușor de rezolvat. Aceste vehicule funcționează adesea după modele mai previzibile, cu management centralizat, rute fixe sau zone de serviciu desemnate, ceea ce facilitează planificarea și coordonarea eficientă a schimbului de baterii. Camioanele grele cu baterii interschimbabile sunt în prezent promovate pe scară largă în China, atât prin politici guvernamentale, cât și prin companii private, spune Lulu Xue, responsabilă de mobilitate la biroul din China al World Resources Institute, o organizație globală non-profit.
„Costul de achiziție al camioanelor grele cu baterii electrice a fost foarte ridicat la momentul lansării, iar bateriile reprezentau o mare parte din acesta”, spune ea. ”Dacă bateria este separată de vehicul și utilizatorii cumpără doar caroseria, prețul este aproape același cu costul de achiziție al camioanelor diesel.”
Guvernul chinez a acordat o asistență financiară considerabilă programelor de schimb de baterii. În programul său pilot pentru 2021, trei dintre cele 11 orașe se concentrează în principal pe schimbul de baterii pentru camioane. Unele provincii din China au oferit, de asemenea, stimulente financiare substanțiale pentru dezvoltarea tehnologiei de schimb de baterii. În 2021, provincia Hainan din China a anunțat o subvenție unică de 15% din investiția inițială în echipamente pentru stațiile de schimbare a bateriilor construite și puse în funcțiune între 2021 și 2022.
China a reușit să promoveze atât de rapid stațiile de schimb de baterii, deoarece găzduiește principalii producători de baterii litiu-ion și, prin urmare, dispune de o ofertă relativ ieftină și abundentă de baterii, potrivit lui Yihao Xie, cercetător în domeniul vehiculelor grele la Consiliul Internațional pentru Transporturi Curate din Washington.
Cu toate acestea, utilizarea schimbului de baterii pentru vehiculele comerciale are și obstacole. Stațiile de schimb pot ocupa o suprafață mare, spune Yang, iar în zonele centrale unde sunt necesare, terenul și resursele rețelei electrice tind să fie limitate, ceea ce poate împiedica expansiunea rapidă. „În prezent, operatorii de schimb de baterii au încercat să aprofundeze cooperarea cu unele companii energetice tradiționale pentru a obține aceste resurse esențiale”, adaugă ea.
Cu toate acestea, Liu subliniază că stațiile de schimb de baterii au o dimensiune similară cu cea a stațiilor de benzină, care pot fi ușor reconvertite în stații de schimb de baterii. China National Petroleum Corporation, de exemplu, a construi deja atât instalații de încărcare, cât și de înlocuire a bateriilor la unele dintre stațiile sale de benzină.
Unele companii încearcă, de asemenea, metode mai specializate. La fel ca multe alte facilități din China, utilizarea terenurilor pentru stații de schimb de baterii necesită aprobare și înregistrare, ceea ce face ca întregul ciclu să fie relativ lung, iar chiria terenului crește și costul stațiilor. Pentru a evita aceste probleme, unele companii au dezvoltat vehicule mobile pentru schimbul de baterii, spune Xue, care au avantajul suplimentar de a putea încărca bateriile în locuri cu prețuri mai mici la energia electrică, apoi de a le schimba în zone în care încărcarea la fața locului ar fi mai costisitoare sau mai puțin fezabilă.
Liu observă că, în cazul vehiculelor comerciale, problemele legate de proprietatea bateriilor sunt mai ușor de gestionat, deoarece companiile pot achiziționa baterii în vrac sau pot apela la furnizori terți. Însă problema afectează în continuare frecvența cu care cel puțin unii șoferi ai acestor vehicule utilizează stațiile de schimb.
Un șofer de taxi cu care am vorbit în Beijing are un taxi dotat atât cu tehnologie de încărcare, cât și de schimb de baterii, ceea ce înseamnă că poate alege să încarce sau să schimbe bateriile. Compania de taxiuri pentru care lucrează prevede că șoferii trebuie să utilizeze modul de schimbare a bateriilor cel puțin o dată pe lună, în cadrul unei perioade de probă. „Dacă primesc o baterie bună, nu o schimb”, îmi spune el. „Aștept o lună înainte de a o schimba.” Utilizarea serviciului de schimbare a bateriilor este, de asemenea, mai scumpă decât încărcarea, adaugă el.
Șoferii de taxi care primesc o baterie cu o durată de viață redusă la stația de schimb se ceartă uneori cu personalul, potrivit unui angajat pe care l-am întâlnit la o stație de schimb de taxiuri din Beijing. „Dacă șoferul primește o baterie defectă, unii dintre ei țipă la noi. Le spun că țipatul nu ajută, noi suntem doar aici pentru a schimba bateriile. Unii șoferi spun chiar că vor chema poliția – s-a întâmplat de multe ori.”
În prezent, spune Xue, există un model de afaceri clar în China pentru schimbul de baterii pentru camioane grele, în special pentru utilizări intensive, dar pe distanțe scurte, cum ar fi în fabrici și mine.
Xie este de acord. „Schimbarea bateriilor la vehiculele comerciale, în special la camioanele grele, este încă mai rapidă decât cele mai rapide tehnologii de încărcare disponibile în prezent pe piață”, spune el. „Camioanele transportă baterii cu capacități mult mai mari, iar acestea se încarcă mai lent până când vor fi disponibile încărcătoare mult mai puternice.” Aceste avantaje nu vor slăbi nici măcar odată cu dezvoltarea tehnologiei de încărcare rapidă, adaugă el.
Dar există un alt motiv potențial pentru dezvoltarea stațiilor de schimbare a bateriilor: utilizarea lor ca stații de stocare a energiei, spun Liu și Xue. Datorită naturii variabile a energiilor regenerabile, cum ar fi energia solară și eoliană, care sunt în plină expansiune în China, este necesară o cantitate enormă de stocare a energiei pentru a asigura stabilitatea rețelei electrice. Bateriile pentru vehicule electrice, inclusiv cele din stațiile de schimbare a bateriilor, sunt o modalitate de a asigura acest lucru, spune Liu. Companiile de schimbare a bateriilor ar putea utiliza bateriile pentru a câștiga diferența dintre prețurile energiei electrice în perioadele de vârf și cele de minim, spune el.
Unii operatori de schimb de baterii au deja în vedere această oportunitate, dar până în prezent niciun stație din China sau din altă parte nu este utilizată în acest scop. Totuși, aceasta ar putea oferi un alt avantaj important, spune Xie: sprijinirea rețelei atunci când rețelele locale de distribuție sunt afectate de fenomene meteorologice extreme. O sută de stații de schimb de baterii ar echivala cu o centrală electrică de stocare a energiei de 50 MW, notează un raport al industriei.
Este posibil ca schimbul de baterii să rămână o ofertă relativ de nișă în China, unde atât vehiculele electrice, cât și infrastructura de încărcare sunt acum larg răspândite. Dar alte țări s-au luptat să adopte vehiculele electrice, iar schimbul de baterii ar putea juca de fapt cel mai util rol în țările în care vehiculele electrice nu sunt încă populare, spune Xie, mai ales că tot mai mulți producători chinezi de vehicule electrice își aduc produsele și tehnologia în străinătate.
Schimbul de baterii ar putea rezolva în continuare problema anxietății legate de autonomia vehiculelor electrice pentru unii utilizatori din China
Schimbul de baterii este deja explorat în afara Chinei. India și alte câteva țări din Asia de Sud-Est dezvoltă tehnologia de schimb de baterii pentru scutere și motociclete, iar în 2022 India a anunțat o nouă politică de schimb de baterii pentru a promova vânzările de mașini electrice. În 2023, compania taiwaneză de schimb de baterii Gogoro a anunțat un parteneriat în valoare de 2,5 miliarde de dolari (1,9 miliarde de lire sterline) cu statul indian Maharashtra și furnizorul local Belrise pentru a construi o infrastructură inteligentă de schimb de baterii și energie. Kenya a anunțat, de asemenea, un parteneriat cu compania de vehicule electrice și schimb de baterii Spiro în 2023. Între timp, după testele efectuate cu Uber în San Francisco în 2021, start-up-ul californian de schimb de baterii Ample are acum parteneriate pentru a integra tehnologia stațiilor sale de schimb cu producătorul auto olandez Stellantis și infrastructura pentru vehicule electrice din Tokyo.
Schimbul de baterii ar putea rezolva și problema anxietății legate de autonomia vehiculelor electrice în China. Creșterea pieței vehiculelor electrice din China este în prezent determinată de modelele hibride plug-in, spune Yang, în timp ce creșterea vânzărilor de vehicule electrice pure a încetinit semnificativ, ceea ce arată că șoferii de vehicule electrice apreciază în continuare comoditatea reîncărcării. Atât schimbul de baterii, cât și încărcarea rapidă promovează cererea de vehicule electrice pure. Rămâne de văzut care dintre aceste două tehnologii se va dovedi cea mai eficientă.
Conform sloganului Nio, schimbul de baterii poate fi văzut ca un fel de „benzinărie” pentru vehiculele electrice. Rămâne de văzut dacă acestea vor ajunge vreodată la scara benzinăriilor sau chiar a stațiilor de reîncărcare a vehiculelor electrice.
