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Oct 10, 2023

¿Es el cambio de batería la solución a los problemas de carga de vehículos eléctricos?

A medida que aumenta la ansiedad sobre la capacidad de los cargadores de vehículos eléctricos de Estados Unidos, un

A medida que aumenta la ansiedad por la capacidad de los cargadores de vehículos eléctricos de Estados Unidos, surge una alternativa: baterías que se colocan y retiran como las de una linterna.

No es una idea nueva. Las estaciones de intercambio de baterías han cobrado impulso en China, incluso después de fallas de alto perfil durante la última década en Israel y en Tesla Inc. Ahora, una compañía de San Francisco está probando un nuevo enfoque a medida que la revolución EV comienza en serio.

Ample Inc., una pequeña empresa de intercambio de baterías, está teniendo cierto éxito después de una década de trabajo duro. La semana pasada, identificó a su primer socio automotriz, un pequeño fabricante de vehículos eléctricos llamado Fisker Inc. Ample está a punto de obtener una subvención de $15 millones en California para expandir su pequeña fábrica en el Área de la Bahía y está ocupada negociando acuerdos desde Japón a España.

La propuesta: reemplazar la batería, en lugar de recargarla, hace que el automóvil vuelva a la carretera más rápido. Puede requerir solo una infraestructura eléctrica mínima. Esos son grandes argumentos de venta para las estaciones de gasolina que quieren dar servicio a los vehículos eléctricos y para las compañías petroleras que son los principales patrocinadores de Ample.

“No nos estamos alejando del gas porque sea un inconveniente”, dijo John de Souza, cofundador y presidente de Ample, en una entrevista. "Es por muchas otras razones".

Sin embargo, el cambio de batería es una desviación radical de la forma en que los fabricantes de automóviles, los inversores y el gobierno han planeado un futuro EV. Se han tomado tantas decisiones y se han gastado tantos miles de millones de dólares que puede ser demasiado tarde para que la mayor parte de la industria se desvíe del enchufe EV tradicional y adopte otra cosa.

"¿Esto realmente va a ser algo que se pueda incorporar? La respuesta fácil es no", dijo Alan Baum, un pronosticador automotriz independiente que se enfoca en los vehículos eléctricos. "Pero podría haber situaciones en las que haces pequeños proyectos".

La industria automotriz es tan grande que llevar los cambios de batería incluso a rincones relativamente pequeños es una oportunidad. Si lo hace, podría acelerar la adopción de los vehículos eléctricos en los casos en que un cargador de carretera no es la mejor opción.

Fisker, por ejemplo, se centra en "empresas de vehículos de alquiler y de transporte" en su asociación con Ample, dijo el fabricante de automóviles en un comunicado enviado por correo electrónico. Esos usuarios tienen ciertas características que son adecuadas para el cambio de batería: manejan muchas millas y pueden perder dinero si no pueden llenarla de inmediato.

La idea de cambiar las baterías también tiene cierto atractivo en un momento en que la red de carga de EE. UU. parece estar avanzando más lentamente que la adopción de vehículos eléctricos.

Los vehículos eléctricos se venden como pan caliente. Cox Automotive pronostica que los estadounidenses comprarán más de 1 millón de ellos este año, lo que equivaldría a más del 7 por ciento de todas las ventas de vehículos livianos.

Mientras tanto, los cargadores llegan lentamente a los costados de las carreteras, retrasados ​​por los permisos y los obstáculos de la cadena de suministro, junto con los problemas de confiabilidad.

El cambio de batería es un concepto simple y atractivo que en la práctica ha tenido algunas fallas de alto perfil.

A principios de la década de 2010, cuando los vehículos eléctricos estaban entrando por primera vez en la corriente principal, un favorito de los inversores y los medios de comunicación era una empresa emergente llamada Better Place. La compañía recaudó mil millones de dólares con la idea de que sus estaciones, que reemplazaban la batería de un EV en cinco minutos, replicarían la velocidad y la comodidad de la estación de servicio, e incluso a precios más bajos.

El proyecto comenzó en Israel, donde los precios del gas eran altos y la perspectiva de modernizar un país pequeño parecía factible.

Pero en 2013, Better Place estaba en bancarrota. No logró persuadir a dos socios clave. Su tecnología fue probada por un solo fabricante de automóviles, Renault. Y no había convencido a los conductores, que tenían que pensar en la extraña idea de tener un automóvil pero no su componente más caro: la batería.

"El modelo requiere un acto de fe por parte del cliente, y muchos no estaban dispuestos a dar ese salto", dijo a The Guardian John Gartner, en ese momento consultor automotriz.

Dos años más tarde, el principal fabricante de automóviles eléctricos del mundo, Tesla, se metió de lleno en el cambio de baterías. Construyó una sola estación de intercambio de baterías entre San Francisco y Los Ángeles, pero la respuesta fue tibia.

“Claramente, no es muy popular”, dijo el CEO Elon Musk en una llamada con inversionistas ese año. "Es solo que a la gente no le importa el intercambio de paquetes".

Mientras tanto, el intercambio de baterías está encontrando un hogar en China.

Nio Inc., un fabricante chino de automóviles eléctricos, ha tomado la delantera. William Li, el fundador y director ejecutivo, dijo en una llamada con inversionistas en marzo que Nio había instalado más de 1300 estaciones de intercambio y planeaba llegar a 3000 estaciones para fines de este año. Otro fabricante de automóviles chino, Geely Automobile Holdings Ltd., también está construyendo rápidamente centros de intercambio.

Nio dice que el enfoque le ha permitido reducir significativamente los precios de los vehículos "porque el servicio de batería está desvinculado de la venta del automóvil". Sin embargo, la responsabilidad económica reaparece para el propietario del vehículo en forma de suscripción al servicio de batería.

El enfoque de Ample es diferente de lo que otros han intentado.

Para Better Place, Tesla y los fabricantes de automóviles chinos, el enfoque ha sido reemplazar la batería completa, un bloque enorme que puede pesar miles de libras. Ample ha diseñado baterías modulares más pequeñas que podrían restaurar toda la batería o solo una parte de ella, según la autonomía que necesite el vehículo.

La empresa reemplaza las baterías a través de un sistema automatizado. Cuando un EV se estaciona en un puesto en una estación de Ample, los módulos de batería gastados se desenroscan del vehículo y se reemplazan por otros cargados. Los vacíos se transportan a un gran gabinete contiguo, donde se barajan y recargan.

Ample dijo que este enfoque puede hacer que la huella eléctrica de sus estaciones sea mucho más pequeña. Eso significa que se pueden instalar de forma más económica y rápida.

Uno de los mayores impedimentos para las estaciones de carga de alta potencia de hoy en día es que pueden requerir que la compañía eléctrica instale cables más resistentes, que son costosos y se construyen lentamente.

Amplio almacena muchos módulos de batería en su gabinete y consume energía cuando está disponible. De Souza, cofundador y presidente de la compañía, dijo que una estación puede requerir 100 kilovatios de energía. En comparación, las plazas de carga de carreteras que la administración Biden está financiando en las carreteras interestatales de la nación como parte de la ley de infraestructura bipartidista de 2021 requieren cada una al menos 600 kilovatios de energía.

El apoyo al enfoque de Ample proviene del gobierno. En febrero, la Comisión de Energía de California ofreció a Ample una subvención condicional de $15 millones para expandir su pequeña fábrica cerca de San Francisco. La comisión podría finalizar los fondos tan pronto como el miércoles.

Sin embargo, Estados Unidos no es el único mercado de intercambio de baterías.

De Souza dijo que Ample acaba de ganar una subvención de 10 millones de euros del gobierno de España para implementar su sistema allí. Cuando E&E News entrevistó a de Souza a fines de la semana pasada, él estaba en Dubai, Emiratos Árabes Unidos, de camino de reuniones de negocios en Corea del Sur a otra serie de reuniones en España.

“Necesitamos poder analizarlo y resolverlo en todos los lugares donde el gobierno se toma en serio la solución”, dijo, hablando de quién podría brindar apoyo para el enfoque de Ample para reponer las baterías de los vehículos eléctricos.

Hoy, Ample dice que opera una docena de estaciones en el Área de la Bahía de San Francisco y que juntas reciben cientos de visitas de conductores de Uber todos los días. Ninguno de esos conductores de Uber parece haber compartido un video de la experiencia en YouTube. Las únicas imágenes en YouTube de las estaciones de Ample se encuentran en clips de noticias de televisión que presentan a los ejecutivos de la compañía.

La compañía está respaldada por corporaciones con mucho dinero, incluidas las principales compañías petroleras de Japón y Tailandia, así como Shell Ventures, el brazo del gigante petrolero británico que genera empresas jóvenes. Ample, fundada en 2013, ha recaudado más de 290 millones de dólares, según el sitio de seguimiento financiero Crunchbase.

Las compañías petroleras están interesadas, dijo de Souza, porque el enfoque de Ample es una especie de reemplazo directo para una estación de servicio que quiere servir vehículos eléctricos. Y ese es exactamente el mercado que busca Ample.

"Han probado la carga rápida", dijo de Souza sobre las estaciones de servicio, "y están familiarizados con las limitaciones".

Se desconoce hasta qué punto los fabricantes de automóviles y otros actores de la industria emergente de vehículos eléctricos están dispuestos a cooperar con una empresa como Ample para acelerar la experiencia de carga. Pasar a un modelo de intercambio de baterías requeriría que todas las partes reconsideraran su estrategia.

Casi todas las características de la batería de un EV (su forma, su ubicación en el vehículo, su diseño y su formulación química) difieren entre los fabricantes de automóviles e incluso entre los modelos individuales de un fabricante de automóviles. La centralidad de la batería para el EV significa que sus detalles son secretos clave de la empresa.

La batería en sí también se está integrando de manera que podría resistir la extracción. Por ejemplo, en la búsqueda de la eficiencia, Tesla ahora está diseñando sus autos con batería como parte integral de la estructura del vehículo. Trabajar con Ample exige que el fabricante de automóviles cambie esa estrategia.

El fabricante de automóviles tendría dos opciones: entregar el desarrollo de la batería a Ample o trabajar con la startup para dividir su bloque de batería en módulos con formato Ample.

Este tipo de interrupción ya ha ocurrido, a muy pequeña escala, en las estaciones de Ample en California. Allí, a los vehículos eléctricos que utilizan las estaciones de intercambio se les quitaron las baterías instaladas de fábrica y se reemplazaron con las de Ample. Los autos son propiedad de Sally, una startup que alquila vehículos eléctricos a conductores de viajes compartidos.

La estrategia de Ample es tan atípica a las tendencias actuales de vehículos que los analistas se muestran escépticos.

"Los muchos desafíos para estandarizar el intercambio de baterías para el mercado de consumo de vehículos ligeros de EE. UU. son tan importantes que hacen que sea inviable para cualquier [fabricante de equipos originales] a gran escala intentar cambiar", dijo Gartner, el ex consultor automotriz que ahora es director. de investigación en el Centro para la Energía Sostenible, que administra los programas de incentivos y reembolsos de vehículos eléctricos para los estados, en un correo electrónico.

Por su parte, el fabricante de vehículos eléctricos Fisker dijo que su incorporación a Ample no es disruptiva.

Fisker está creando lotes pequeños de su primer EV, el Ocean, en asociación con el fabricante por contrato Magna International Inc. en una planta de Magna en Austria. Solo un número limitado estará equipado para el cambio de batería.

"Las baterías intercambiables con Ample son un complemento de nuestro plan comercial actual", dijo Fisker en su comunicado enviado por correo electrónico, y "no requiere cambios en el diseño ni la ingeniería".

El modelo de intercambio de baterías también podría ser disruptivo para otro peso pesado que ha puesto sus chips en la tecnología actual: el gobierno de EE. UU.

La administración de Biden ha hecho de la carga tradicional de vehículos eléctricos, en las estaciones al borde de la carretera, donde los conductores recargan sus baterías al enchufarlas, la pieza central de su plan de $ 7.5 mil millones para fomentar una industria de carga de vehículos eléctricos en los EE. UU. Aprobada como parte de la ley de infraestructura bipartidista, la primera fase del plan es construir cargadores tradicionales de alta velocidad en intervalos de 50 millas a lo largo de las carreteras interestatales.

Esos cargadores están diseñados para tardar unos 20 minutos en llenar una batería al 80 por ciento. Eso es mucho más lento y menos lleno que las baterías 100 por ciento llenas que Ample dice que puede entregar en solo unos minutos.

La inversión federal ha estimulado una ola de inversión por parte de empresas que construyen cargadores tradicionales y otros jugadores, como Walmart Inc., que el mes pasado dijo que construiría miles de estaciones de carga en sus tiendas para 2030.

"¿El capital privado va a hacer que el dinero esté disponible para [el intercambio]?" preguntó Baum, el pronosticador de automóviles. "Probablemente no, cuando probablemente sea una mejor apuesta participar en la infraestructura de carga".

Corrección: una versión anterior de esta historia expresó erróneamente la cantidad de vehículos que Cox Automotive estimó que los estadounidenses comprarían este año.