Como funciona a troca de bateria EV?

Técnico usando luvas e manuseando uma bateria de carro elétrico

Embora a tecnologia das baterias dos veículos eléctricos (EV) esteja a melhorar, o tempo necessário para carregar um carro eléctrico ainda é visto como um obstáculo à adopção convencional. Para resolver essa preocupação, algumas empresas construíram um sistema que troca a bateria do seu EV por uma carregada.

Então, como isso funciona e pode realmente resolver o problema dos longos tempos de carregamento? Exploraremos isso aqui.

Como funciona a troca de bateria de carro elétrico

Carregar a bateria de um EV pode levar horas , e mesmo o carregamento rápido pode levar cerca de 30 minutos – muito mais do que um abastecimento médio de gasolina . A troca de bateria tenta resolver esse problema com um sistema que troca a bateria do seu EV por uma que já esteja carregada.

O processo deve levar muito menos tempo do que as opções de carregamento de EV mais rápidas – cerca de dez minutos. Segundo a Ample , startup especializada nessa tecnologia, as estações podem ser instaladas em uma área do tamanho de algumas vagas de estacionamento. Eles são autônomos e mantêm várias baterias carregando a uma taxa constante, o que evita o consumo de grandes quantidades de energia como fazem as estações de carregamento rápido.

Os componentes para construir cada estação são enviados, testados e montados no local. Em teoria, um VE entraria numa destas estações e teria automaticamente a sua bateria substituída por uma que estivesse totalmente carregada e pronta a funcionar em poucos minutos.

As empresas na China já estão fazendo isso, segundo a Bloomberg . Suas estações operam da mesma maneira que as da Ample, completando uma troca em apenas alguns minutos. Nio , uma das maiores empresas de veículos elétricos da China, tem centenas de estações de troca em uso no momento em que este artigo foi escrito.

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Se um sistema de troca de baterias de veículos elétricos fosse adotado em massa, isso poderia tornar a implantação da infraestrutura de carregamento de veículos elétricos muito mais fácil. Isso, juntamente com o curto tempo necessário para trocar uma bateria, eliminaria as barreiras de entrada no carregamento que impedem muitas pessoas quando se trata de comprar um VE – não poder carregar a bateria em casa , por exemplo.

E quanto aos EVs que não foram projetados para troca de bateria?

Para trocar a bateria rapidamente, alguns EVs, como os que a Nio fabrica, são construídos com uma bateria modular projetada para remoção rápida. No entanto, para os VE já em circulação, é necessária uma abordagem diferente.

Khaled Hassounah, cofundador da Ample, descreve a troca modular de baterias em uma entrevista à Ars Technica:

“Normalmente, você tem o conector de alta corrente, os parafusos grandes que sustentam a maior parte do peso e tudo o que precisa ser retirado. No nosso caso, estamos apenas removendo módulos em baldes de proteção, mas a grande peça estrutural que se conecta à refrigeração e à alta potência e tudo isso fica sempre no carro.”

Hassounah diz que sua empresa projetou várias “placas” que fazem interface com diferentes modelos de EV vendidos atualmente; quadros que atendem às especificações de EVs como Tesla ou Leaf que podem aceitar baterias modulares da Ample. As baterias divididas em vários blocos de células semelhantes a LEGO são então trocadas dentro e fora desse quadro. Os motoristas podem escolher quantos desses blocos modulares adicionar ao seu carro, e que tipo de blocos modulares serão usados ​​dependerá da marca e do modelo do EV.

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Você pode ver uma análise (altamente estilizada) disso em ação no vídeo de Ample .

Potenciais desvantagens da troca de baterias EV

Embora o conceito de simplesmente trocar a bateria de um carro elétrico pareça bom à primeira vista, é um desafio de execução. Empresas como a Tesla já tentaram isso no passado , decidindo finalmente se concentrar em sua rede Supercharger .

O principal problema dessa abordagem é fazer com que as pessoas confiem que as baterias que adquirirem não apresentarão defeito. Por que trocar a bateria, que eles sempre conseguiram monitorar e manter , por outra que foi usada por outra pessoa? E se a bateria tiver capacidade de carga limitada ou tiver um problema e pegar fogo ?

A solução para essa abordagem parece ser a propriedade das baterias pelas empresas e o seu aluguer aos motoristas, fornecendo as estações de troca como um serviço pelo qual as pessoas pagam. Se algo acontecer com a bateria, a empresa assumirá a responsabilidade e provavelmente trocará a bateria ruim por uma nova.

As startups de troca de baterias também afirmam que a troca torna mais fácil monitorar as baterias de EV em busca de defeitos e repará-las antes que os problemas se tornem sérios. Como eles são constantemente carregados em suas estações, a empresa poderia, teoricamente, monitorá-los em busca de problemas durante a rotação.

Há também a questão de como a bateria “conversa” com os sistemas de bordo do carro. Uma bateria fabricada por uma empresa diferente realmente funcionaria tão bem quanto a OEM? A Ample afirma que as suas baterias podem fazê-lo, e o sucesso da tecnologia na China parece indicar que pode funcionar, desde que os fabricantes trabalhem em conjunto com as empresas que desenvolvem esta tecnologia.

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Não é certo se a troca de baterias em EVs será adotada em massa. As melhorias na tecnologia das baterias nos próximos anos podem tornar a ideia obsoleta se puderem ser carregadas com rapidez suficiente. No entanto, se for adoptado em grande escala, poderá resolver o problema do carregamento e empurrar os veículos eléctricos ainda mais para a corrente principal.