Como funciona a troca de bateria EV?

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.

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.

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.

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.