Солнечным утром в четверг в Сан-Франциско водитель Nissan Leaf въехал в здание, припарковался на платформе и вышел из машины. Затем платформа подняла автомобиль в воздух. Роботы-манипуляторы осторожно вытащили аккумуляторы из электромобиля и поместили внутрь новые, полностью заряженные аккумуляторы. Весь процесс занял около 10 минут.
Ample, стартап, спроектировавший станцию и запускающий еще дюжину подобных станций в районе залива Сан-Франциско, теперь производит сотни замен батарей каждый день.
Медленным зарядным устройствам требуется несколько часов, чтобы полностью зарядить аккумулятор электромобиля; более быстрые зарядные устройства могут занять всего полчаса или меньше, но они дороги в изготовлении. «Чем быстрее вы заряжаетесь, тем больше энергии теряете в виде тепла», — говорит де Соуза. «Расходы растут очень быстро. Поэтому, если вы хотите зарядить автомобиль за пять минут, вам может понадобиться зарядное устройство мощностью от 1 до 2 мегаватт, которое очень дорого и очень трудно сделать эффективным».
Многие водители электромобилей подключают свои машины к розетке дома , чтобы зарядить их на ночь. И поскольку запас хода батареи продолжает увеличиваться, зарядка может стать меньшей проблемой (например, Tesla Model S 2023 года может проехать более 600 километров без подзарядки). Тем не менее, для жителей городских квартир, которые не могут подключиться дома, или людей, которые целый день ездят на работу, замена батареи может иметь больше смысла.
В Китае, где плотность электромобилей высока, а большинство водителей электромобилей живут в квартирах, компании по замене аккумуляторов быстро растут. Nio, один стартап с сотнями станций замены батарей в Китае , планирует построить еще 1000 в этом году. Несколько стартапов строят тысячи собственных локаций. (Другие компании в Азии занимаются заменой аккумуляторов для небольших транспортных средств, таких как мопеды и электрические рикши; Gogoro на Тайване производит сотни тысяч замен аккумуляторов в день.)
Концепция не нова. Первые парки электромобилей экспериментировали с заменой батарей еще в 1940-х годах. Несколько недавних попыток потерпели неудачу: Better Place, израильский стартап, запущенный в 2007 году, прекратил свою деятельность к 2013 году. Tesla открыла единственную обменную станцию в 2013 году, но быстро закрыла ее, потому что она не использовалась широко.
Ample пытается решить основные проблемы, с которыми он столкнулся в прошлых усилиях, в том числе тот факт, что другие подходы требовали от автопроизводителей проектировать свои автомобили по-другому. «Вы не можете пойти и попросить [производителей] изменить [их] автомобили», — говорит де Соуза. «И вам нужно найти способ, чтобы одна и та же батарея работала у разных производителей».
В конструкции Ample используется модульная батарея, которая может поместиться в любой автомобиль, вместо батареи, которую обычно использует производитель. «Разбив его на эти модульные компоненты — вы можете думать о них размером с пару ноутбуков, немного толще — вы можете переставлять их, как детали Lego, чтобы они подходили к разным автомобилям», — объясняет де Соуза. (Меньший размер также легче использовать роботизированной системе, чем с типичной большой и тяжелой батареей электромобиля.) Электроника предназначена для работы с системами, которые также различаются в зависимости от автомобиля.
Ample по-прежнему должен работать с производителями автомобилей, которые затем могут продавать версии своих автомобилей с новыми модульными батареями вместо стандартных батарей автопаркам. В районе залива он работает с компанией по управлению автопарком, которая сдает автомобили в аренду водителям Uber. Водители используют приложение, которое направляет их к ближайшей станции замены аккумуляторов с программным обеспечением, которое пытается свести к минимуму время, которое водитель может ждать в очереди, и следит за тем, чтобы каждая батарея использовалась максимально возможно.
Стоимость зарядки варьируется в зависимости от стоимости электроэнергии в это время суток, но компания стремится к тому, чтобы ее услуги соответствовали или стоили меньше, чем цена топлива для бензинового автомобиля. Де Соуза говорит, что модель может работать с парками доставки, арендованными автомобилями и другими крупными парками, и что его компания планирует в конечном итоге работать напрямую с отдельными потребителями.
В районе залива у Ample в настоящее время есть 12 станций подкачки, и грант в размере 15 миллионов долларов от Калифорнийской энергетической комиссии поможет ей расшириться в штате. Он также начинает работать с крупными флотами для установки сетей своих станций в Европе.
Станции не требуют много времени для установки и устанавливаются в легкодоступных местах. «Мы потратили много времени на то, чтобы развернуть их очень быстро», — говорит де Соуза. «Это не связано со строительством, поэтому мы можем найти пару парковочных мест с доступом к электричеству и развернуть [станцию] за несколько дней».