Nio apporte en Europe ses stations d’échange pour les batteries de ses voitures

Nicolas Furno |

Les voitures électriques sont viables au quotidien, mais il reste un défi à relever : plus que l’autonomie insuffisante, c’est du côté de la charge qu’il peut encore y avoir des problèmes. En particulier, sa lenteur par rapport à un plein d’essence est souvent pointée du doigt et c’est pour répondre à cette critique qu’une idée a émergé. Au lieu de charger la batterie, pourquoi ne pas l’échanger contre une autre qui serait déjà pleine à votre arrivée à la station de charge ?

Le constructeur chinois NIO est probablement celui qui a le plus avancé dans ce domaine. L’entreprise a installé dans son pays plus de 500 stations d’échange de batteries et son parc automobile qui approche les 150 000 véhicules vendus avait réalisé plus de 4 millions d’échanges en octobre. Ce modèle n’est pas limité à son marché toutefois, comme en témoigne l’installation d’une première station similaire en Norvège, où NIO vend son SUV ES8 depuis l’automne. À terme, ce pays en avance sur l’électrification automobile devrait compter une vingtaine de stations d’échange.

NIO promet que le remplacement de la batterie prend moins de cinq minutes. La batterie étant le composant le plus lourd, mais aussi le plus dangereux et accessoirement le plus cher de la voiture, tout est automatisé. Le véhicule entre automatiquement dans la station pour se positionner au bon endroit, puis un robot vient dévisser la batterie en place pour la stocker dans sa réserve, en prend une nouvelle chargée et la visse à la place de l’ancienne. Le conducteur peut alors repartir sur sa route.

C’est une idée intéressante, que plusieurs constructeurs avaient envisagé avant de l’abandonner. En particulier, Tesla avait considéré pendant un temps suivre cette stratégie d’échange rapide, avant de parier sur une augmentation de l’autonomie et sur son réseau de superchargeurs qui tendent à réduire la durée de charge (en général inférieure à 30 minutes sur un long trajet). Il faut dire que si l’échange des batteries résout un problème réel pour les conducteurs, il en pose d’autres pour le constructeur.

Le stockage en est un : il faut un espace suffisant pour conserver les batteries échangées et il faut les charger suffisamment rapidement pour que les conducteurs suivants puissent bénéficier d’une batterie pleine. NIO a prévu 14 emplacements, dont un reste toujours vide pour accueillir une nouvelle batterie. Si une station est trop sollicitée, on pourrait vite arriver à une situation où il ne reste que des batteries vides, générant un temps d’attente au moins aussi long qu’une station de charge traditionnelle.

Autre défaut, le constructeur doit s’en tenir à un format de batterie fixe pour tous ses modèles sur plusieurs générations. Ce n’est pas gênant quand on a un catalogue réduit comme l’est celui de NIO, mais la batterie actuelle ne conviendrait pas à une citadine, pour ne donner qu’un exemple. Par ailleurs, le pack de batterie est nécessairement alourdi et offre une densité moindre, surtout par rapport à un pack structurel comme celui que Tesla compte installer dans ses véhicules.

Une station d’échange de batterie au fond, les deux bornes pour la charge domestique et rapide à gauche (image NIO).

Toutefois, le plus gros avantage de cette approche est d’acheter une voiture sans batterie, avec une offre de location qui peut varier selon les besoins des clients. Comme Renault avait tenté avec sa Zoe, mais sans possibilité d’échanger la batterie, NIO propose ainsi à ses clients de réduire leur facture et cela fonctionne, puisque plus d’une commande sur neuf en Norvège a opté pour la location. À titre d’exemple, l’achat complet d’une ES8 débute autour de 61 000 € avec une batterie de 75 kWh, tandis que l’achat avec location est proposé à 52 000 € avec un abonnement à 140 € par mois.

Cette solution ne remplacera jamais les stations de charge traditionnelles, ne serait-ce qu’en raison du coût nécessaire pour installer une station d’échange par rapport à une simple borne. Il ne faut pas oublier dans le coût celui de la production de batteries supplémentaires pour remplir chaque station : NIO doit produire davantage de batteries qu’il ne vend de voitures pour que son modèle fonctionne. Mais peut-être que cette idée sera un bon complément à la charge classique, qui reste disponible, le connecteur standard CCS permettant toujours à l’ES8 de se charger n’importe où en Europe.

Après la Norvège, le prochain marché pour NIO devrait être l’Allemagne, où le constructeur espère vendre l’ET7, une berline de luxe cette fois, à partir de la fin de l’année 2022.


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avatar frankm | 

On marche sur la tête avec ces histoires de batteries. Les batteries de quelques grammes dans les téléphones massacrent assez l’environnement, mais là c’est des batteries de plusieurs centaines de kilos !
Comment est-ce possible de ne pas s’orienter directement sur l’hydrogène ?

avatar huexley | 

Le problème reste la "fabrication" de l'hydrogène, actuellement on le fabrique surtout à partir d'une chimie basée sur les hydrocarbures… Le rendement apporté par l'electrolyse est encore loin d'être viable malheureusement.

avatar Nicolas Furno | 

@frankm

L’hydrogène est pire par bien des aspects et la pollution liée aux batteries grandement exagérée.

avatar Sindanárië | 

@nicolasf

"la pollution liée aux batteries grandement exagérée."

💭A garder pour plus tard. 😬

avatar CorbeilleNews | 

@Sindanárië

Vous pouvez nous en dire un peu plus sur cette pollution exagérée ?

Merci 👍🏻

avatar Sindanárië | 

@CorbeilleNews

Plus tard. On verra dans quelques années 😋

avatar Appl'Z | 

Le vrai problème de l'hydrogène c'est son rendement catastrophique par rapport aux batteries. C'est de l'énergie secondaire, y'a pas de miracles !

avatar marc_os | 

@ Nicolas Furno

> L’hydrogène est pire par bien des aspects et la pollution liée aux batteries grandement exagérée.

Je dirais que c'est un peu péremptoire comme affirmation.
Certes aujourd'hui la production d'hydrogène n'est pas... idéale, mais s'il était produit par électrolyse à partir d'électricité "verte", cette affirmation serait fausse. Seul l'avenir dira si on y arrivera - et si c'est "rentable", sur le plan écologique comme économique.
Quand à la fabrication des batteries, là aussi c'est une affirmation gratuite qui de plus oublie entre autres les conditions de travail des mineurs chargés d'extraire les minerais nécessaires à l'obtention des matériaux utilisées : lithium, nickel, cobalt, aluminium ou manganèse.
Enfin, en Europe seul Nissan semble-t-il fabrique les cellules de ses batteries sur le sol européen. Pour tous les autres véhicules, la provenance est essentiellement la Chine, la Corée du Sud ou le Japon. Cf. :
https://www.automobile-propre.com/ou-viennent-les-batteries-de-nos-voitures-electriques/amp/

avatar Nicolas Furno | 

@marc_os

Même avec de l’énergie verte, l’hydrogène pose problème quand on pense au transport et la distribution, la où les batteries sont chargées par une infrastructure qui existe déjà largement. Sans compter les rendements pires, avec les pertes à prendre en compte de la production initiale à la consommation finale.

Pour les batteries, c’est exactement ce que je dis. On a tendance à surestimer ces aspects et oublier en même temps ceux liés à la distribution de l’hydrogène, par exemple. La pollution zéro est impossible mais les études complètes sur la pollution liée à la production d’une batterie existe. Sans compter sur les méthodes s’améliorent, et qu’on travaille sur des batteries composées uniquement de matériaux recyclés (une boîte à réussi à créer un pack NCM neuf à partir de packs recyclés récemment).

Pour la production, ça change, il y a plusieurs usines en création en Europe. Tesla aura la sienne à Berlin, Volkswagen en a déjà prévu plusieurs, Stellantis et Renault aussi. L’industrie s’y est mise tard mais elle est lancée maintenant, la situation actuelle est temporaire. Enfin, sauf si les constructeurs chinois en raflent pas tout le marché avant, ça reste possible.

avatar marc_os | 

@Nicolas Furno

La production en Europe ne règle pas le problème de l'origine des matières premières ni des mines de sang en Afrique ou en Chine.

Quant à l'hydrogène, on n'en est qu'au début. Rien n'est joué. D'ailleurs le CEA vient de publier un article à ce sujet sur LinkedIn.

avatar ancampolo | 

@frankm

Parce que l’hydrogéne est une connerie pour l’instant prox d’une station de charge à hydrogène 1 millions d’euro pour une borne et ton hydrogène a besoin d’électrolyse etc…

avatar ErGo_404 | 

Le problème des batteries c'est surtout ses composants, mais ils vont tendre à être remplacés par des alternatives moins rares et moins polluantes.

L'hydrogène en revanche demande une grosse quantité d'énergie pour être produit, et le bilan environnemental de son utilisation à grande échelle est bien pire que celui des batteries.

L'idéal est en fait de réduire la quantité de voitures et de préférer d'autres modes de transport.

avatar jeantro | 

@ErGo_404

Réduire la quantité de voiture et surtout leur taille quand je vois près de chez moi le nombre de gros SUV électrique Audi BMW ….avec une ou deux personnes à l’intérieur c’est une aberration et ces gens là ce disent écolo 😊

avatar iPop | 

@frankm

Parce qu’on adore saloper l’environnement. On aurait pu aussi fabriquer des voitures de ville à l’air par exemple, au moins ça pollué beaucoup moins.

A vrai dire l’hydrogène a besoin de beaucoup d’entretien et est très volatile et le coup de revient est très cher.

avatar MGA | 

Sauf erreur c’est exactement la proposition de Renault avec la Fluence ZE… en 2010 à peu près, le concept collait assez bien avec la location de batterie abandonné depuis. Le développement des stations d’échange de batteries était assez ambitieux en Israël, je crois que rien a été réellement mené à bien.

avatar Nicolas Furno | 

@MGA

Ah oui, on a tendance à oublier cette pauvre Fluence (bon faut dire qu’en matière de catastrophe, sa batterie était pas mal). Cela dit, ce programme d’échange à la demande ne fonctionnait pas en France, on sait s’il a vraiment été en place pour des clients quelque part ?

avatar fabm | 

@nicolasf

En Israël avec BetterPlace
https://www.voiture-electrique-populaire.fr/actualites/prix-renault-fluence-israel-better-place-024

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Better_Place_(company)

À la fin de l’aventure en 2012, il y avait 21 stations d’échange, ce qui est pas mal pour un si petit pays.
La raison de l’échec est donc plus du côté des autres contraintes mentionnées dans l’article: la complexité, le coût et l’architecture de batterie qui limite le choix de la voiture et donc réduit le marché potentiel.

avatar Nicolas Furno | 

@fabm

Ah oui, merci pour la piqure de rappel ! 👍

J'ai du mal à voir comment cette solution peut fonctionner à grande échelle et sur du long terme, mais j'imagine que NIO va nous le dire.

avatar MGA | 

@nicolasf

« J'ai du mal à voir comment cette solution peut fonctionner à grande échelle et sur du long terme, mais j'imagine que NIO va nous le dire. » je suis du même avis sauf si l’entreprise (ou sa technologie) est soutenue par l’état Chinois car il y a déjà largement de quoi faire sur le marché domestique.

avatar 0MiguelAnge0 | 

@MGA

La Chine a un plan d’envergure pour les énergies propres. Il n’y a pas une solution mais une multitudes de propositions qui co-existent. Beaucoup se crachent plein vols lorsque d’autres perdurent et devienne standard.
Cela ne se limite pas à l’electrique, il y aussi l’hydrogène. Bref tout cela engendre beaucoup de dynamismes dans l’entrepenariat.

Ce qui a relancé NIO après une période proche de la banqueroute c’est son modèle ES6. Après la crise du COVID, les bonus à l’achat en fonction du prix donné droit à un soutien pour le passage à l’electrique par les municipalité ont été naintenu pour 3ans de plus. Et NIO est arrivé à descendre sous la barre en proposant d’acheter ses voitures sans batteries ce qui leur a évité de massacrer leurs marges alors que d’autres comme Teslas n’ont pas eu le choix.

L’ES8 est un véhicule de niche, trop gros pour la ville. L’ES6 et sa version coupé (EC6) fonctionne bien.
Et ils viennent d’annoncer une nouvelle marque pour se positionner plus bas en termes de tarifs.

avatar MGA | 

@0MiguelAnge0

Au sujet du prix hors batterie c’est finalement exactement le même calcul que celui de Renault il y a 10 ans. Mais avec la baisse du prix des batteries ce n’est pas certain qu’à moyen terme le calcul soit le bon.
C’est d’ailleurs presque le seul enjeu des cellules 4680, on parle d’un coût de production diminué de 50%, et ce n’est absolument pas une « révolution » ni un pas de géant mais plutôt l’exploitation des meilleurs technologies et procédés de fabrication actuels.

avatar MGA | 

@nicolasf

Il était question d’un partenariat pour la gestion du réseau d’échange et il me semble que des intérêts divergeant en Israel n’avaient pas facilité la mise en place du système.
Quoi qu’il en soit la technologie existe depuis plus de 10 ans et les problématiques et les avantages du système sont connus (quid de la propriété de la batterie, de son degré d’usure, de la responsabilité en cas de soucis technique par exemple, tout fonctionne bien avec des contrats de location et une prestation de service mais sinon…).
Le système était trop en avance surtout dans un marché du véhicule électrique quasi inexistant à l’époque rendant le financement quasi impossible.
Bref je voulais rendre a Cesar ce qui appartient à Renault ou l’inverse :-)

avatar pagaupa | 

@MGA

Excellent rappel!

avatar MGA | 

@pagaupa

Merci

avatar MGA | 

@MGA

avatar nova313 | 

@MGA

J’ai de souvenir aussi que Renault voulait faire ça. Ça semblait assez prometteur.

avatar pechtoc | 

Et si on opte pour l'achat de la batterie on s'interdit ces stations d'échange en gros. Ce serait con d'avoir une batterie neuve échangée contre une batterie lessivée.

avatar Nicolas Furno | 

@pechtoc

Oui, c’est le deal forcément, l’accès aux stations d’échange est conditionné à l’abonnement.

Et sur l’âge de la batterie, peu importe en théorie, c’est NIO qui doit gérer pour mettre de côté celles qui sont trop usées. Tant qu’elles offrent une capacité utile identique…

avatar iPop | 

@pechtoc

Con ? Non puisque on te l’échange tout le temps. Tu roules c’est tout sans te préoccuper des batteries.

avatar pechtoc | 

@iPop

Je parle pour l'achat de la batterie, passer d'une neuve à une lessivée n'est pas idéal. Par contre si on opte pour la location peu importe, finalement tu as tjrs une batterie "certifiée" dans les normes par Nio.

avatar marc_os | 

@ pechtoc

C'est quoi une batterie "lessivée" ?

(Ici on parle de batteries pour voitures, pas pour smartphones.)

avatar pechtoc | 

@marc_os
Lessivée est peut être un peu fort mais des batteries ayant 82% de leur capacité initiale, voir moins car certains constructeur garantissent uniquement 70% après 8ans ou un certains kilométrage, c'est pas négligeable.
Si tu as une voiture neuve proposant 450km d'autonomie, et qu'après échange t'as une batterie de 80% de sa capacité initiale, l'autonomie max qui passe à 360km tu la sens passer, encore plus sur autoroute. Nio uniformisant ses packs il est tout à fait possible de te retrouver avec un pack de X année sur ta voiture de quelques jour.

avatar marc_os | 

@ pechtoc

La question ne se pose pas (encore) avec NIO chez qui tout est neuf aujourd'hui.

Ceci dit, je ne crois pas aux batteries échangeables sur le marché automobile, à moins d'avoir une normalisation des batteries, chose quasi impossible dans un marché dicté par les lois de la concurrence et de l'égoïsme.
Pour les "petits" véhicules urbains comme pour les scooters dont certains ont parlé, le modèle me semble plus viable, même sans normalisation. (Visiblement les principes de l'économie capitaliste du chacun pour soi restent prioritaires malgré les enjeux climatiques. Ils faudrait des lois pour imposer des choses raisonnobles. Enfin bref.)

avatar bam | 

L’ensemble du réseau Ionity en France supporte la charge en 800v 350 kW. Avec un couple voltage et puissance pareil, la recharge est un processus de l’ordre du quart d’heure.
Le sujet est donc clos, car sur la longue distance, le passager aussi doit faire une pause… pipi

avatar monsieurg33K | 

@bam

Un quart d’heure de pipi ? J’aurais plutôt dit la grosse commission 😄

avatar stefhan | 

@monsieurg33K

Dix à vingt minutes de pause en général oui. Et ce toutes les deux heures.

Se garer
Mettre de l’essence si besoin
Faire pipi et se laver les mains
Acheter un café et le boire
Regarder aux alentours ce qu’il y a sur l’aire : magasins les gens etc.
Prendre l’air un peu en Retournant à la voiture

avatar kinon | 

@stefhan

C'est bien 1/4 d'heure de recharge mais combien d'attente pour une borne disponible surtout si il y a 5 voiture devant la tienne...
Alors OK c'est bien mieux qu'avec des temps de recharge d'1 heure mais en pratique réelle ça reste totalement dissuasif hors recharge à la maison pour usage journalier.
Imaginons cela avec un parc équivalent au parc essence d'aujourd'hui...

avatar apaisant | 

@stefhan

J'ai pas compris l'étape juste après "faire pipi"

avatar marc_os | 

@ monsieurg33K

Sur les longs trajets il est recommandé de faire des pauses de dix minutes à un quart d'heure. Pause pipi plus café, on y est vite. Et sur un trajet de plusieurs heures, qu'est-ce qu'une pause d'un quart d'heure ?

avatar gwen | 

Je me suis toujours demandé pourquoi cette solution n’avait pas été adopté dès le départ. Il aurait fallu créer un standard mondial de batterie interchangeables et les disséminés autour des routes. Au Moyen Âge, il y avait déjà des relais avec échange de chevaux pour traverser la France plus rapidement. Encore une fois, on met la charrue avant les bœufs. Ou plutôt, la carriole avant les chevaux.

avatar radeon | 

Et le pétrole bleu dans tout ça ? Ha oui les gens n’auraient pas eu besoin de racheter une nouvelle voiture.

avatar radeon | 

@monsieurg33K

Oui pour moi c’était une super idée, on consomme du co2, on utilise le parc automobile et le réseau de stations essences actuel, pas de problème de batteries, c’est tout benef. Évidemment il y’a eu de la merde de faite mais ça ne veut pas dire que ce n’était pas viable.

avatar marc_os | 

@ radeon

Il n'y a pas que la production : Vous oubliez la combustion du pétrole dans les véhicules qui produit du CO2 et plein d'autres gaz sympas à respirer.
Et cette remarque est valable aussi pour tout type d'agro-carburant.

avatar radeon | 

@marc_os

Quid du co2 dégagé pour construire un nouveau parc automobile mondial, le livrer (au pétrole bien sûr), détruire l’ancien, construire un nouveau réseau de ravitaillement, détruire l’ancien, construire de nouvelles mines de terres rares … vous êtes sûr qu’on y gagne ?

avatar marc_os | 

@ radeon

Rien n'est sûr dans ce monde dont l'économie a pour priorité absolue de satisfaire les actionnaires. (Cf. les bénéfices boursiers qui explosent en 2021 comme viennent de l'annoncer les médias - avec "seulement" 50 à 55 milliards de dividendes en France.)
Certains pensent qu'on ne fait que déplacer la pollution. Et tout dépend de la façon dont l'électricité est produite. Si c'est avec du charbon en majorité comme en Chine, en grande partie en Allemagne, ou comme le veut l'Inde, ça craint. Et si c'est pour mettre encore plus en danger les générations futures avec toujours plus de centrales nucléaires et leurs jolis déchets dont on va pouvoir proditer pendant des milliliers d'années - les déchets, pas les centrales, merci bien.
Ce qu'il faudrait, c'est un bilan global. Difficile à obtenir, surtout qu'il devrait être mondial et que les producteurs de minerais ne tiennent pas non plus à la transparence - juste un exemple. Ce qui me fait penser qu'il ne faut pas oublier le côté "social", entre les moins riches en France pour qui les prix du transport explose et les mineurs exploités en Afrique ou en Chine, sans parler des destructions causées par les mines sur place...
Enfin, on n'est pas obligé de développer un nouveau parc automobile. En effet, le "rétrofit" est autorisé en France depuis environ 2 ans. Et je compte d'ailleurs transformer mon ancienne de 1978 à l'arrêt depuis quelque temps dès que possible. Ailleurs, comme aux USA ou certains pays de l'Europe de l'Est, ça l'est depuis plus longtemps encore. Cf. la plétore de vidéos à ce sujet sur YouTube.

avatar radeon | 

@marc_os

Ouais difficile d’y voir clair

avatar moua | 

Sinon, pour les scooter il existe des batteries swappable aussi.

Sur Paris il y a au moins 2 réseaux (incompatibles entre eux…) avec les bornes d’échange au Monoprix ou même en station Shell.

Et en Asie c’est encore plus développé.

Il faut dire que la batterie ne fait que quelques kilos, la borne se branche sur une prise électrique standard, et l’échange se fait manuellement en moins de 30 secondes.

Les batteries swappable c’est l’idéal pour les véhicules légers (scooter, ou vélo/trottinettes en libre service), mais ça reste très complexe et onéreux pour les véhicules lourds.

avatar marc_os | 

@ moua

> Les batteries swappable

En français on dit "échangeables".
Mais bon, je comprends que "swappable" ça fasse plus mieux geek.

avatar moua | 

@marc_os

Rien de geek dans tout ça,
C’est le terme utilisé par les professionnels du secteur en France.

Oui beaucoup de mots anglais dans l’univers pro (dans de nombreux métiers) ne sont pas traduits, alors qui pourraient l’être.

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