Bien que la technologie des batteries de véhicules électriques (VE) s’améliore, le temps nécessaire pour recharger une voiture électrique est toujours considéré comme un obstacle à son adoption par le grand public. Pour remédier à ce problème, certaines entreprises ont mis au point un système qui remplace la batterie de votre véhicule électrique par une batterie chargée.

Comment cela fonctionne-t-il et peut-il vraiment résoudre le problème des longs temps de charge ? C’est ce que nous allons voir ici.

Comment fonctionne l’échange de batterie de voiture électrique

Le chargement de la batterie d’un véhicule électrique peut prendre des heures, et même le chargement rapide peut prendre environ 30 minutes, soit beaucoup plus longtemps qu’un plein d’essence moyen. L’échange de batterie tente de résoudre ce problème grâce à un système qui remplace la batterie de votre véhicule électrique par une autre déjà chargée.

Le processus est censé prendre beaucoup moins de temps que les options de recharge les plus rapides des VE – environ dix minutes. Selon Ample, une startup spécialisée dans cette technologie, les stations peuvent être installées dans une zone de la taille de quelques places de parking. Elles sont autonomes et maintiennent plusieurs batteries en charge à un rythme constant, ce qui évite d’absorber de grandes quantités d’énergie comme le font les stations de recharge rapide.

Les composants de chaque station sont expédiés, testés et assemblés sur place. En théorie, un véhicule électrique pourrait entrer dans l’une de ces stations et voir son bloc-batterie automatiquement remplacé par un bloc entièrement chargé et prêt à fonctionner en quelques minutes.

Selon Bloomberg, des entreprises chinoises le font déjà. Leurs stations fonctionnent à peu près de la même manière que celles d’Ample, en effectuant un échange en quelques minutes seulement. Nio, l’une des plus grandes entreprises de VE en Chine, dispose de centaines de stations d’échange en service au moment de la rédaction de cet article.

Si un système d’échange de batteries de VE était adopté en masse, il pourrait faciliter le déploiement de l’infrastructure de recharge des VE. Ce système, associé à la rapidité du changement de batterie, éliminerait les barrières à l’entrée en matière de recharge, qui freinent de nombreuses personnes lorsqu’il s’agit d’acheter un VE – par exemple, l’impossibilité de recharger la batterie à la maison.

Qu’en est-il des VE qui ne sont pas conçus pour le remplacement de la batterie ?

Pour remplacer rapidement la batterie, certains VE, comme ceux fabriqués par Nio, sont construits avec une batterie modulaire conçue pour être retirée rapidement. Pour les VE déjà en circulation, cependant, une approche différente est nécessaire.

Khaled Hassounah, cofondateur d’Ample, décrit le remplacement des batteries modulaires dans une interview accordée à Ars Technica :

"En général, vous avez le connecteur à courant élevé, vous avez les gros boulons qui retiennent la majeure partie du poids, et tout cela doit être retiré. Dans notre cas, nous retirons simplement les modules dans des seaux de protection, mais la grande pièce structurelle qui se connecte au refroidissement et à la haute puissance et tout cela reste toujours dans la voiture."

Hassounah dit que sa société a conçu plusieurs « plaques » qui s’interfacent avec différents modèles de VE actuellement vendus ; des cadres qui correspondent aux spécifications de VE comme une Tesla ou une Leaf qui peuvent accepter les batteries modulaires d’Ample. Les packs de batteries décomposés en plusieurs blocs de cellules semblables à des LEGO sont ensuite insérés et retirés de ce cadre. Les conducteurs peuvent choisir le nombre de ces blocs modulaires à ajouter à leur voiture, et le type de blocs modulaires utilisés dépend de la marque et du modèle du VE.

Vous pouvez voir un exemple (très stylisé) de ce système en action dans la vidéo d’Ample.

Inconvénients potentiels de l’échange de batteries de VE

Si l’idée de changer simplement la batterie d’une voiture électrique semble bonne à première vue, elle est difficile à mettre en œuvre. Des entreprises comme Tesla ont déjà tenté l’expérience, mais ont finalement décidé de se concentrer sur leur réseau de Superchargeurs.

Le principal problème de cette approche est d’amener les gens à croire que les batteries qu’ils reçoivent ne seront pas défectueuses. Pourquoi abandonner leur batterie, qu’ils ont toujours été en mesure de surveiller et d’entretenir, pour une autre qui a été utilisée par quelqu’un d’autre ? Que faire si cette batterie a une capacité de charge limitée, ou si elle a un problème et prend feu ?

La solution à cette approche semble être que les entreprises possèdent les batteries et les louent aux conducteurs, fournissant les stations d’échange comme un service que les gens paient. Si quelque chose arrive à la batterie, l’entreprise en assumerait la responsabilité et échangerait vraisemblablement la batterie défectueuse contre une nouvelle.

Les startups spécialisées dans l’échange de batteries affirment également que l’échange facilite le contrôle des batteries des VE et leur réparation avant que les problèmes ne deviennent sérieux. Étant donné que les batteries sont constamment chargées dans leurs stations, l’entreprise pourrait théoriquement vérifier qu’elles ne présentent pas de problèmes au fur et à mesure de leur rotation.

Il y a aussi la question de savoir comment le bloc de batteries « parle » aux systèmes embarqués dans la voiture. Une batterie fabriquée par une autre société fonctionnerait-elle vraiment aussi bien que celle d’origine ? Ample affirme que ses batteries le peuvent, et le succès de cette technologie en Chine semble indiquer que cela peut fonctionner, à condition que les fabricants collaborent avec les entreprises qui développent cette technologie.

Il n’est pas certain que l’échange de batteries dans les VE soit adopté en masse. Les améliorations apportées à la technologie des batteries au cours des prochaines années pourraient rendre l’idée obsolète si elles peuvent se charger assez rapidement. Cependant, s’il est adopté à grande échelle, il pourrait résoudre le problème de la recharge et pousser les VE plus loin dans le courant dominant.