¿Es el intercambio de baterías por fin una solución para el coche eléctrico?

La idea del intercambio de baterías no es en absoluto nueva. Antes de que llegásemos a los años 50 ya se había visto en acción, cuando los primeros coches eléctricos necesitaban una recarga rápida y la tecnología estaba a años luz de ser la actual. Incluso se pudo ver en el Madrid de la posguerra, en el contexto de una escasez generalizada de combustible (y de todo).

De vuelta a nuestra era, solo hay un fabricante de volumen que apoye esta tecnología, NIO. Aparte, tenemos una empresa californiana que va a dar el salto a Europa, Ample, que promete cambios de baterías rápidos para flotas, taxis o VTC con un contenedor estandarizado. El resto de la industria prefiere confiar en una red de recarga ultrarápida en corriente continua (DC o CC) e incluso la alternativa del hidrógeno y pilas de combustible.

¿Se equivoca NIO o se equivocan los demás? De momento es un caso de éxito, en China van 700 estaciones de intercambio automatizadas, que en el plazo de 3 minutos cambian baterías sin que el conductor tenga que bajarse del coche. Pero esto es más relevante: el 43,34% de los clientes de NIO tienen una estación de intercambio a 5 kilómetros de su hogar, y a cada estación le corresponden unos 258 coches. Se han hecho más de 5 millones de intercambios, más de un millón al trimestre.

Estación de intercambio de baterías de Ample

Cómo hacer el intercambio de baterías rentable

Para que el intercambio de baterías sea rentable, tiene que haber asegurado un nivel de actividad mínimo. Tengamos en cuenta que, como infraestructuras, son instalaciones caras por sus mecanismos robóticos, hidráulicos y electrónicos. Es la única forma de tener cambios rápidos las 24 horas del día, sin tener que pagar tres turnos de mecánicos con experiencia en la Fórmula 1. Hay que amortiguar mucho coste fijo, pues el coste variable por intercambio es pequeño.

Dicho nivel de actividad está íntimamente relacionado con el número de clientes de cada estación. Better Place, la iniciativa con Renault de intercambio de baterías, tuvo un mínimo de sentido en áreas donde estaciones y clientes estaban relativamente cerca, como Dinamarca e Israel. En un área geográfica dispersa no tenía lógica alguna, salvo que hubiese una masa crítica de clientes que requiriesen sus servicios. Y les faltaban clientes a patadas.

En parte, NIO financia esta infraestructura con las cuotas de baterías como servicio (BaaS), que dan derecho a un número de intercambios gratuito. Política similar tiene KYMCO con sus motos Ionex en su país natal, Taiwán, aunque hablamos de una infraestructura muchísimo más económica por su nula complejidad. A NIO le sale rentable que sus usuarios demanden poco el servicio, pero que lo paguen religiosamente.

El planteamiento de NIO es innovador en el sentido de que ofrece intercambio de baterías tanto a los clientes que la tienen en propiedad como a los que las tienen en alquiler. Es más, ofrecen actualizaciones a mayor capacidad -hasta 100 kWh- tanto de forma temporal como permanente, todo con un sistema de cuotas y de cara a dar la máxima flexibilidad.

Pero hablamos de una iniciativa aislada. Lo más probable es que esta tecnología de NIO se quede más como una característica diferenciadora de ese fabricante respecto a los demás, pero no que se convierta en un estándar de facto. Vamos a ver por qué. Los problemas son básicamente tres: costes, tiempos de recarga ultrarrápida y las diferencias de plataformas y paquetes de baterías.

Intercambio de baterías versus recarga ultrarrápida

El primer punto ya supone una gran barrera de entrada, el coste. Por cada estación de intercambio automatizada y robotizada se pueden colocar muchos puntos de recarga rápida, pongamos 10-20:1, por lo que la capacidad de servicio es mucho mayor. Además, en el mismo tiempo que se realizan varios intercambios de baterías, más clientes pueden estar recargando a la vez.

Con una coreografía perfecta, NIO podría realizar 10 intercambios de baterías en 30 minutos con una línea, y eso pretendiendo lograr un Récord Guinness. Además, estas estaciones de intercambio necesitan tener almacenado stock de baterías para que los clientes no tengan que esperar, por lo que además de la propia infraestructura hay que tener un parque de baterías sobredimensionado.

El segundo punto está íntimamente relacionado con el primero, con la recarga ultrarrápida se tarda más en tener las baterías llenas. El otro día vimos una comparativa, cuatro modelos punteros (EQS, e-tron GT, Mustang Mach-E y Model S) necesitan una hora mínimo para una recarga completa, pero en cosa de un cuarto de hora ya pueden recuperar una autonomía respetable. Y en un viaje largo, basta una parada programada para recuperar más del 50% de la autonomía. Además, los cargadores pueden estar muy dispersos geográficamente, su clientela potencial es muchísimo más numerosa.

El intercambio de baterías tiene ventajas muy dudosas respecto a la recarga ultrarrápida, pero es muy competitivo en todos aquellos modelos que carguen, como muy rápido, a 50 kW (recarga rápida, a secas), y ya no digamos nada de los que recargan más despacio, pero ya hablamos de modelos más antiguos. Eso nos lleva de nuevo a Ample, es una solución retrocompatible y tiene todo el sentido en flotas cautivas que vayan a estar cerca de las estaciones de intercambio. Los NIO recargan hasta a 180 kW.

Por último, no existe una estandarización a nivel de fabricantes, ni esperamos que la haya a menos que se defina un estándar SAE, ECE o ISO. Cada fabricante se distingue de otros por su empaquetado, refrigeración, electrolitos, gestión de carga, aislamiento… demasiadas variables. La solución de Ample amortigua esas diferencias, pero a costa de perder optimización de empaquetado -usan un contenedor universal para celdas estandarizadas-.

Conclusiones

Si sumamos todas las variables, tenemos que el intercambio de baterías alcanza su máximo sentido:

  • Con una clientela suficientemente grande cerca de cada estación de intercambio, para que salgan las cuentas
  • Habiendo un nivel de estandarización suficiente, de iure o de facto
  • Cuando el tiempo de parada tiene que ser el mínimo posible por razones de rentabilidad
  • Si hay recursos financieros más que suficientes o un sistema de suscripción correctamente dimensionado, o si se tienen alianzas con negocios compatibles, como gasolineras (véase el caso Shell-NIO)
  • Cuando se trata de recargar vehículos que, por limitación tecnológica, recargan a menos de 50 kW o necesitan recuperar de golpe muchísima energía (véase el caso de los camiones australianos)

En cambio, las ventajas se diluyen mucho en los siguientes casos:

  • Respecto a vehículos de pila de combustible de hidrógeno, no hay una ventaja en tiempo, y en coste habría que verlo
  • A mayor capacidad de recarga ultrarrápida del vehículo, menor interés tiene
  • Áreas geográficas muy dispersas
  • Si los clientes tienen baterías en propiedad

En el actual estado de la técnica, podemos concluir que las prioridades de los fabricantes son, en este orden:

  1. Vehículos eléctricos a batería (BEV) con posibilidad de recarga ultrarrápida
  2. Vehículos eléctricos a batería con extensor de autonomía (REEV) o híbridos enchufables (PHEV)
  3. Vehículos eléctricos a hidrógeno con pila de combustible (FCEV)
  4. Vehículos eléctricos a batería con posibilidad de intercambio de baterías, además del primer punto
  5. Desarrollo de una infraestructura de recarga inalámbrica en movimiento o remolques con baterías; resumiendo, sistemas de extensión de autonomía sin combustión interna

En definitiva, no es que NIO se equivoque o sea más listo que los demás, es que tiene un enfoque diferente respecto a otros fabricantes. La tecnología con más visos de imponerse es la de red de recarga ultrarrápida, por una simple cuestión de números.

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