कैसे 5 मिनट की बैटरी स्वैप से सड़क पर अधिक ईवी मिल सकते हैं

चार्जिंग प्राथमिक तरीके के रूप में उभरा है जब लोग चलते समय अपनी ईवी बैटरी को जूस से भरते हैं, लेकिन कुछ कंपनियों के मन में एक विकल्प है जो उन्हें लगता है कि आज के सबसे तेज चार्जर से भी तेज हो सकता है: बैटरी की अदला-बदली।

आज, एक सैन फ्रांसिस्को-आधारित स्टार्टअप ने कॉल किया प्रचुर उसका प्रदर्शन किया नई बैटरी-स्वैप प्रणालीजो यह कहता है कि पांच मिनट में एक नई ईवी बैटरी के लिए एक पुरानी ईवी बैटरी का आदान-प्रदान कर सकता है।

एम्पल इसी तरह के विचारों वाली अतीत और वर्तमान की कई अन्य कंपनियों से जुड़ता है। बैटरी स्वैपिंग का उद्देश्य गैस स्टेशन पर जाने की सुविधा और गति से मेल खाना है, जो समर्थकों का कहना है कि कार की रेंज को फिर से भरने के लिए इसे तेजी से बनाकर ईवीएस के मामले को मजबूत करने में मदद मिल सकती है। लेकिन कुछ विशेषज्ञ संशय में हैं, बैटरी की अदला-बदली को एक महंगे समाधान के रूप में देखते हुए जो भविष्य में इलेक्ट्रिक परिवहन के भीतर एक संकीर्ण जगह की सेवा करेगा।

एम्पल के नए स्वैपिंग स्टेशन सिलिकॉन वैली-डिज़ाइन किए गए कार वॉश की तरह दिखते हैं, सभी चमचमाते सफेद और गोल कोने। “संपूर्ण दृष्टि यह है कि हम एक ऐसा अनुभव प्रदान करना चाहते हैं जो गैस के रूप में तेज़, सस्ती और सुविधाजनक हो,” एम्पल के उत्पाद निदेशक हामिद श्रिकर ने कहा, क्योंकि उन्होंने मुझे एक वीडियो टूर दिया था।

एक पर्याप्त स्टेशन में लगभग दो पार्किंग रिक्त स्थान होते हैं और ड्राइव-थ्रू सेवा प्रदान करते हैं। जब कोई वाहन अदला-बदली के लिए तैयार होता है, तो चालक मोटर स्टेशन तक ले जाता है। एक दरवाजा ऊपर की ओर खिसकता है, जिससे अंदर एक मंच दिखाई देता है। स्टेशन के अंदर स्क्रीन पर दिए गए निर्देशों का पालन करके प्लेटफॉर्म पर स्थिति में जाने के बाद, ड्राइवर स्वैप शुरू करने के लिए कनेक्टेड ऐप में एक बटन दबाता है। स्टेशन का प्लेटफार्म वाहन और उसमें सवार लोगों को कई फीट ऊपर उठाता है, और फिर आंतरिक मशीनरी काम पर लग जाती है, वाहन में प्रयुक्त बैटरियों को हटाकर नई बैटरियों को स्थापित करती है। जब स्वैप समाप्त हो जाता है, तो प्लेटफ़ॉर्म वाहन को वापस सड़क पर नीचे कर देता है, और ड्राइवर चार्ज होकर जाने के लिए तैयार हो सकता है।

इसके बाद समाप्त हुई बैटरियों को कई घंटों में चार्ज किया जा सकता है और दूसरे वाहन में स्थापित किया जा सकता है। जबकि बैटरी को अधिक तेज़ी से चार्ज किया जा सकता है, चीजों को धीमा करने से गिरावट को रोकने में मदद मिलती है, एम्पल के कोफाउंडर और अध्यक्ष जॉन डी सूजा कहते हैं। स्वैप की संख्या विद्युत ग्रिड से कनेक्शन द्वारा सीमित होगी, इसलिए 100 किलोवाट कनेक्शन वाला एक स्टेशन एक दिन में 48 बैटरी को चार्ज और स्वैप करने में सक्षम होगा, प्रत्येक की क्षमता 50 किलोवाट-घंटे की होगी।

एम्पल के पास सैन फ्रांसिस्को क्षेत्र के आसपास अपनी पहली पीढ़ी के एक दर्जन स्वैपिंग स्टेशन स्थापित हैं। डी सूजा कहते हैं, साथ में, वे प्रत्येक दिन लगभग 10 मिनट में कुछ सौ स्वैप कर रहे हैं। स्टार्टअप ने उबेर के साथ भागीदारी की है, जिसका उद्देश्य यह प्रदर्शित करना है कि बैटरी स्वैपिंग राइड-शेयर फ्लीट जैसे अनुप्रयोगों की मांग में मदद कर सकती है। लेकिन अंतिम दृष्टि एक ड्रॉप-इन प्रतिस्थापन है जो लोगों को यात्रा या सड़क यात्राओं पर अपनी ईवी बैटरी को स्वैप करने और अपने रास्ते पर जाने की अनुमति देता है।

सुपरचार्जर के निर्माण की तुलना में स्वैपिंग स्टेशन बनाना अधिक महंगा होगा: एम्पल ने प्रत्येक स्टेशन पर कितना खर्च करने की योजना बनाई है, यह साझा करने से इनकार कर दिया, केवल यह कहते हुए कि वे अन्य बैटरी-स्वैप सुविधाओं की तुलना में कम खर्चीले होंगे जो कर सकते हैं बनाने और स्थापित करने में आधा मिलियन डॉलर खर्च हुए।

सड़क में एक कांटा

बैटरी स्वैपिंग को आगे बढ़ाने वाली पहली कंपनी से बहुत दूर है। टेस्ला मोटर्स ने अंततः अपने सुपरचार्जिंग नेटवर्क के पक्ष में योजना को छोड़ने से पहले 2013 में अपने मॉडल एस में प्रौद्योगिकी का प्रदर्शन करते हुए अवधारणा की खोज की।

बेटर प्लेस सबसे प्रसिद्ध बैटरी-स्वैप उपक्रमों में से एक था। स्टार्टअप 2007 में स्थापित किया गया था और ऑटोमेकर रेनॉल्ट के साथ काम किया, इसराइल में कुछ दर्जन स्वैपिंग स्टेशनों के नेटवर्क का निर्माण किया। लेकिन कुछ 850 मिलियन डॉलर जुटाने के बाद, कंपनी अधिक वाहन निर्माताओं और ड्राइवरों को बोर्ड पर लाने में विफल रही और अंततः 2013 में दिवालियापन के लिए दायर की गई।

बेटर प्लेस का भूत आज बैटरी-स्वैप प्रयासों पर लटका हुआ है, लेकिन डी सूजा का कहना है कि एम्पल का दृष्टिकोण उन मुद्दों को संबोधित करता है जो प्रौद्योगिकी के पिछले पुनरावृत्तियों को डूब गए।

किसी तीसरे पक्ष की कंपनी जैसे बेटर प्लेस या एम्पल को जमीन हासिल करने के लिए, उसे सड़क पर चलने वाले वाहनों के साथ संगत होने का रास्ता खोजना होगा। लेकिन ऑटोमेकर्स को बैटरी से जोड़ना एक चुनौती है: कंपनियां तेजी से अलग-अलग मॉडल के लिए अलग-अलग बैटरी डिजाइन और केमिस्ट्री चुन रही हैं।

पर्याप्त समाधान एक मॉड्यूलर प्रणाली है। पूरी बैटरी को एक बार में बाहर निकालने और एक नए सिरे से पेंच करने के बजाय, स्टार्टअप कई छोटे पैक को बैटरी फ्रेम में फिट करने की योजना बना रहा है। डी सूजा कहते हैं, यह बैटरी को स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक मशीनरी की लागत में कटौती करता है, क्योंकि टुकड़े छोटे होते हैं।

डी सूजा कहते हैं, और महत्वपूर्ण रूप से, मॉड्यूलर डिजाइन वाहन निर्माताओं के लिए साइन इन करना आसान बना सकता है। एम्पल का विजन वाहन निर्माताओं के लिए है कि वे अपनी कारों को एक खाली जगह पर डिलीवर करें जहां बैटरी होनी चाहिए। एम्पल उस विशिष्ट वाहन के लिए एक लिफाफा बना सकता है और फिट होने वाले कई मॉड्यूल में प्लग कर सकता है।

मॉड्यूल की संख्या वाहन के आकार (एक कॉम्पैक्ट कार एक बड़ी एसयूवी से कम धारण करेगी) और ड्राइवर की जरूरतों दोनों के लिए अनुकूलित की जा सकती है – कोई व्यक्ति दैनिक ड्राइविंग के लिए बस कुछ मॉड्यूल स्थापित कर सकता है लेकिन लंबी यात्रा पर जाने पर लोड हो सकता है डी सूजा कहते हैं।

अब तक, एम्पल के स्वैपिंग स्टेशन दो वाहन मॉडल के साथ संगत हैं जिनमें कंपनी की विशेष बैटरी स्थापित हैं: निसान लीफ और किआ नीरो। डी सूजा के मुताबिक, सिस्टम 13 वाहन मॉडल के साथ काम करता है, हालांकि किसी अन्य ऑटोमेकर भागीदारों की घोषणा नहीं की गई है।

कुछ विशेषज्ञों को संदेह है कि बैटरी की अदला-बदली का यह परिवर्तित दृष्टिकोण भी व्यावहारिक है। “मुझे लगता है कि बैटरी स्वैपिंग प्राथमिक तरीका होने की संभावना नहीं है जिससे हम सामान्य वाहन बेड़े के लिए बैटरी का प्रबंधन करते हैं,” कहते हैं जेरेमी माइकलेककार्नेगी मेलॉन यूनिवर्सिटी में इंजीनियरिंग और पब्लिक पॉलिसी के प्रोफेसर हैं।

आज सड़क पर इलेक्ट्रिक वाहन के हर मेक और मॉडल में एक अलग बैटरी डिज़ाइन, आकार और रसायन है। अदला-बदली के लिए मानकीकरण की आवश्यकता होती है, और भले ही मॉड्यूल कुछ अनुकूलन प्रदान कर सकते हैं, फिर भी वे वाहन निर्माताओं के लिए एक बड़ी बाधा होंगे। “एक ही आकार के मॉड्यूल को विभिन्न वाहनों में रखना बहुत सीमित है,” वे कहते हैं।

ड्राइवर की सीट पर

जबकि एम्पल जैसी तृतीय-पक्ष कंपनियां एक मानकीकृत अदला-बदली पारिस्थितिकी तंत्र बनाने का लक्ष्य बना रही हैं, कुछ वाहन निर्माता अपने स्वयं के बुनियादी ढांचे की स्थापना कर रहे हैं जो उन्हें विवरणों पर अधिक नियंत्रण प्रदान करता है।

चाइना में, एनआईओ बैटरी की अदला-बदली में खुद को एक प्रमुख खिलाड़ी के रूप में स्थापित किया है। ऑटोमेकर के पास लगभग 1,400 वाणिज्यिक बैटरी-स्वैप स्टेशन तैनात हैं; अधिकांश चीन में हैं, हालांकि कंपनी ने नॉर्वे और नीदरलैंड जैसे यूरोपीय देशों में भी परिचालन का विस्तार करना शुरू कर दिया है। लक्ष्य है 2,300 स्टेशन 2023 के अंत तक स्थापित।

ग्राहकों के लिए प्रमुख विक्रय बिंदु सुविधा है, Nio में बिजली प्रबंधन के वरिष्ठ उपाध्यक्ष फी शेन कहते हैं। “अगर हम बैटरी स्वैप करते हैं, तो समय लगभग ईंधन भरने के बराबर होता है,” वे कहते हैं।

Nio के स्वैप स्टेशन इसकी बैटरी को एक टुकड़े में घुमाते हैं। कंपनी अलग-अलग क्षमताओं के साथ तीन अलग-अलग बैटरी विकल्प प्रदान करती है, जिनमें से प्रत्येक को किसी भी और सभी वाहनों में फिट किया जाता है।

Nio के ग्राहकों को बैटरियों की अदला-बदली करने की आवश्यकता नहीं है – वाहन फास्ट-चार्जिंग स्टेशनों पर टॉप ऑफ कर सकते हैं जो Nio भी बनाता है – लेकिन विकल्प है, और लोग इसका उपयोग कर रहे हैं, शेन कहते हैं। ऑटोमेकर के पास सड़क पर 300,000 वाहन हैं, और लगभग 60% चालकों ने स्वैप स्टेशनों का उपयोग किया है, कंपनी के आंकड़ों के अनुसार. कुल मिलाकर, कंपनी के स्टेशनों ने 20 मिलियन स्वैप किए हैं, और इसके नवीनतम स्टेशन एक दिन में 400 स्वैप कर सकते हैं।

चीन में बैटरी की अदला-बदली के बाद Nio अकेली कंपनी नहीं है। कुल मिलाकर, Nio सहित छह चीनी कंपनियों ने 2025 तक देश में 26,000 स्थापित बैटरी-स्वैप स्टेशन स्थापित करने की योजना बनाई है। बीएनईएफ, एक ऊर्जा अनुसंधान फर्म के अनुमानों के अनुसार।

ब्रेक मारना

ये प्रयास बाजार के उच्च अंत में सफल हो सकते हैं, लेकिन इसकी संभावना नहीं है कि Nio जैसी कंपनियां ड्राइवरों के विशाल बहुमत की सेवा करने में सक्षम होंगी, कहते हैं गिल ताल, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, डेविस में प्लग-इन हाइब्रिड और इलेक्ट्रिक-वाहन अनुसंधान केंद्र के निदेशक। “मुझे लगता है कि यह एक बहुत महंगा समाधान है,” वे कहते हैं।

न केवल बैटरी-स्वैप कंपनियों को महंगे स्वैप स्टेशन बनाने की जरूरत होगी (जो, के अनुसार कुछ प्रारंभिक अनुमानएस, एक समान तेज़-चार्जिंग स्टेशन की लागत से लगभग दुगुना खर्च कर सकते हैं), लेकिन उन्हें शामिल जटिल मशीनरी को बनाए रखने की आवश्यकता होगी। शेन कहते हैं, “बहुत सारे स्वैप स्टेशनों का प्रबंधन करना बहुत मुश्किल है- उन सभी की उच्च विश्वसनीयता होनी चाहिए।”

Nio और कुछ अन्य बैटरी-स्वैप कंपनियां ग्राहकों से उनकी बैटरी और स्वैपिंग विशेषाधिकारों के लिए मासिक शुल्क लेने की योजना बना रही हैं। नॉर्वे में, Nio की सबसे कम क्षमता वाली बैटरी की कीमत है लगभग $ 135 मासिक (बैटरी को एकमुश्त रखने पर लगभग $8,500 का खर्च आएगा)।

बैटरी स्वैप की सीमांत समय बचत उस अतिरिक्त लागत और परेशानी के लायक नहीं हो सकती है। “अधिकांश ईवी चालक कार की सीमा से अधिक ड्राइव नहीं करते हैं, “ताल कहते हैं। जो कुछ करते हैं, उनके लिए 15 से 20 मिनट के लिए फास्ट चार्जर पर रुकना स्वैप के लिए रुकने से बड़ा अवरोध नहीं होगा।

फास्ट चार्जर हर समय तेज होते जा रहे हैं, टेस्ला सुपरचार्जिंग नेटवर्क के साथ आज 250 किलोवाट तक की चार्जिंग पावर की पेशकश की जा रही है – जो 15 मिनट में लगभग 200 मील की रेंज जोड़ने के लिए पर्याप्त है। आज तैनात अन्य फास्ट चार्जर हिट कर सकते हैं 350 किलोवाट.

कंपनियां बैटरी की अदला-बदली करने में सक्षम हो सकती हैं जहां लोग गति के लिए प्रीमियम का भुगतान करेंगे: लक्जरी वाहन, या डिलीवरी ट्रकों या टैक्सियों के बेड़े के लिए। यह उन मामलों की संकीर्ण सीमा में मददगार होने की अधिक संभावना है जहां एक तेज चार्जर पर रुकना एक बड़ी असुविधा है। लेकिन कम से कम अभी के लिए, एक बार जब हम गैस पंपों को छोड़ देते हैं, तो हम सड़क यात्राओं पर लग जाएंगे।