În 2010, start-up-ul american Better Place a inaugurat la Tel Aviv prima stație din lume unde bateria unei mașini electrice era înlocuită cu o altă baterie. Sistemul prevedea ca șoferul să intre într-o stație și să poziționeze mașina într-un anumit loc, unde un sistem automatizat scotea bateria de pe mașină și o înlocuia cu o altă baterie similară, dar complet încărcată. 

Povestea se întâmpla practic exact în anul în care industria auto se pregătea pentru apariția în masă a mașinilor electrice, ca urmare a lansării globale a lui Nissan Leaf, iar una dintre marile necunoscute era dacă cumpărătorii vor accepta să petreacă în cel mai bun caz câteva zeci de minute pentru încărcarea bateriei. 

De exemplu, acumulatorul primei generații Leaf avea o capacitate brută de 24 kWh și se putea încărca cu cel mult 50 kW la stațiile compatibile cu standardul CHAdeMO, iar o sesiune până la 80% din capacitate dura, în teorie, circa 30 de minute. În plus, autonomia oferită era de până la 175 de kilometri, conform vechiul standard european NEDC. 

Pentru a-și pune ideea în aplicare, start-up-ul Better Place a semnat un parteneriat cu Renault, care a produs astfel la uzina din Bursa (Turcia) o versiune specială a sedanului compact electric Fluence Z.E. Principala modificare era introducerea unui sistem QuickDrop prin care bateria putea fi demontată și înlocuită cu o altă baterie la stațiile dezvoltate de Better Place. 

În anii care au urmat, pe baza parteneriatului cu Renault, Better Place a dezvoltat în Israel o rețea de 21 de stații de schimbare care deservea aproape 1.000 de unități Fluence Z.E. În plus, compania și-a extins ulterior operațiunile și în Danemarca, acolo unde utiliza o flotă de 400 de unități Fluence Z.E. 

Cu toate acestea, proiectul s-a încheiat brusc în mai 2013, când Better Place și-a declarat falimentul în Israel din cauza costurilor ridicate de dezvoltare pentru stații și a cotei de piață prea mici a mașinilor electrice, care nu justifica practic scalarea business-ului. Astfel, după investiții totale de 850 de milioane de dolari, activele companiei au fost cumpărate pentru numai 450.000 de dolari. 

Cum funcționa sistemul QuickDrop pe Renault Fluence Z.E.:

Nio, start-up-ul chinez care vrea să reinventeze tehnologia

Pe măsură ce tehnologia a avansat, bateriile mașinilor electrice au permis puteri de încărcare semnificativ mai mari. În prezent, constructori precum Porsche, Audi, Hyundai, Kia, Mercedes-Benz sau Volvo oferă mașini electrice dezvoltate pe platforme la 800 de volți care permit puteri de încărcare de 250 – 320 kW, de 5-6 ori mai mari decât cea oferită de prima generație Nissan Leaf. 

În paralel, capacitățile bateriilor au crescut de la cei numai 24 kWh ai primului Leaf la 70 kWh – 80 kWh în cazul celor mai multe modele electrice și chiar peste 100 kWh în cazul modelelor electrice din segmentele mari. 

Un exemplu concret în acest caz este Porsche Taycan, care oferă o baterie cu capacitatea de 105 kWh, putere de încărcare de până la 320 kW și un timp de încărcare de numai 18 minute pentru plaja de la 10% la 80%. În plus, creșterea capacității bateriei se reflectă și în autonomie, care în cazul acestui model ajunge la 678 de kilometri WLTP. 

Teoretic, aceste progrese semnificative limitează și mai mult potențialul de business al stațiilor de înlocuire pentru baterii, întrucât încărcarea bateriei este mai rapidă, iar autonomia de rulare este mai mare. Cu toate acestea, stațiile de înlocuire a bateriei au reapărut pe piață în China, la numai câțiva ani de la falimentul Better Place.

Lansat în 2014 pe o piață chineză în care existau deja aproximativ 20 de producători de mașini electrice, pe lângă alte 200 de start-up-uri de nișă, constructorul Nio și-a propus să identifice o nișă care nu era exploatată de rivali.

Astfel, în 2018, la numai 4 ani de la lansarea pe piață, Nio a lansat Power Swap Station, o stație pentru înlocuirea bateriei aproape goale cu una complet încărcată, după conceptul inovat anterior de Better Place în Israel. Prima astfel de stație a fost instalată în Shenzhen.

Cum funcționează stația de schimbare a bateriei Nio

Principiul de utilizare este simplu: în prima fază, șoferul selectează stația la care dorește să ajungă și lansează o pre-comandă de baterie prin intermediul aplicației de navigație al mașinii, pentru ca o baterie similară ca specificații să fie pregătită. 

Ulterior, în momentul în care șoferul ajunge la destinație și oprește lângă stație, sistemele autonome ale mașinii preiau controlul și conduc mașina în locul de parcare din interior în care va avea loc schimbul bateriei. 

Platforma de sub mașină se deschide pentru a face loc unui sistem mecanizat numit Rail Guided Vehicle (RGV) care se poziționează cu exactitate sub vehicul. Este momentul în care sistemul de prindere al bateriei este desfăcut, iar acumulatorul este coborât pe platforma RGV și transportat spre „hotelul” de baterii poziționat lângă platformă. 

În același timp, o baterie încărcată este transportată de la „hotelul” de baterii la RGV și instalată sub vehicul, iar ulterior mașina revine în exteriorul stației, în locul din care a început întreaga procedură. 

Stațiile dezvoltate de Nio sunt standardizate și ocupă o suprafață de numai 65 de metri pătrați, la care se adaugă 20 de metri pătrați necesari pentru zona de parcare de la intrare. De-a lungul anilor, Nio a îmbunătățit conceptul, iar Power Swap Station a ajuns în 2024 la a patra versiune.

Fiecare stație poate gestiona simultan 23 de baterii, care sunt încărcate și pregătite pe măsură ce șoferii le înlocuiesc cu unele deja încărcate. Astfel, o stație poate efectua până la 480 schimburi de baterie pe zi. Procesul de înlocuire a bateriei a fost de asemenea optimizat, iar o schimbare durează numai 144 de secunde, adică mai puțin de 3 minute. 

De-a lungul timpului, Nio a extins rapid rețeaua existentă în China, iar iulie 2025 aceasta a ajuns la aproape 3.400 de stații de înlocuire pentru baterii, dintre care peste 1.000 de stații sunt amplasate pe autostrăzi. 

În același timp, în China au apărut și alte rețele pentru înlocuirea bateriilor, printre care Aulton New Energy sau Botan Technology, însă acestea sunt dedicate în general doar pentru flote comerciale și de taxiuri.  

Expansiunea europeană

În ultimii ani, Uniunea Europeană a încurajat în diverse forme tranziția de la mașinile cu motoare termice către mașinile electrice, inclusiv prin stabilirea unor norme de poluare Euro 7 mai dure decât actualul Euro 6 și prin planul de a interzice vânzarea de mașini cu motoare termice în 2035. În paralel, numeroase state europene au oferit diverse bonusuri cu valori de mii de euro pentru a încuraja populația să facă trecerea la mașini electrice. 

Constructorii chinezi au intuit potențialul de dezvoltare al pieței europene și au început treptat să gândească inclusiv modele dedicate pentru piața locală, iar susținerea financiară mai mult sau mai puțin directă din partea statului chinez a condus în cele din urmă și la introducerea unor taxe vamale. 

La fel cum a procedat și pe piața chineză, Nio a simțit că stațiile de schimbare a bateriei pot reprezenta o metodă eficientă pentru a atrage clienți europeni, motiv pentru care a introdus Power Swap Station și în Europa, începând cu Norvegia în 2022. Pentru a reduce costurile, Nio a început în același an să asambleze stațiile pentru continentul european într-o uzină construită în localitatea maghiară Biatorbágy din apropiere de Budapesta. 

Într-un interval de 3 ani, până în mai 2025, rețeaua europeană Nio a ajuns la 60 stații de schimbare a bateriei și este prezentă în cinci țări: Germania, Norvegia, Țările de Jos, Suedia și Danemarca, toate cu un volum semnificativ de vânzări de mașini electrice. 

Alternative în Europa

În prezent, Power Swap Station este singura rețea europeană de stații pentru schimbarea bateriei, însă acest lucru s-ar putea schimba în următorii ani. 

În iunie 2025, Grupul Stellantis a inaugurat la Madrid o stație de înlocuire a bateriei, care va putea fi utilizată de o flotă de 40 de unități Fiat 500e alocate serviciului de car-sharing Free2move. Practic, întregul proiect este dezvoltat in-house: Stellatis deține atât constructorul Fiat, cât și serviciul de car-sharing Free2move. Proiectul a fost însă realizat prin intermediul unor fonduri nerambursabile de 9,8 milioane de euro primite de la statul spaniol. 

Stațiile de înlocuire sunt furnizate de productorul american Ampere și au un principiu de utilizare foarte asemănător cu cel dezvoltat de Nio, însă timpul de înlocuire a bateriei este de 5 minute, aproape dublu comparativ cu soluția constructorului chinez. 

Pe termen lung, Ample intenționează să extindă rețeaua și în alte orașe din Spania și în alte țări din Europa, însă pentru moment nu există planuri concrete în acest sens. 

Cât costă schimbarea bateriei?

Serviciul dezvoltat de Stellantis se adresează doar flotei de car-sharing, motiv pentru care Nio este practic singurul jucător din Europa pe acest segment care se adresează inclusiv persoanelor fizice. 

Un aspect esențial este că schimbarea bateriei este posibilă doar pentru clienții care cumpără mașini electrice Nio prin sistemul Battery-as-a-Service (BaaS), în care plătești un abonament lunar pentru baterie, iar prețul de achiziție al mașinii este astfel mai mic.

În prezent, abonamentul lunar costă 169 de euro cu TVA pentru mașinile cu baterie de 75 kWh sau 289 de euro cu TVA pentru mașinile cu baterie de 100 kWh. În abonament sunt incluse două schimburi gratuite de baterie pe lună, iar ulterior fiecare înlocuire are o taxă de 10 euro, la care se adaugă prețul energiei electrice: 0,39 euro pe kWh. 

În general, prețul energiei electrice la stațiile de încărcare din Europa variază între 0,4 – 0,8 euro pe kWh, astfel că Nio oferă practic unul dintre cele mai mici tarife, cu mențiunea că acest lucru implică și taxa suplimentară de 10 euro. În plus, prețul mic oferit de Nio este posibil prin intermediul unui parteneriat cu furnizorul german de energie electrică RWE.

Prețurile menționate sunt valabile pentru piața din Germania, acolo unde sunt construite cele mai multe stații Power Swap Station din Europa. 

Sistemul seamănă cu cel utilizat în trecut de Renault pentru modelul electric Zoe, care putea fi achiziționat inclusiv prin închirierea bateriei, pentru a plăti astfel un preț inițial mai mic pentru mașină. 

Care sunt provocările tehnologiei?

Chiar dacă procedeul de înlocuire a bateriei durează mai puțin de trei minute, această alternativă la o sesiune clasică de încărcare are și câteva limitări majore. 

Cea mai importantă limitare este că stațiile Power Swap Station pot fi utilizate doar de către proprietarii de modele Nio, Onvo și, în curând, Firefly. Onvo și Firefly sunt două mărci deținute de asemenea de constructorul Nio. 

Motivul acestei limitări este unul cât se poate de simplu: bateria mașinii trebuie să fie detașabilă, iar sistemul de detașare și montare să fie compatibil cu cel dezvoltat de Nio. De altfel, inclusiv în cazul sistemului dezvoltat de Grupul Stellantis la Madrid, cele 40 de unități Fiat 500e incluse în faza inițială au fost modificate pentru a permite detașarea bateriei și integrarea cu sistemul dezvoltat de partenerii de la Ampere. 

Practic, utilizarea unei astfel de stații doar de către proprietarii unei mărci sau a câtorva mărci de mașini electrice deținute de același constructor limitează semnificativ beneficiile potențiale, în contextul în care stațiile de încărcare sunt compatibile cu orice mașină electrică disponibilă pe piață.

Nio a semnat în luna martie 2025 un parteneriat cu CATL, cel mai mare producător de baterii pentru mașini electrice din lume, pentru a dezvolta un standard comun pentru sistemul de schimbare a bateriei, însă pentru moment nu există detalii concrete despre alte mărci auto care s-ar alătura proiectului.

În plus, este greu de crezut că, cel puțin în Europa, un astfel de sistem de înlocuire a bateriei poate deveni universal compatibil cu aproape orice mașină electrică de pe piață, chiar și în contextul în care constructorii colaborează tot mai des pentru a dezvolta mașini electrice pe platforme comune, așa cum este, de exemplu, cazul parteneriatului dintre Grupul Volkswagen și Ford pentru platforma MEB. 

O altă limitare este că producătorii auto au mai degrabă tendința de a dezvolta tehnologii prin care să integreze mai bine bateria în șasiu, cu scopul de a crește densitatea acumulatorului și de a îmbunătăți eficiența energetică. Cunoscută drept Cell-to-Chassis (CTC), această tehnologie îngreunează practic detașarea rapidă a bateriei într-o astfel de stație.

De asemenea, chiar dacă Nio susține că o stație de înlocuire a bateriei este utilă în special în zonele în care rețelele de încărcare nu sunt suficient de dezvoltate, în realitate constructorul chinez a ales să extindă rețeaua europeană de stații de înlocuire exact în țările care au deja cele mai extinse rețele de stații de încărcare: Țările de Jos (180.000 de puncte de încărcare în 2024) și Germania (160.000). 

În acest context, stațiile de înlocuire pentru baterii au mai degrabă potențialul de a rămâne o tehnologie de nișă care poate reprezenta o soluție pentru șoferii care sunt îngrijorați de uzura în timp a bateriei sau care vor să reducă pe cât posibil încărcările clasice.