Power Swap Station de Nio : nous avons assisté à un échange de batteries automatique dans une station !

En marge de son essai du SUV électrique chinois Nio ES8, Maxime Fontanier a voulu découvrir comment se déroule l’échange des batteries dans une station ouverte en début d’année par le constructeur en Norvège.

Déjà en France dans les années 1990

Si le swap des batteries a été mis sur le devant de la scène il y a une dizaine d’années par Better Place, avec au final un flop retentissant, l’idée était déjà dans l’air bien avant en France.

Ancien président de Mobil’Eco, et ingénieur au service de la flotte de véhicules de la Communauté urbaine de Bordeaux, Christian Lucas me confiait à l’époque avoir travaillé sur des électrostations pour faire fonctionner en 2 x 8 heures des camions électriques 20 tonnes.

En 5 minutes, les 2 packs au plomb devenus faibles en énergie, et pesant chacun 2 250 kg, étaient remplacés par des exemplaires rechargés préalablement. Pour démontrer toute l’utilité de cette technologie, un de ces poids lourds, lesté de sa logistique d’un poids de 16 tonnes, a parcouru en moins d’une journée 951 km. C’était le 30 septembre 1997.

Avec 4 collègues aussi passionnés que lui, il a décliné cette infrastructure, devenue transportable, à une petite flotte de 3 utilitaires légers Volta. Sans suite.

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De Better Place à la Power Swap Station de Nio

Une quinzaine d’années plus tard, Renault s’est associé avec Better Place pour développer un réseau de stations d’échange de batteries en Israël, avec une extension envisagée dans d’autres pays. Le rôle du constructeur français était principalement de fournir une voiture électrique compatible.

Appartenant à la famille Z.E. qui a aussi donné naissance à la Zoé, au Twizy et à quelques utilitaires branchés, la berline Fluence a été adaptée. Sous la dénomination « Quik Drop », le système se composait d’un bras robotisé qui récupérait le pack déchargé et remontait à sa place une batterie pleine d’énergie. Le véhicule devait être placé à un endroit précis d’une plateforme abritée. Avec le démonstrateur présenté en 2009 au Japon, l’opération prenait à peine 2 minutes.

Dans les grandes lignes, la solution développée par Nio est très proche. Avec toutefois une différence de taille : les voitures chinoises de la marque se positionnent de façon entièrement autonome dans la Power Swap Station et en ressortent de même. Comme nous pouvons l’observer dans la vidéo tournée par Maxime Fontanier.

Gros succès en Chine

Si l’échec du programme Better Place a ensuite convaincu nombre de professionnels de l’automobile et d’électromobilistes français et d’ailleurs que l’échange des batteries est une voie sans issue, en Chine, il en va tout autrement. Le gouvernement encourage les marques de voitures et de camions électriques à s’y mettre.

Les chauffeurs de taxi du pays plébiscitent un système qui leur fait gagner pas mal de temps, par comparaison avec une recharge classique. Le ministère chinois de l’Industrie et des Technologies de l’information (MIIT) poursuit un projet pilote pour étendre jusqu’en 2035 l’échange des batteries dans le vaste territoire.

Le défi n’est plus tant l’adoption du swap des packs, que l’harmonisation des dispositifs déjà en place. Nio participe au plan national qui prévoit l’installation de plus de 1 000 nouvelles stations dédiées. En fin d’année dernière, il y en avait déjà autant, visitées par 150 000 véhicules de 200 modèles différents.

Jusqu’à 312 échanges par jour

C’est en mai 2018 que Nio a inauguré à Shenzhen, dans le district chinois de Nanchang, sa première station entièrement automatisée pour échanger les batteries de l’ES8, un SUV électrique que Maxime Fontanier vient d’essayer à Oslo. Début 2021, le constructeur a présenté sa Power Swap Station 2.0.

C’est un exemplaire de cette nouvelle génération d’infrastructure que nous avons découvert en Norvège. C’est la première du pays, et donc d’Europe. Elle a été officiellement mise en service près de Drammen, à une quarantaine de kilomètres d’Oslo, en janvier dernier.

Sur ses 14 emplacements, 13 accueillent des batteries pleines ou en cours de recharge, récupérées des précédents échanges. Le quatorzième sert à recevoir le pack de la voiture électrique compatible qui se présente sur la plateforme. Avec une ouverture 24/7, il serait possible, selon le constructeur chinois, de remplacer jusqu’à 312 packs par jour et par établissement. Soit un peu moins de 5 minutes par opération.

Fin juin dernier, Nio comptait 1 000 stations d’échanges dans son réseau, dont 250 nouvelles depuis le début de la présente année 2022. Elles ont enregistré à ce jour plus de 10 millions de swaps cumulés.

20 stations en Norvège pour fin 2022

Visitée par notre journaliste vidéaste, cette station à proximité de Drammen, plus précisément implantée à Lier, affiche actuellement des horaires restreints : 7-22 heures. Dans ce cas, en conservant le même rythme, elle pourrait accueillir jusqu’à 195 voitures électriques Nio par jour aux heures d’ouverture.

Après la phase de démarrage qui nécessite la présence d’un technicien pour lancer les recharges et contrôler les opérations, le site sera accessible 24/7. « Dans un ou deux mois, cette station devrait être complètement autonome », confirme Maxime Fontanier. En début d’année, le constructeur annonçait l’ouverture d’une vingtaine de ces stations en Norvège pour la fin de l’année.

Les images recueillies par l’homme à la casquette montrent que, dans un premier temps, la caisse de l’ES8 est soulevée. Les 4 roues restent cependant à terre grâce à la suspension pneumatique à grand débattement. Environ 2 minutes et 40 secondes après le lancement du processus, le pack 100 kWh de l’ES8 est déposé.

Le SUV électrique est revenu à une position plus basse, et les deux volets de la plateforme d’échange se sont refermés. Rapidement derrière, l’engin est à nouveau élevé et la trappe s’ouvre. Un système de visserie spécifique permet de garantir la bonne fixation des packs interchangeables. Le véhicule est prêt à repartir au bout de 4 minutes et 23 secondes.

Après un Tesla Model X

Le couple interrogé par Maxime Fontanier à la station de Lier a possédé un Tesla Model X pendant 5 ans avant de se laisser tenter par son concurrent chinois Nio ES8 en octobre 2021. « J’adore cette voiture ! », a lâché le conducteur. « Plus de 20 000 km déjà au compteur », et « aucun problème », a-t-il rapporté. Des critiques sur son nouvel engin par rapport à son précédent SUV américain ? « Aucune ! ».

Avec la somme perçue pour la vente de son Model X, il a pu acheter un Nio ES8 neuf. Il a cependant fait le choix de la location de la batterie, encouragée par la marque. Cette offre baptisée « Battery as a Service » permet de réduire la facture d’environ 17,5 %, soit de l’ordre de 20 000 euros pour le Norvégien interviewé qui a choisi le pack 100 kWh.

Il s’acquitte en revanche de presque 200 euros de loyer. Cette somme comprend mensuellement 6 échanges de batteries et 600 kWh de recharge aux bornes rapides DC Nio.

Lors de son essai, notre journaliste spécialisé a observé une autonomie moyenne de l’ordre de 430 km avec la batterie 100 kWh. Le crédit au mois de 1 200 kWh (6 swaps + 6 recharges) se traduirait par plus de 5 000 km en cycle mixte. C’est bien plus qu’il n’en faut à Tomasz et son épouse qui pensent parcourir au plus 40 000 km par an avec leur ES8.

120 kW de puissance de recharge

L’électromobiliste norvégien chiffre à 120 kW la puissance de recharge maximale de son SUV chinois. Mais avec une courbe qui tient les valeurs hautes plus longtemps que sur son ancien Tesla Model X. Au bout du compte, même avec un débit plus élevé pour le SUV américain, sur une période cependant relativement courte, « le temps de recharge est similaire », a-t-il estimé.

Et vous, chers lecteurs, que pensez-vous de l’échange des batteries dont Nio promet une prochaine extension à d’autres pays européens ?

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