對於EV領域來說，目前的換電技術就像氫燃料電池一樣，沒有真正大規模應用，卻也沒有淡出市場。
到了2021年，電動車換電似乎已經成為一個糟糕的想法了——它在技術上和商業用途上都沒有什麼前景。相比於解決實際問題，推出換電技術更像是在清空投資人的錢包。儘管有些媒體報導機器人換電技術非常酷，但是他們並沒有詳細解讀這一技術在現實生活中的應用問題。
該項技術最早從Better Place公司進行換電研發開始時，就麻煩不斷。這家以色列公司是在2007年由能說會道的矽谷企業家——賽·阿加西（Shai Agassi）建立的，他曾經承諾，公司會研發出具有顛覆性的換電設施，在該設施中會有機器人把電池從車上拆下來，並插回去一塊新電池，在幾分鐘之內即可延長汽車的續航。2008-2011年，電動汽車行業剛剛起步，特斯拉與它的Roadster正在慢慢摸索前進，那個時候換電技術似乎有著美好的前景。那時，除了特斯拉之外的各種新型電動汽車續航都很短，甚至不足以使他們開到城外，例如2011年日產的Leaf也只有73英里（約117公里）的續航。一旦電量耗盡，你幾乎找不到可以使用的充電樁。（我在測試原版Leaf和寶馬i3的時候，就有過一段非常糟心的舊金山之旅。即使我真的找到了可以使用的充電樁，充電時間也久到離譜。）
Better Place的選擇是與雷諾合作推出了2011款雷諾風朗電動版。這款車把電池放在後備箱中，電池可以提供80英里的續航。當電量耗盡之後，在以色列和丹麥的Better Place站點，可透過從底盤取出的方式更換電池。這款車可以透過這樣的方式在十分鐘之內增加80英里的續航，而不用進行好幾個小時的充電。
就這樣，Better Place從投資人那裡拿到了九億美元的投資，媒體也稱阿加西為電動汽車的救世主，Better Place在那段時間如日中天。每一個機器人換電站本應該只花費50萬美元，但是最後一個換電站的成本卻高達兩百萬美元。並且Better Place並沒有成功說服其他公司也加入到製作可更換標準電池的隊伍中來，因為阿加西冷落了諸如寶馬通用這樣的潛在合作伙伴。
最終，Better Place在停業清算時，只賣出了不到1500輛雷諾電動車，而阿加西也在2012年被自己的公司開除了。Fast Company雜誌稱Better Place為「21世紀最失敗的科技初創企業」。
不過，這一事件並沒有給換電技術蓋上棺材板，最近中國的蔚來汽車與舊金山的Ample公司都在研發換電技術。蔚來汽車接下了設計相容型汽車的挑戰，並且該公司計劃建立幾百座可以在3-5分鐘內完成換電的換電站。在這種換電站中，車輛被開上一個液壓升降機，鐳射定位的裝置會擰開螺絲降下電池。拆下的電池透過滑軌被轉送到倉庫中，同時新的電池會被安裝回車上。雖然這樣的技術很先進，但是蔚來的換電站還是需要一名人工值守，用來保證車輛安全進入換電站並監控整個流程，就像給每個公共充電樁配備了一個服務員一樣。
去年秋天，蔚來發布了一項叫做Baas的政策，透過這個政策所購買的車輛不包含電池，給使用者剩下一萬美元左右的花銷，因為電池仍然是整個電動汽車上最貴的部件。對於車主來說，他們需要花費每個月142美元租用70kWh的電池包，每六個月一結算。今年四月，蔚來聲稱他們已經在換電站進行了超過兩百萬次成功換電，平均每次換電為車主增加了123英里的續航。
雖然在五分鐘之內，車輛就有了實打實的里程恢復，但是很多場合下，這個時代對換電技術仍然不友好。卡內基梅隆大學汽車電動化小組的工程師傑瑞米·麥克拉克說，換電技術就是舊時代電動汽車產業的遺物。
傑瑞米·麥克拉克
現如今的電動汽車平均擁有200-400英里的續航，即將上市的Lucid Air汽車更是可以行駛517英里。對於趕時間的駕駛員來說，在特斯拉的超充站或者別的類似場所進行最多35分鐘的充電就可以使車輛恢復到較為理想的續航。直流快充的充電時間已經提快了將近七倍，現在快充樁的功率最高可達350千瓦。當車主在20分鐘內就可以給自己的保時捷Taycan Turbo S充滿電時，為什麼要去使用裝置更換630kg重的電池呢？Lucid表示他們的新車型Air在20分鐘內就可以增加超過300英里的續航，這足以使汽車在高速路上以60英里每小時的速度行駛5個小時。
「當車輛可以透過一次快速充電就獲得300英里的續航時，電動汽車的便捷性大大的提高了。」麥克拉克說到。「反正你本來也需要20分鐘去上廁所或者喝咖啡的。」
並且，整個世界都已經選擇了直流充電作為技術發展的重點。美國總統拜登計劃投資150億美元安裝超過50萬個公共充電樁。特斯拉在2013年展示了他們的換電技術，隨後因為使用者興趣缺失以及換電站處理麻煩而放棄了這項計劃，轉而研究建立現在看起來更優秀的超級快充網路。
麥克拉克表示電池太過昂貴，笨重並且佔用大量資源，所以建造可以儲存、持續充電、維護可更換電池的服務網路是一種既浪費資源又擴大碳足跡的行為。過剩的電池會在換電站中等待車主，最終這些不必要的成本將由車主自行承擔。我們得出這樣的結論之後，一些換電技術的支持者又開始鼓吹換電站儲存的電池可以把電量反充入電網。
建造並運營換電站看起來就是另一場噩夢，透過插頭把電動汽車和電網連線，使用機器人來幫助更換電池，怎麼看都是前者更明智。使用換電技術時，電池會在排放尾氣的卡車上根據指令來移動。移動電池的花銷也很大，1500磅重的電池組需要至少花費10000美元。換電站中有各種複雜的機器，還有些部件要接觸到汽車和電池組底部佈滿灰塵的那一部分，這些都使得換電站的維護費用遠高於沒有移動的充電樁。
這些看起來已經夠糟糕的了，但是我們還沒有介紹到最糟糕的一部分：汽車供應商並沒有、也不打算製造統一規格的電池或者車輛。企業們對統一的規格無法達成共識，更別說還要製作同時適用轎車、SUV和皮卡的電池。麥克拉克表示，如果不統一規範的話，從上海到舊金山的每一家車企都需要開發自己專用的充電網路。
換電技術支持者希望人們把電動汽車看成是可隨意電池的電器，但事實是兩者毫無共同點。電池的設計，是依據每家車企自身的車身設計，以及供應商所提供的其他產品來決定的。即使是同一家車企，也會因為每款車車型的不同而導致電池的不同。如今的電池是被當做承重結構來設計的，透過了嚴苛的碰撞測試，沒有一塊被設計成快速插拔並且適用所有車型。
商業競爭和資本市場本身的特性就已經宣佈了換電技術的死刑：統一規格的汽車會或許會要求所有汽車廠家拆除現有的所有生產線，並從頭設計全新的。
車企們會有什麼收益呢？顯然汽車生產商將會在有限的基礎上進行合作，例如通用和本田共同開發了兩款採用通用Ultium電池的本田/謳歌車型。但是，大家可以想象一下讓特斯拉和通用汽車放棄他們在行業內最佔優勢的三電技術專利、數十億美元規模的鋰離子電池生產工廠，以及旗下所有的電動汽車；再想象一下埃隆馬斯克和其他汽車行業巨頭呼籲停戰，並攜手設計統一規格的電池及車型。如果他們這麼做，並不會為客戶提供更好、更安全的電動汽車，也不會讓自己盈利。這麼做只會使阿加西這樣的人藉機進入汽車製造領域，使用機器人佔領汽車製造業，讓電池廠家無法獲利，又會讓依據現有電動汽車製造模式投資的投資人都會賠個底兒掉，遺留下來的市場再被阿加西這樣的人瓜分。
看看全球汽車廠商的研發計劃就知道了，除了蔚來汽車（現在合肥政府擁有25%的股份）和一些中國廠家之外，沒有一家廠商對這一技術感興趣。
Ample的換電站矽谷的新生企業Ample似乎已經有所預見，他們在舊金山開設了五所換電站，旨在為日產Leaf進行Ample自家研發的電池的更換實驗。這個專案的設計初衷是為了給營運車輛、貨車或者市政車隊進行服務，在這些領域為使用者減少充電時間，避免他們因為長時間的充電而減少收入。使用快速換電替換半小時的充電，避免因使用直流充電而導致的電池壽命下降。Ample的特色技術是隻移除電量耗盡的模組，並不移動整個電池組。
然而，即使是這個換電車隊的想法也遭到了質疑。各家汽車製造商確實在研發電動乘用車和貨運車輛，甚至是大型半自動車輛，但是沒有一家公開表示過把電池組當作更換配件。在接受《汽車與駕駛員》雜誌採訪時，Ample執行長哈立德·哈蘇納（Khaled Hassounah）表示，該公司正在與「世界上十家最大的汽車製造商中的五家進行合作」，但拒絕透露姓名。
有專家警告說，要遏制氣候變暖，留給汽車電動化的時間不多了。抓緊建立可靠的充電網路已經是業內共識，即便這種計劃需要一級的政治議案，私人支援與政府支援。在這樣嚴峻的情況下，繼續研發換電技術可能會是一種浪費資源且徒勞的錯誤。
原文連結：
https://spectrum.ieee.org/cars-that-think/energy/batteries-storage/ev-battery-swapping-how-is-this-a-good-idea