Cómo una empresa china de vehículos eléctricos hizo que el cambio de baterías funcionara

La ansiedad por la autonomía ha sido uno de los obstáculos más importantes para la adopción de los vehículos eléctricos (EV) entre los consumidores. Por ejemplo, si quisiera conducir un Tesla Model 3 desde París hasta el famoso Mont Saint-Michel, que está a unos 360 km (o 220 millas de distancia), tendría que planificar cuidadosamente mi ruta y parar en una de las estaciones de supercargadores de Tesla, cerca de París, antes de ir hacia el este, ya que simplemente no hay otras estaciones de supercargadores en el camino.

A pesar de la caída de las ventas de vehículos eléctricos en todo el mundo (excepto en China), el aumento de la adopción de vehículos eléctricos sigue siendo una de las opciones más importantes de la transición energética para combatir el calentamiento global. ¿Cómo pueden las compañías de vehículos eléctricos abordar la ansiedad de los consumidores por la autonomía para permitir una mejor experiencia de viaje y aumentar la venta de combustible?

Una dirección es mejorar la tecnología de las baterías, incluidas las baterías que se cargan más rápido y las que tienen una autonomía de conducción más larga. A partir de 2023, las baterías de largo alcance pueden llegar al norte de 350 millas con una sola carga, y la tecnología de carga rápida puede añadir más de 100 millas hasta una batería en 15 minutos. Sin embargo, el esfuerzo por mejorar la tecnología de las baterías es caro y lento a la vez.

Hace poco, la empresa china de vehículos eléctricos Nio desafió el enfoque convencional con una alternativa interesante: el cambio de baterías. Así es como lo hicieron.

Cómo funciona el cambio de baterías sin hacer

En 2014, un empresario en serie de la industria automotriz llamado William Li creó Nio como una marca nacional china para desafiar a Tesla en el segmento de los coches deportivos de gama alta. Poco después, Tesla abrió una estación de demostración sobre el cambio de baterías en Harris Ranch, California, y comenzó su exploración del cambio de baterías. Pero el sitio recibió poca o ninguna demanda y Tesla lo cerró en menos de un año.

A diferencia de Tesla, Nio no se dio por vencido con el cambio de baterías. Durante los ocho años siguientes, experimentó y amplió el enfoque de intercambio de baterías en China y Europa. Para noviembre de 2023, Nio poseía y operaba más de 2.300 estaciones de intercambio de baterías en todo el mundo, que incluyen 30 en Europa.

Centrarse en el servicio

El concepto de cambio de baterías no es nuevo. La empresa israelí de tecnología limpia Better Place la desarrolló ya en 2007. Para 2015, Tesla había demostrado la posibilidad de cambiar una batería en dos minutos.

Lo que Nio logró hacer de otra manera fue invertir en crear una experiencia perfecta que pudiera hacer que el consultorio fuera atractivo para los clientes. Cuando el conductor entre en su estación automática, la estación se conecta directamente al vehículo, lo conduce y lo aparca en el andén, saca la batería agotada de la parte inferior del vehículo y la sustituye por una batería completamente cargada mientras se carga la cuenta del usuario, todo en tres minutos. El conductor ni siquiera necesita controlar o bajarse del coche.

Cree una suscripción para baterías

Desde que lanzó su primer SUV comercial, llamado Nio ES8, Nio se ha diferenciado de otros fabricantes de vehículos eléctricos al ofrecer un modelo de suscripción a baterías. (Para su vehículo eléctrico Zoe, el fabricante de automóviles francés Renault antes alquilaba baterías los servicios como modelo de ingresos. Proporcionó una buena prueba de que los consumidores están abiertos a esos modelos para reducir el pago inicial y de que el alquiler ayuda a la adopción.)

Para los propietarios de vehículos Nio, pueden elegir entre diferentes niveles de servicios de suscripción y alquilar las baterías según su uso previsto. Este modelo de batería como servicio (BaaS) tiene muchas ventajas para los consumidores. En primer lugar, los usuarios de Nio disfrutan de la reducción del riesgo de tener una batería predeterminada y de un precio más bajo de la compra inicial. Porque la batería representa casi un tercio del coste de tener un vehículo eléctrico. En segundo lugar, se garantiza la calidad de las baterías, ya que la empresa las inspecciona y mantiene regularmente. En tercer lugar, los usuarios que compren la suscripción de baterías de Nio pueden actualizarse a la última generación de la tecnología y no preocuparse por los problemas del final de su vida útil.

Esta innovación del modelo de negocio no solo acelera la adopción de la nueva tecnología, sino que también ayuda a abordar algunos de los principales cuellos de botella de la nueva industria. Si bien las empresas occidentales suelen centrarse principalmente en las innovaciones tecnológicas, las empresas chinas de vehículos eléctricos, incluida Nio, mantienen las necesidades de los consumidores en el centro de su estrategia para crear una ventaja competitiva entre las feroces competiciones nacionales. Esta lección podría ser valiosa a medida que las firmas tradicionales exploren nuevas direcciones estratégicas.

Elija la red de infraestructura adecuada

Para establecer su red de estaciones de intercambio de baterías, Nio examinó las necesidades de sus usuarios y formuló una pregunta esencial: ¿Cuáles son los casos de uso más intensivo del cambio de baterías?

Descubrieron que los usuarios quieren cambiar la batería cuando largas horas de conducción intensiva agravan la ansiedad por la autonomía, o cuando pasar mucho tiempo cargando simplemente no es práctico. Como resultado, la empresa construyó estaciones en las principales autopistas y en ubicaciones metropolitanas densamente pobladas.

En 2023, China informó de un Un 26% de cuota de vehículos eléctricos de las ventas totales de automóviles del país. Sin embargo, las necesidades de carga de ese volumen apenas se satisfacen: un edificio residencial de 30 a 50 plantas en las grandes ciudades de China puede que solo tenga un puñado de estaciones de carga.

La situación es peor para los conductores independientes que ofrecen servicios de taxi o transporte compartido. Las baterías de los vehículos eléctricos suelen mantenerse cargadas solo de cuatro a seis horas. Puede que las compañías de taxis tengan el poder financiero para rotar su flota, pero los conductores independientes tendrían que parar y cobrar una hora o más durante el día.

El cambio de baterías puede reducir significativamente este tiempo y evitar la pérdida de ingresos durante la espera. Además, el precio es comparable a cargar en una estación de sobrealimentación o en un cargador público. Así que apreciamos mucho las permutas en áreas urbanas densamente pobladas.

Más allá de las áreas metropolitanas, Nio también construyó estaciones en las autopistas más transitadas de China, como la autopista G2 entre Beijing y Shanghái. El proyecto casi duplicó el número total de estaciones de intercambio de baterías de la empresa hasta superar las 1300 en 31 provincias de China.

Esta estrategia de centrarse en los sectores y áreas de alto uso dio sus frutos en términos de uso por parte de los usuarios. No alcanzó más de 15 millones de permutas en diciembre de 2022, con aproximadamente 40 000 permutas diarias de media.

No, no estuvo solo en esta estrategia de expansión. En Taiwán, una empresa de patinetes eléctricos Gogoro había creado una red de 2000 GoStations que gestionan 265 000 permutas diarias en las principales ciudades antes de 2021. Para 2022, se habían expandido a tres ciudades en China continental, con 250 permutas.

Más allá del producto, las empresas de vehículos eléctricos de EE. UU. y Europa también pueden trabajar en la infraestructura de apoyo. Un examen de la datos de venta de coches en todos los países revela que los países que invirtieron en infraestructuras de carga, como los Países Bajos, Noruega y China, registraron un aumento continuo de las acciones de vehículos eléctricos, mientras que las ventas de vehículos eléctricos se estancaron en otros.

La Unión Europea se ha fijado un objetivo agresivo para Transición a los vehículos eléctricos en 2035. La implementación exitosa de ese objetivo dependerá en parte de la infraestructura de apoyo de los países miembros.

Colabore con los actores de la energía

La carga de vehículos eléctricos añade presión a la producción, distribución y almacenamiento de electricidad. Para evitar posibles problemas, Nio se ha asociado con productores de electricidad y operadores de redes en China, incluidas Anhui Province Energy Group Company Limited y China Southern Power Grid.

Además de optimizar la ubicación de las estaciones de carga de Nio, estas colaboraciones tienen como objetivo mejorar las soluciones inteligentes pertinentes para cargar las baterías fuera de las horas punta, almacenar la electricidad y devolverla a la red durante los períodos pico, todo ello sin intervención humana.

Retos que aún no tiene que superar

A pesar de la impresionante expansión hasta ahora, aún es demasiado pronto para confirmar el éxito de Nio en el cambio de baterías. Better Place, que quebró en 2013 — y Tesla ofrece ejemplos vívidos que ponen a prueba la viabilidad del modelo de cambio de baterías.

Aunque el cambio de baterías hace que las actualizaciones sean más cómodas y menos costosas, puede aumentar otros costes. Por ejemplo, cuando la nueva tecnología triunfe, puede que Nio necesite mantener inventarios de varias generaciones de baterías. Y es mejor que las empresas de vehículos eléctricos mantengan sus diseños de baterías de varias generaciones compatibles con el chasis del vehículo. Hasta ahora, Gogoro ha conseguido mantener uniforme el diseño de la carcasa de sus baterías y, al mismo tiempo, ha mejorado los componentes internos. A corto plazo, puede que Nio esté a salvo en este frente. Además, cargar las baterías agotadas y gestionar la demanda en tiempo real puede resultar caro. ¿Cuántas baterías completamente cargadas debe contener una estación de carga para hacer frente a los picos de demanda? Si bien el sistema digital de Nio puede ofrecer visibilidad de la disponibilidad del inventario, aún queda trabajo por hacer en cuanto al soporte logístico en tiempo real.

Otro problema es que la mayor rentabilidad de los gastos de capital y los costes operativos gastados en el intercambio no será posible sin un estándar industrial común para el diseño de baterías. Al igual que en las gasolineras, es ideal para que las estaciones de cambio de baterías den servicio a varias marcas y vehículos. Sin embargo, no es nada fácil establecer este estándar, ya que la tecnología de baterías patentada es el campo de batalla para los fabricantes de vehículos eléctricos y las tecnologías se actualizan constantemente. Nio ha logrado algunos avances al conseguir acuerdos con otros fabricantes, como Chang’an Automobile, Geely, JAC y Chery Automobile. También ha establecido una asociación estratégica con el fabricante de baterías GATO.

Por último, forjar asociaciones con gasolineras puede resultar difícil debido al conflicto de intereses entre las partes (pero sigue siendo más barato que construir sus propias estaciones de cambio de baterías a lo largo de la carretera). El auge de los vehículos eléctricos ha llevado a muchas gasolineras a instalar cargadores para vehículos eléctricos de nivel 3. La lógica parece natural. Una carga de 60 minutos es incluso mejor que una recarga de gasolina de 10 minutos, cuando el conductor gasta más dinero en la compra de bebidas y aperitivos. Un cambio de batería sin que el conductor se baje del coche puede hacer justo lo contrario.

Sin embargo, en 2021, Shell anunció una asociación estratégica con Nio para mejorar las tecnologías de intercambio de baterías, abrir Shell Recharge Solutions a los usuarios de Nio en Europa y trabajar juntos en sitios piloto de marca compartida para el intercambio de baterías. Así que los actores tradicionales tendrán que encontrar un punto de equilibrio óptimo entre atraer a los usuarios de las compañías de vehículos eléctricos y maximizar los beneficios propios durante su transición a las energías renovables.

A pesar de estos obstáculos, el éxito inicial de Nio en el cambio de baterías hasta ahora proporciona un complemento significativo a los modelos de negocio dominantes de la mayoría de las marcas de vehículos eléctricos, a saber, la propiedad de baterías y la supercarga. El intercambio de baterías aborda directamente la ansiedad por la autonomía y permite a la empresa reclamar sus segmentos de seguidores, pero no sin aumentar los costes que implican las mejoras tecnológicas y las operaciones de oferta y demanda. El 17 de diciembre de 2023, el CEO de Nio, William Li, completó una prueba de conducción de su última batería de gran capacidad, un paquete de baterías de estado semisólido de 150 kWh, que ofrece una autonomía de 1055 km o 655 millas. Es probable que el paquete de ultracapacidad necesite un tiempo de carga más prolongado. Quizás Nio siga demostrando los casos de uso del cambio de baterías.