（彭博社）美國優步司機的日產Leaf 快沒電了，通常會找一個地方充電並等待至少半小時。但是現在可以直接駛進Mission Bay附近的一個電池交換站，一組機器人手臂將汽車抬離地面，卸下電量耗盡的電池並更換為充滿電的電池組。12 分鐘後，Leaf以32 千瓦時的能量駛離，足以行駛約210公里，成本為13美元（84元人民幣）。這裡的The Leaf可更換電池是由 Ample製造。

今年3月，Ample宣佈已在灣區周圍部署了五個站點，近100 名優步司機正在使用它們，平均每天交換1。3 次。與美國100，000 個公共電動汽車充電器相比，Ample 的運營規模很小，更不用說執行超過100萬個噴嘴的15萬個加油站。但Ample堅信：美國實行電池交換向電動汽車過渡只是時間問題。

根據清潔能源研究機構彭博新能源財經的統計，截至2020年，我們中國擁有600多個電動汽車換乘站，到2021年底有望達到1000個，我國擁有全球1000萬輛乘用電動汽車中的一半。 。 我國的交換行業使美國相形見絀，該技術仍然只是充電基礎設施的一小部分。

迄今為止，美國大部分投資都用於建造速度更快的充電站和電池，這些充電站和電池可以快速充電而不會過熱。拜登提出了到 2030 年實現 50 萬個公共充電器的目標。他的計劃要求擴充套件和改進快速充電網路，但並未提及更換電池。然而，插入式充電器存在一些限制，僅靠增加充電器是無法克服的。它們是電網的負擔，建造成本很高，而且即使在最快的情況下，與氣泵相比也慢得令人痛苦。

哈立德·哈蘇納Hassounah和約翰·德索薩 De Souza 於 2014 年創立了 Ample，迄今已從包括荷蘭皇家殼牌公司和 Repsol SA在內的投資者那裡籌集了約 7000 萬美元。在過去的七年裡，他們一直在研究如何以一種廉價的、與車輛無關的方式更換電池，現在他們終於破解了它。

目前，他們專注於網約車車隊，因為專業司機最需要快速充電。2020年底，Ample與Uber建立了合作伙伴關係，以幫助協調為司機提供汽車、保險和其他服務的車隊管理服務。6 月10日，Ample 宣佈與車隊管理服務 Sally建立單獨的合作伙伴關係，該服務專門為網約車和送貨司機提供電動汽車。兩者計劃合作在舊金山、紐約、洛杉磯和芝加哥部署電動汽車和交換站。Sally的目標是在今年夏末之前在灣區執行數百輛 Ample-ready起亞Niro電動汽車，並在秋季開始為紐約的司機提供換車服務。

Sally選擇與 Ample合作是因為插入式快速充電選項會降低電池效能，在高峰使用期間會產生高昂的能源成本，而且速度太慢。威廉姆斯說“我們有一個增壓概念，可能會在 30 分鐘內完成，但這對我們來說真的太長了”。

舊金山的司機從車隊管理服務處租用充足的電動汽車，就像他們租燃油車一樣，並在每週結束時向車隊經理支付交換費用。車隊然後按里程數支付能源費用，換電站不收取前期費用。 Ample說：“車隊的能源成本通常比汽油便宜10%到20%，所有使用過它的司機都是從汽油車過來的，這是他們第一次駕駛電動汽車。”

在美國，大多數EV在車道和車庫的私人充電器上充電，司機可以在那裡利用車輛停機時間慢慢地給電池充電。但說服美國人放棄燃油車轉向電動車，意味著與加油站的便利性競爭。根據便利店和加油站貿易組織 NACS的資料，平均加滿油需要 4。5 分鐘，包括支付時間。典型的加註量為12 加侖，每加侖行駛40裡的汽車可以在不到五分鐘的時間內增加480公里的續航里程。在 40分鐘內完成相同的操作對於充電器來說算得上是超快的。

至少在理論上，交換為電動汽車快速充電的問題提供了一種優雅的解決方案。超快速充電器充當消防水管，按需提供大量能量，而 Ample 的系統就像花園水管一樣工作，不斷填充小桶並一次交出幾個。然而，到目前為止，在美國進行交換的嘗試都失敗了。特斯拉在2013年嘗試了這項技術，但很快就放棄了，轉而選擇建立“超級充電站”網路。初創公司Better Place計劃在其電動汽車中銷售可更換電池，但在籌集了近 10 億美元后於同年破產。

迄今為止，美國電動汽車行業選擇插電而不是換電有兩個基本原因。

1、重量。電池很重，每行駛一公里都會使 EV電池的重量增加幾磅，因此行駛400公里的汽車可能攜帶重達1，000 磅的電池組。更換這種尺寸的電池組並不像從手電筒中換掉幾個電池那麼簡單。De Souza 說，建造一個可以處理這些負載的換電站通常需要花費大約100 萬美元（643萬元人民幣）。

Ample 透過將電池組分解成碎片來解決重量問題。該公司使用鋰離子電池組的模組化系統，每個電池組大約有鞋盒大小，並將它們排列在托盤上。每個模組可容納約3 千瓦時的功率，重約30磅。大多數汽車需要16到32個模組，具體取決於尺寸和所需範圍。模組一次堆疊在四個或五個托盤上，一輛典型的汽車可容納三到五個托盤。Ample 工作站中的機械臂一次移動一個托盤，這樣它們就不必攜帶超過150 磅的重量。平均交換需要十分鐘。Ample 的目標是在今年年底之前將其縮短到 5 分鐘。

每個充電站都裝有大約十輛汽車的電池，隨著汽車的進出，所有電池都在不斷地充電。這使它們能夠以每小時500 千瓦到1。5 兆瓦的速度提供能量，而連線功率僅為60到100千瓦。Ample 表示可以花費數萬美元在兩個停車位大小的佔地面積內建造和部署一個交換站。

如果 Ample 能夠兌現這一承諾，它不僅會削弱現有的交換選項，還會削弱大多數快速充電器。根據彭博新能源財經去年的一項調查，需要在地下挖掘的超快速充電器的安裝成本從每兆瓦111，000 美元到333，000美元，每個聯結器的硬體起價約為30，000美元，最高可達125，000 美元。

雖然處理重型電池是一件苦差事，但更換電池的最大挑戰是讓汽車製造商改變他們製造電動汽車的方式。“相容性是一個大問題，當你談論在多個製造商之間做這件事時，這很快就會變得非常複雜。”

2、還有其他方法可以平滑能源需求的高峰和低谷，而無需對已經上路的電動汽車進行改造。例如，初創公司 Freewire 將電能儲存在充電器內的電池中，使它們能夠從電網中汲取電能並快速輸送到汽車。

當特斯拉交換時，它使用自己的可交換包構建了一個專有系統。我國的交換站基本上遵循相同的模式，汽車製造商建立自己的網路。行業領先的蔚來在 192 個站點完成了超過 200 萬次換電。蔚來的站點在供電方面非常高效，每個站點平均每天發電 1，543 千瓦時——是中國平均公共插入式聯結器速率的 33 倍。但在美國建立多個專有交換網路毫無意義。De Souza 說“這幾乎就像每家汽車公司都必須在全國各地建立自己的加油站”。為每輛電動汽車建立標準電池組也是不可能的。

Ample 沒有要求汽車製造商去適應，而是創造了一個靈活的系統來適應汽車製造商。“我們製造了一個與原始電池形狀相同的介面卡板，”Hassounah 說。“所以對於一輛車，它是一個轉接板，對於另一輛車，它是一個略有不同的板。”

每塊電池板都設計為以與原始電池完全相同的方式與汽車連線，使用相同的螺栓、相同的電氣連線和相同的軟體，並符合相同的安全標準。固定電池托盤的板永遠不會離開汽車。哈蘇納說“你只要把這個東西放進去就行了，有點像更換輪胎。”

Ample正在與五家制造商合作，迄今為止已經為十種型號製造了板材。保密協議禁止他們透露哪些汽車製造商，但在他們的宣傳材料中看到的車型包括日產LEAF、起亞尼羅Niro和賓士EQC。這個想法是讓汽車製造商能夠在他們的電動汽車中提供可更換的電池組作為一個選項。目前最大的障礙是讓已經在為供應鏈中斷而苦苦掙扎的汽車公司將 Ample 整合到他們的製造中。目前，Sally 和 Ample 計劃用可更換電池組改造起亞Niro。希望是，如果Sally 和其他車隊經理訂購數十萬輛 Ample-ready汽車，這將有助於推動製造商製造它們。