Comment fonctionnait le service d'échange de batteries de GeVeCo ?

Dans les années 1910, à Hartford, le propriétaire d'un véhicule électrique n'achetait jamais la batterie : il utilisait simplement des batteries interchangeables rechargeables par abonnement et parcourait ainsi 6 millions de milles.
Dans les années 1910, à Hartford, le propriétaire d'un véhicule électrique n'achetait jamais la batterie : il utilisait simplement des batteries interchangeables rechargeables par abonnement et parcourait ainsi 6 millions de milles.

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GeVeCo était un service d'échange de batteries exploité par la Hartford Electric Light Company entre 1910 et 1924 dans l'État du Connecticut, aux États-Unis : Le propriétaire du véhicule électrique n'achetait pas la batterie ; grâce à un abonnement, il utilisait des batteries d'échange préchargées. Le système fonctionnait avec une structure contractuelle composée d'un tarif variable au mile et de frais de service mensuels, et jusqu'à sa fermeture en 1924, plus de 6 millions de miles furent parcourus au total avec ces véhicules.

Points clés

  • L'idée d'une batterie interchangeable a été proposée pour la première fois en 1896 ; l'application commerciale a commencé en 1910.
  • Dans le modèle GeVeCo, le véhicule était vendu sans batterie et l'énergie était vendue au mile.
  • Le système a fonctionné pendant 14 ans et a dépassé les 6 millions de miles.
  • Un service parallèle a été mené à partir de 1917 à Chicago pour les propriétaires de Milburn ; l'échange de batterie prenait environ 5 minutes.
  • Le service a été interrompu en 1924 lorsque la demande de véhicules électriques a diminué.

Qu'est-ce que GeVeCo et d'où venait cette idée ?

Aujourd'hui, alors que des entreprises présentent l'échange de batteries comme une innovation, savoir que le concept a été proposé pour la première fois en 1896 change la perspective du sujet. À cette époque, l'automobile n'était pas encore répandue, les batteries au plomb-acide étaient lourdes, de faible capacité et leurs temps de charge étaient longs. Le principal goulot d'étranglement des premiers véhicules électriques était le stockage de l'énergie ; c'est toujours le cas aujourd'hui, mais la solution de l'époque était plus radicale : retirer la batterie de sa fonction de partie permanente du véhicule et la considérer comme un bien stocké et échangé.

C'est la Hartford Electric Light Company qui a transformé cette idée en opération commerciale. L'entreprise avait commencé son activité le 7 avril 1883 en fournissant de l'électricité à six clients grâce à la centrale à vapeur de Pearl Street, et en 1896, elle était le premier exploitant de centrale hydraulique à utiliser des batteries de stockage. C'était donc une organisation qui connaissait la technologie des batteries depuis des années, non seulement pour les véhicules mais aussi comme élément du réseau électrique. En 1910, le service, fondé sur une collaboration avec la General Vehicle Company - une société partiellement détenue par General Electric, abrégée en GeVeCo - s'est construit sur cette expérience.

Comment fonctionnait le modèle économique : Achetez le véhicule sans batterie, utilisez l'énergie par abonnement

L'élégance du système GeVeCo résidait dans la division de la propriété en deux catégories distinctes. Le client achetait le véhicule à la General Vehicle Company sans batterie ; le lourd et coûteux pack batterie n'entrait pas du tout dans le coût d'achat. L'énergie électrique, elle, était fournie par la Hartford Electric Light Company sous forme de batteries interchangeables. En d'autres termes, le véhicule était acheté une seule fois, tandis que l'énergie était fournie en continu, à la manière d'un service par abonnement aujourd'hui.

La structure contractuelle reflétait cette distinction et se composait de deux éléments :

  • Tarif variable au mile : L'énergie consommée était facturée en fonction de la distance parcourue par le véhicule. La logique du paiement à l'usage permettait de vendre directement l'énergie stockée dans la batterie.
  • Frais de service mensuels : Ces frais couvraient l'entretien des batteries et le stockage des camions. Ainsi, la santé, la durée de vie et la disponibilité de la batterie relevaient de la responsabilité de l'opérateur du service, et non du client.

Il est évident que ce schéma était moderne, même vu d'aujourd'hui : Le risque de dégradation de la batterie, la propriété du composant le plus cher et les problèmes d'infrastructure de charge étaient tous trois transférés à l'opérateur. Côté matériel également, le système avait été conçu de bout en bout ; tant les véhicules que les batteries étaient fabriqués de manière à faciliter un échange rapide. Le pack vidé était remplacé à la station par un pack plein, et le client poursuivait sa route au lieu d'attendre la charge. Durant cette période, le service était principalement destiné aux camions électriques ; les véhicules de flotte circulant sur des itinéraires fixes, dont l'autonomie estimée était prévisible, constituaient le profil de client pour lequel le modèle d'échange s'adaptait le mieux économiquement.

6 millions de miles en 14 ans : Le succès mesurable du système

La mesure la plus honnête pour évaluer un service est de savoir combien de temps il a fonctionné. Le service de batteries de GeVeCo a fonctionné sans interruption de 1910 à 1924, et durant cette période, les véhicules servis ont parcouru au total plus de 6 millions de miles. Si l'on tient compte des conditions routières des années 1910 et de la densité énergétique des batteries de l'époque, ce chiffre n'est pas une vitrine exagérée, mais le cumul d'une opération répétée chaque jour pendant quatorze ans.

Ce qui est frappant du point de vue de l'ingénierie, c'est que le système ne reposait pas sur un unique miracle technologique. Les batteries plomb-acide restaient dans les limites de l'époque ; le succès est venu du fait qu'un opérateur chargeant les batteries de manière centralisée et assurant leur maintenance compensait la faible densité énergétique par la logistique et la conception des contrats. Le problème du temps de charge ne disparaissait pas, mais le client ne passait jamais ce temps dans une file d'attente.

Un service parallèle à Chicago : les propriétaires de Milburn et l'échange en 5 minutes

1917'de Chicago'daki Fashion Station, elektrikli araçların bataryalarını yalnızca beş dakikada değiştirerek dönemin operasyonel olgunluğunu kanıtlıyordu.

GeVeCo n'était pas le seul exemple. À partir de 1917 et pendant quelques années, un service similaire de location de batteries fut exploité à Chicago pour les propriétaires de véhicules électriques Milburn. Produite à Toledo, dans l'Ohio, la Milburn Light Electric était, par rapport à ses concurrentes de l'époque, la moins chère et environ 1 000 livres plus légère ; on la trouvait silencieuse, propre et élégante. La Milburn Wagon Company a produit au total environ 4 000 véhicules électriques entre 1915 et 1923.

Les détails du service de Chicago témoignent de la maturité opérationnelle de l'époque. La Fashion Station, consignée dans une publication du secteur électrique datant de 1917, était la première station à proposer un programme de location de batteries et remplaçait les packs de batteries en environ 5 minutes. Sur la Milburn de 1922, en revanche, l'opérateur pouvait inspecter et entretenir les packs de batteries même lorsqu'aucune demande d'échange n'émanait des propriétaires - autrement dit, le stock de batteries pouvait être maintenu en bon état de manière centralisée, même sans utilisation. C'est une discipline assez proche de ce qu'est aujourd'hui la gestion de flotte.

Pourquoi le système s'est-il effondré ? La supériorité de l'essence et l'assèchement de la demande

Le service de GeVeCo fut abandonné en 1924 ; la raison étant la baisse de la demande pour les véhicules électriques et le désintérêt général du secteur. Mais ce fut moins un échec du modèle commercial que l'évaporation du marché sur lequel il travaillait. Les premiers véhicules électriques détenaient une part importante au début des années 1900, et en 1900, des flottes de taxis électriques étaient en service à New York. Les électriques étaient silencieux, propres et faciles à utiliser ; contrairement aux modèles à essence qu'il fallait démarrer à la manivelle, ils étaient commercialisés auprès des conductrices. Des développements venant rompre l'équilibre s'enchaînèrent :

  • Le pétrole texan bon marché : Avec l'amélioration des routes interurbaines, la demande d'autonomie a augmenté ; l'essence bon marché a fait du moteur à combustion interne la solution naturelle pour les longs trajets.
  • Le démarreur électrique : Répandu à partir de 1912, le démarreur électrique a supprimé le plus grand obstacle à l'utilisation de la voiture à essence - la manivelle manuelle - et a invalidé le plus grand avantage de l'électrique.
  • Le prix : En 1912, les véhicules électriques coûtaient en moyenne environ 1 750 dollars, tandis que les modèles à combustion se vendaient environ 650 dollars. La Ford Model T, rendue bon marché par la production de masse à partir de 1908, a creusé cet écart de façon définitive.

Lorsque ces trois effets se sont combinés, même le problème que le modèle d'échange avait résolu - le temps d'attente de la charge - n'a pas suffi à sauver le marché ; car il n'y avait plus de véhicules à acheter. Les véhicules électriques ont presque totalement disparu de la scène d'ici 1935, et le système d'abonnement de GeVeCo a pris fin avec eux, n'ayant trouvé aucun marché sur lequel s'appuyer.

Les Tentatives Modernes d'Échange en Un Clin d'Œil : Le Deuxième et le Troisième Tour de la Même Idée

L'idée n'est évidemment pas morte ; elle attendait le marché. À l'ère moderne, la première initiative tentant de généraliser le remplacement de batterie fut Better Place, qui a ouvert sa première station en Israël en mars 2011 ; l'entreprise, offrant un échange d'environ 5 minutes, a fait faillite en mai 2013. Tesla a également présenté en juin 2013 un remplacement en environ 90 secondes pour la Model S, et prévoyait même d'offrir le service pour 60 à 80 dollars ; mais en 2015, elle a fermé son unique station en raison du manque d'intérêt des clients. Ces exemples étaient une répétition moderne de la réalité à laquelle GeVeCo avait été confronté : la technologie seule ne suffit pas, il faut derrière elle une flotte de véhicules durable et un modèle d'utilisation.

Il existe aussi des exemples aux résultats différents. Gogoro exploitait pour les scooters électriques, à compter de 2021, le plus grand réseau d'échange au monde avec environ 11 000 stations à Taïwan, et avait dépassé les 200 millions d'échanges. NIO, quant à elle, a atteint les 100 millions de remplacements de batteries d'ici 2026 ; la durée moyenne d'un échange est d'environ 3 minutes, et le nombre d'échanges réalisés en une seule semaine avoisine 1,2 million. Le point commun entre les échanges à petite et à grande échelle est le même que le principe démontré par GeVeCo en 1910 : lorsque la batterie est gérée comme une infrastructure partagée, vous pouvez éliminer complètement le problème du temps de charge.

Les Leçons de GeVeCo à Aujourd'hui

Le service de GeVeCo de la Hartford Electric Light Company mérite d'être rappelé comme un cas pionnier car il a résolu trois choses à la fois : Il a transféré le premier coût élevé de la batterie du client vers l'opérateur, éliminé le temps d'attente de recharge grâce à l'échange et centralisé la maintenance des batteries. Six millions de kilomètres de données montrent qu'il ne s'agit pas d'un simple concept théorique, mais d'une opération qui a tenu quatorze ans. Ce qui a mis fin au système, ce n'était pas le modèle lui-même, mais l'avantage de prix et d'utilisation de la voiture à essence. Aujourd'hui, alors que les réseaux d'échange se développent à nouveau, la question à évaluer reste inchangée : Y a-t-il suffisamment de véhicules et un modèle d'utilisation adapté ? GeVeCo est le premier et le plus ancien point de données de cette question.

Sources