Как работала служба замены батарей GeVeCo?

GeVeCo - это была служба замены аккумуляторов, которую Hartford Electric Light Company управляла в штате Коннектикут, США, в 1910–1924 годах: Владелец электромобиля не покупал аккумулятор, а использовал по подписке заранее заряженные сменные батареи. Система работала на основе договорной структуры с переменной платой за милю и ежемесячной платой за обслуживание, и до закрытия в 1924 году на этих автомобилях было проехано в общей сложности более 6 миллионов миль.

Что такое GeVeCo и откуда взялась эта идея?

Знать о том, что концепция была впервые предложена ещё в 1896 году - задолго до стартапов, которые сегодня представляют замену аккумуляторов как новинку, - меняет перспективу вопроса. В то время автомобиль ещё не получил широкого распространения, свинцово-кислотные аккумуляторы были тяжёлыми, имели низкую ёмкость и долгое время зарядки. Основным узким местом ранних электромобилей было хранение энергии; это актуально и сегодня, но решение того времени было более радикальным: изъять аккумулятор из состава постоянных частей автомобиля и рассматривать его как товар, который хранится и обменивается.

Идею в коммерческое предприятие превратила компания Hartford Electric Light Company. Компания начала деятельность 7 апреля 1883 года, подавая электричество шести клиентам с паровой электростанции на Перл-стрит, а в 1896 году стала первым оператором гидравлического объекта, использовавшего аккумуляторы для хранения энергии. Иными словами, это была организация, которая годами знала аккумуляторные технологии не только для автомобилей, но и как часть энергосети. В 1910 году на основе этого опыта была создана услуга в сотрудничестве с компанией General Vehicle Company - компанией, частично принадлежавшей General Electric, сокращённо GeVeCo.

Как работала бизнес-модель: Покупайте автомобиль без аккумулятора, пользуйтесь энергией по подписке

Элегантность системы GeVeCo заключалась в разделении права собственности на две отдельные статьи. Клиент покупал автомобиль в General Vehicle Company без аккумулятора; тяжёлый и дорогой аккумуляторный блок вообще не входил в стоимость покупки. Электроэнергия же приобреталась у Hartford Electric Light Company в форме сменных аккумуляторов. Другими словами, автомобиль покупался один раз, а энергия поставлялась постоянно - подобно сервису, на который сегодня оформляют подписку.

Договорная структура отражала это разделение и состояла из двух компонентов:

• Переменная плата за милю: Потреблённая энергия тарифицировалась в зависимости от пройденного автомобилем расстояния. Логика оплаты по факту использования позволяла напрямую продавать энергию, запасённую в аккумуляторе.
• Ежемесячная плата за обслуживание: Эта плата покрывала обслуживание аккумуляторов и хранение грузовиков. Таким образом, ответственность за здоровье, срок службы и доступность батареи лежала не на клиенте, а на операторе услуги.

Очевидно, что эта схема выглядит современной даже с позиций сегодняшнего дня: Риск деградации батареи, владение самым дорогим компонентом и проблемы зарядной инфраструктуры - все три были переложены на оператора. С точки зрения аппаратной части система была спроектирована от начала до конца: и автомобили, и батареи изготавливались так, чтобы облегчить быструю замену. Разряженный пакет менялся на станции на заряженный, и клиент вместо ожидания зарядки продолжал свой путь. В тот период услуга оказывалась преимущественно электрогрузовикам; парк автомобилей, работавших на фиксированных маршрутах с предсказуемым запасом хода, был тем профилем клиента, для которого модель обмена была наиболее экономически оправданной.

6 миллионов миль за 14 лет: Масштабируемый успех системы

Самый честный показатель качества услуги - это то, насколько интенсивно она работала. Сервис батарей GeVeCo непрерывно работал с 1910 по 1924 год, и за этот период обслуженные автомобили в сумме проехали расстояние более 6 миллионов миль. Если учесть дорожные условия 1910-х годов и энергетическую плотность батарей того времени, эта цифра - не преувеличенная витринная статистика, а итог операции, повторявшейся каждый день на протяжении четырнадцати лет.

С инженерной точки зрения поразительно то, что система не опиралась на одно технологическое чудо. Свинцово-кислотные батареи оставались в рамках ограничений своей эпохи; успех был достигнут благодаря тому, что оператор, централизованно заряжавший батареи и бравший на себя их обслуживание, компенсировал низкую энергетическую плотность логистикой и проектированием контрактов. Проблема времени зарядки не исчезала, но клиент никогда не проводил это время в очереди ожидания.

Параллельный сервис в Чикаго: Владельцы Milburn и 5-минутная замена

GeVeCo не был единственным примером. С 1917 года и на протяжении нескольких лет в Чикаго действовала аналогичная услуга аренды батарей для владельцев электромобилей Milburn. Выпускавшиеся в Толидо, штат Огайо, Milburn Light Electric были самыми дешёвыми по сравнению с конкурентами того времени и примерно на 1.000 фунтов легче; их считали тихими, чистыми и элегантными. Milburn Wagon Company произвела в общей сложности около 4.000 электромобилей в период с 1915 по 1923 год.

Детали чикагского сервиса показывают операционную зрелость той эпохи. Fashion Station, зафиксированная в отраслевом электротехническом издании 1917 года, была первой станцией, предлагавшей программу аренды батарей, и меняла батарейные пакеты примерно за 5 минут. Что касается модели Milburn 1922 года, оператор мог проверять и обслуживать батарейные пакеты даже тогда, когда от владельцев не поступало запросов на обмен - то есть запас батарей мог централизованно поддерживаться в исправном состоянии, даже если не использовался. Это дисциплина, весьма близкая к современному формату управления автопарком.

Почему система рухнула? Превосходство бензина и угасание спроса

Сервис GeVeCo был прекращён в 1924 году; причиной стали снижение спроса на электромобили и общее безразличие к отрасли. Но это было скорее испарением рынка, на котором он работал, чем провалом бизнес-модели. Ранние электромобили в начале 1900-х годов имели серьёзную долю рынка, а в 1900 году в Нью-Йорке работали парки электрических такси. Электромобили были тихими, чистыми и простыми в использовании; в отличие от бензиновых машин, которые нужно заводить ручкой, их продавали женщинам-водителям. Один за другим произошли события, нарушившие баланс:

• Дешёвая техасская нефть: С улучшением междугородних дорог вырос спрос на большой запас хода; дешёвый бензин сделал двигатель внутреннего сгорания естественным решением для дальних поездок.
• Электрический стартер: Электрический стартер, распространившийся с 1912 года, устранил главное препятствие для использования бензинового автомобиля - ручную рукоятку - и обесценил самое сильное преимущество электромобиля.
• Цена: В 1912 году электромобили стоили в среднем около 1750 долларов, а машины с двигателем внутреннего сгорания продавались примерно за 650 долларов. Ford Model T, подешевевший благодаря серийному производству с 1908 года, окончательно увеличил этот разрыв.

Когда эти три фактора объединились, даже проблема, которую решала модель замены - время ожидания зарядки - не смогла спасти рынок; ведь покупать было уже нечего. К 1935 году электромобили почти полностью ушли со сцены, и схема подписки GeVeCo завершилась вместе с ними, поскольку не нашла рынка, на котором могла бы развиваться.

Современные попытки замены - мгновение ока: Второй и третий круг той же идеи

Идея, конечно, не умерла; она ждала рынка. Первой попыткой сделать замену батарей мейнстримом в современную эпоху стала Better Place, открывшая свою первую станцию в Израиле в марте 2011 года; компания, предлагавшая замену примерно за 5 минут, обанкротилась в мае 2013 года. Tesla в июне 2013 года также продемонстрировала замену для Model S примерно за 90 секунд и даже планировала предложить услугу за 60–80 долларов; однако в 2015 году закрыла свою единственную станцию из-за отсутствия интереса клиентов. Эти примеры были современным повторением той реальности, с которой столкнулась GeVeCo: одной технологии недостаточно - за ней должны стоять устойчивый автопарк и модель использования.

Есть и примеры с другим результатом. К 2021 году Gogoro управляла на Тайване крупнейшей в мире сетью замены из примерно 11 000 станций для электроскутеров, преодолев отметку в 200 миллионов замен. А NIO к 2026 году достигла 100 миллионов замен батарей; среднее время замены - около 3 минут, а число замен, выполненных за одну неделю, составляет около 1,2 миллиона. Общий знаменатель замен как в малом, так и в большом масштабе - тот же принцип, который GeVeCo доказала в 1910 году: когда батарея управляется как общая инфраструктура, проблема времени зарядки может быть полностью устранена.

Урок, оставшийся со времён GeVeCo

Служба GeVeCo компании Hartford Electric Light Company заслуживает того, чтобы её запомнили как ранний пример, потому что она решила сразу три вещи: Высокую первоначальную стоимость батареи перенесли с клиента на оператора, время ожидания зарядки устранили с помощью замены, а обслуживание батарей сосредоточили в одном центре. Данные о пробеге в 6 миллионов миль показывают, что это не теоретическая разработка, а операция, существующая уже четырнадцать лет. Систему погубила не сама модель, а ценовое и практическое преимущество бензинового автомобиля. Сегодня, когда сети замены батарей снова растут, главный вопрос не изменился: Достаточно ли автомобилей и правильной ли модели использования? GeVeCo - первая и старейшая точка данных по этому вопросу.

Источники

• Battery swapping
• Swapping electric car batteries since the Gilded Age
• The History of the Electric Car - U.S. Department of Energy
• An Early History of the Hartford Electric Light Company
• Hartford Electric Light Company Records
• Milburn Light Electric
• Documents - Milburn Light Electric
• The 1922 Milburn Light Electric
• Milburn Light Electric Car Advertisement - The Henry Ford
• 1918 Milburn Electric
• NIO Achieves 100 Million Battery Swaps
• Battery swap works: Nio completes 1.2 million swaps in a single week