אנו עדים כיום לעליה אקספוננציאלית במכירת כלי רכב חשמליים בעולם בכלל ובישראל בפרט. אנו גם שומעים לאחרונה על שיפורים צפויים בסוללות כלי הרכב החשמליים, שיאפשרו טווחי נסיעה של 700-1,000 ק"מ וטעינתם במשך זמן קצר יחסית. כל זאת תוך מעבר לטכנולוגיות חדשות, שיפחיתו את משקל הסוללות ואולי אף יקטינו את עלויותיהם.
מעבר לאי פליטה ישירה של גזים מזהמים בכלי רכב חשמליים, לקבלת טווח נסיעה סביר של 300-400 ק"מ נסיעה, חובה לצייד את הרכב החשמלי בחבילת סוללות שגורמת לעלייה משמעותית במשקל הרכב החשמלי, בהשוואה לרכב קונבנציונאלי דומה. המשקל העודף גורם לעלייה בתצרוכת האנרגיה לק"מ נסיעה של הרכב החשמלי בהשוואה לרכב קונבנציונלי, וזאת לכל אורך חיי הרכב. בנוסף, שחיקת הצמיגים ברכב הכבד יותר תהיה מהירה יותר.
נכון ששחיקת הבלמים ברכב החשמלי נמוכה משמעותית בהשוואה לרכב קונבנציונאלי, כתוצאה מהבלימה הרגנרטיבית (החשמלית) שיוצר המנוע החשמלי בעת האטת הרכב, דבר שטוען גם מעט חזרה את הסוללות. בגלל המומנט המירבי המתפתח במנוע חשמלי כבר בעמידה, מתקבלת תאוצה מירבית של הרכב החשמלי, מה שמעניק לנהג בלתי מיומן תחושה שהוא נוהג במכונית ספורט. האצות חדות אלו גורמות לעלייה בתצרוכת האנרגיה של הרכב החשמלי ולשחיקה מואצת של צמיגיו. למעשה, כל התופעות הללו יואצו בהרבה כשיפותחו כלי רכב חשמליים המאפשרים טווחי נסיעה מוגדלים של 700-1,000 ק"מ. וכמובן גם זמן טעינתם יתארך.
אתגרי הטעינה
כולנו התרגלנו לתדלוק רכבים קונבנציונאליים במספר דקות בתחנות התדלוק. תדלוק משאיות ואוטובוסים אורך מעט יותר. אולם כיום תדלוק כלי רכב חשמליים אורך מספר שעות בעמדת טעינה קלה ביתית, ואף לקרוב לשעה בעמדות טעינה מהירות ציבוריות, בהן החשמל יקר יותר. מילוי מצברי אוטובוס או משאית חשמליים יכול לארוך במשך שעות או כל הלילה, ולעיתים גם יחייב טעינת ביניים במהלך יום העבודה.
כיום מדובר על מצברי כלי רכב חשמליים פרטיים ממוצעים בעלי קיבולת של 40-70 קוו"ש, מצברי אוטובוס עירוני חשמלי ממוצע בקיבולת של 420 קוו"ש, ובאוטובוס מפרקי אף יותר.
לדעתי, הבעיה העיקרית היא הצורך להיענות לביקוש הגואה לטעינת כלי רכב, תוך התארגנות המדינה, חברת החשמל ויצרני החשמל הפרטיים. אך האם תשתיות החשמל במדינה ערוכות בכלל לטעינת מאות אלפי כלי רכב חשמליים בעתיד הקרוב? האם יוטלו מגבלות על שעות הטעינה בבתים רבי קומות עם אחוז גבוה של כלי רכב חשמליים? כיצד יטענו אלפי אוטובוסים עירוניים חשמליים, שמשרד התחבורה מתכנן עד 2026 (כן, זה מחר!) מועד בו יותר ממחצית האוטובוסים העירוניים יהיו חשמליים, ומשנה זו ירכשו רק אוטובוסים עירוניים חשמליים. מי ייבנה בזמן כה קצר תשתיות טעינה לחניוני לילה בהם יחנו 100, 200, ואף 300 אוטובוסים חשמליים בכל חניון?
אם מיליון כלי רכב חשמליים ינועו על כבישי ישראל, כאשר הנסועה הממוצעת של כלי רכב פרטיים בישראל תנוע סביב 20,000 ק"מ בשנה (כולל רכבי ליסינג) ותצרוכת החשמל הממוצעת תעמוד על 0.150 קוו"ש לק"מ נסיעה, אזי תצרוכת החשמל הממוצעת של כלי רכב אלו תעמוד על 3,000 קוו"ש בשנה! למיליון כלי רכב נזדקק לתוספת של שלושה מיליון מגה-וואט לשנה, ואם יהיו בארץ שלושה מיליון כלי רכב חשמליים נזדקק לתשעה מיליון מגה-וואט נוספים לשנה, מספר מאד משמעותי מכלל תצרוכת החשמל בישראל.
בחישוב לאוטובוסים עירוניים: מדובר כיום בכ- 8,000 אוטובוסים. להבטחת תפעול האוטובוס נצטרך לטעון אותו לילה-לילה. נניח שתצרוכת האוטובוס היומית הממוצעת היא 300 קוו"ש אזי לטעינת 8,000 אוטובוסים נזדקק ל- 2.4 מגה-וואט חשמל ללילה. ומאחר שהאוטובוסים יחנו בחניוני לילה בערים השונות, המדינה תצטרך לדאוג לאספקת חשמל עצומה ומספקת לכל חניון. נכון שכושר ייצור החשמל בלילה קיים בישראל, אולם חלוקתו והעברתו הנכונים תהווה בעיה תשתיתית לאומית.
אתגר נוסף קשור לסטטיסטיקה המוכיחה ששכיחות דליקות בכלי רכב חשמליים דומה לכלי רכב קונבנציונאליים. אולם כשסוללת ליתיום-יון מתלקחת, ההתלקחות מתרחשת במהירות עצומה ולמעשה מדמה פיצוץ, וכיום אין דרך לכבותה. בנוסף, בעת השריפה נפלטים מסוללת הליתיום-יון גזים רעילים. עד היום לא ראיתי תקן מחייב כיצד לאוורר חניון תת-קרקעי מגזים אלה שנפלטים בכמות עצומה בעת שריפת הסוללה.
העתיד שייך לתאי דלק חשמליים
אז מה צופן העתיד?
למעשה, תהליך התפתחות כלי הרכב החשמליים מונעי הסוללות יסתיים במעבר לכלי רכב חשמליים מונעי תאי דלק, כלומר ייצור החשמל בזמן אמיתי ברכב על-ידי שימוש במימן ובחמצן מהאוויר. טכנולוגיית תאי הדלק מוכרת בעולם מסוף שנות ה-70' של המאה הקודמת. לאחרונה, עם האצת השימוש בכלי רכב חשמליים מונעי סוללות, גם הנעת כלי רכב באמצעות תאי דלק הואצה. ברכב כזה יהיה מיכל מימן דחוס במשקל של קילוגרמים אחדים, שיאפשר טווח נסיעה של יותר מ- 700 ק"מ. תדלוק המימן דומה מאד לתדלוק כלי רכב המונעים בגז טבעי ואורך רק מספר דקות. בארץ קיים כבר תקן ישראלי לתחנת תדלוק במימן, ונערך כיום ניסוי ראשון בשלוש משאיות יונדאי המונעות בתאי דלק חשמליים.
המסקנה מכל זה היא שעתיד כלי הרכב החשמליים עוד לפנינו, תוך פיתוחים מעוררי דמיון רבים והתגברות על הקשיים שבדרך.
הכותב הוא מהנדס, ראש ענף הנדסת הרכב בלשכת המהנדסים. בוגר הטכניון בהנדסת מכונות ובוגר אוניברסיטת קרנפילד באנגליה בהנדסת רכב. במהלך שירותו הצבאי, ממנו השתחרר בדרגת רס"ן, טיפל באיפיון, רכש ותחזוקת אלפי כלי רכב, כולל פיתוח גרורי הדוברה לקראת מלחמת יום הכיפורים. כן היה אחראי לרכש מובילי הטנקים מתוצרת "מאק" וקליטתם בצה"ל של אלפי משאיות המרצדס והמאן. לאחר שחרורו ועד יציאתו לגמלאות עבד ב"אגד" כמהנדס הרכב הראשי במשך יותר מ- 34 שנים. מאז עוסק כעצמאי בייעוץ לייבואני רכב, לציי רכב ובכתיבת עשרות חוות דעת בתחום הרכב לבתי משפט, מרביתם כמומחה מטעם בית המשפט
