חברה ישראלית מתיימרת לפתור את הבעיה המרכזית שבעטייה תעשיית הרכב החשמלי מקרטעת. החברה פיתחה סוללה קטנה ויעילה הנטענת במהירות מסחררת ומגדילה משמעותית את טווח הנסיעה ללא צורך בהטענות תכופות — ותוך הפחתת המשקל העצום של הסוללה העכשווית המותקנת בתחתית המכונית.
מאת רמי יצהר Rami Yitzhar
וזו אינה בעיה שולית. הסוללה היא במידה רבה עקב אכילס של המכונית החשמלית. במשך שנים הבטיחה התעשייה שהחשמלית תדחק במהירות את מנועי הבנזין והדיזל, אלא שהמציאות התגלתה כמסובכת בהרבה. המכונית החשמלית מהירה, שקטה, נעימה, יעילה וזולה יחסית לתחזוקה — אבל היא סוחבת איתה מאגר אנרגיה ענקי, כבד ויקר, שצריך לטעון שוב ושוב ושבמקרה של תקלה חמורה עלול להפוך בעצמו למוקד סיכון.
שריפה בסוללת ליתיום־יון היא אחד התרחישים המורכבים שעימם מתמודדים מערכי הכבאות. כאשר מתפתח בתאים תהליך של בריחה תרמית, החום עלול לעבור מתא לתא ולגרום להתלקחות מחודשת גם לאחר שנראה שהאש כובתה. לא תמיד די בכיבוי הלהבות; המאבק העיקרי הוא בקירור הסוללה ובעצירת תגובת השרשרת. תאונות שבהן נפגע מארז הסוללה מציבות לכן אתגר מיוחד בפני כוחות ההצלה.
וישנו המשקל. סוללת רכב חשמלי גדולה יכולה לשקול מאות קילוגרמים ובדגמים כבדים במיוחד אף יותר. המשקל הזה נוסע עם המכונית בכל מטר, מחייב שלדה מתאימה, משפיע על הצמיגים ועל צריכת האנרגיה ובעצמו דורש אנרגיה כדי להזיז אותו. זהו אחד הפרדוקסים של המכונית החשמלית: כדי להשיג טווח גדול יותר מוסיפים סוללה, אבל הסוללה הנוספת מוסיפה משקל — והמשקל הנוסף צורך בעצמו אנרגיה.
ומעל הכול מרחפת חרדת הטווח.
במכונית בנזין אין כמעט דרמה. נדלקת נורה, נכנסים לתחנה, ממלאים בתוך דקות וממשיכים. במכונית חשמלית החישוב מורכב בהרבה. הטווח המופיע על הצג הוא אומדן המשתנה לפי מהירות הנסיעה, טמפרטורה, שימוש במזגן או בחימום, עליות וירידות, סגנון הנהיגה, מצב הסוללה ועומסי הדרך.
גם פקק מסבך את החישוב, אם כי מכונית חשמלית אינה צורכת אנרגיה בסרק כמו מנוע בעירה. שעות של זחילה, מיזוג או חימום, שינויי מהירות ותנאי מזג האוויר משפיעים על יתרת האנרגיה. בנסיעה ארוכה השאלה אינה רק כמה קילומטרים נשארו, אלא האם עמדת הטעינה הבאה עובדת, האם היא פנויה, האם היא אכן מספקת את ההספק המובטח — וכמה זמן תיאלץ להמתין.
כאן מתחילה הפסיכולוגיה. נהגים רבים אינם מוכנים להגיע לאחוזים האחרונים בסוללה ומותירים לעצמם מרווח ביטחון. התוצאה היא שחלק מהטווח התיאורטי כלל אינו מנוצל. היצרניות הגיבו במרוץ אחר סוללות גדולות יותר וטווחים של 500, 600 ואף 700 קילומטרים.
אבל לסוללה גדולה יש מחיר. תרתי משמע.
היא יקרה יותר, כבדה יותר, צורכת יותר חומרי גלם ולוקח יותר זמן למלא אותה באנרגיה. לכך מצטרפים הבלאי ההדרגתי, הירידה בקיבולת לאורך השנים והחשש של רוכשי מכוניות חשמליות משומשות ממצבה של הסוללה — הרכיב היקר ביותר ברכב.
אילון מאסק הבין מזמן שזה צוואר הבקבוק האמיתי של המהפכה. טסלה השקיעה סכומי עתק בפיתוח תאים, בשיפור צפיפות האנרגיה, בהוזלת הסוללות ובהקמת רשת הסופרצ׳רג׳רים. מאסק עצמו הסביר לאורך השנים כי הגדלת הסוללה והטווח ללא סוף אינה פתרון קסם: משלב מסוים מוסיפים למכונית משקל ועלות כדי לשאת אנרגיה שרוב הנהגים כמעט לעולם אינם זקוקים לה בשימוש היומיומי.
וכאן נכנסת לתמונה סטורדוט הישראלית.
החברה מהרצליה מפתחת טכנולוגיית XFC — טעינה מהירה במיוחד — המבוססת על תאי ליתיום־יון עם אנודה עשירה בסיליקון. הרעיון אינו רק לדחוס עוד ועוד אנרגיה למכונית, אלא לשנות את המשוואה: אם אפשר לטעון מאות קילומטרים בתוך דקות, מדוע בכלל צריך לגרור כל היום סוללה עצומה רק כדי להימנע מעצירה ממושכת?
בניסוי משותף עם פולסטאר הודגם מארז סוללות של 77 קוט״ש שנטען מ־10% ל־80% בתוך כעשר דקות. ההספק הגיע בשיאו ליותר מ־370 קילוואט, והחברה דיווחה כי לא נרשמה התחממות חריגה. סטורדוט מדווחת גם על עמידות ביותר מ־2,400 מחזורי טעינה מהירה, ועתה מגיע השלב המכריע: המעבר מהדגמות ופיתוח לייצור תעשייתי רחב.
אם הטכנולוגיה תוכיח את עצמה במיליוני מכוניות ולא רק בניסויים, האפשרות המעניינת ביותר אינה בהכרח חשמלית שתיסע אלף קילומטרים בין טעינות. אולי בדיוק להפך. המכונית העתידית תוכל להסתפק בסוללה קטנה וקלה בהרבה, מפני שלא יהיה צורך לסחוב ״מיכל חשמל״ עצום כדי להימנע מהמתנה ממושכת בדרך.
סוללה קטנה יותר עשויה להוזיל את המכונית, להפחית משקל, לחסוך חומרי גלם ולהקטין את צריכת האנרגיה. ובעיקר — אם בתוך דקות אפשר להחזיר מאות קילומטרים של טווח, חרדת הטווח מאבדת חלק גדול ממשמעותה.
אלא שאין כאן קסמים. טעינה בהספק של מאות קילוואטים דורשת תשתית אדירה. לא מספיק שהסוללה מסוגלת לקבל את החשמל; תחנת הטעינה ורשת החשמל שמאחוריה צריכות להיות מסוגלות לספק אותו. כאשר מכוניות רבות מבקשות להיטען כך במקביל, מדובר בעומס עצום בנקודה אחת. לכן מהפכת הסוללה תדרוש במקביל גם מהפכה בתשתיות החשמל והטעינה.
ויש מבחן נוסף שאי אפשר לעקוף: זמן. סוללה צריכה לעבוד בקיץ ובחורף, אחרי אלפי טעינות, בחום ובקור, לאחר שנים על הכביש וגם לעמוד בתנאי בטיחות מחמירים. היא צריכה להיות לא רק מהירה, אלא בטוחה, זולה לייצור ואמינה לאורך חיי המכונית. אינספור ״פריצות דרך בסוללות״ שהוכרזו בעשור האחרון נתקעו בדיוק במעבר האכזרי שבין מעבדה מוצלחת לייצור המוני.
לכן לסטורדוט עדיין יש הרבה מאוד מה להוכיח. אבל אם היא תצליח, מדובר בהרבה יותר מעוד שיפור טכנולוגי. היא עשויה לסייע בפתרון אחת הבעיות שעיכבו את חדירת המכונית החשמלית ולשנות את משוואת האנרגיה של התחבורה העולמית.
ביום שבו זה יקרה — הורמוז ובאב אל־מנדב, בתי הזיקוק לסולר, איראן, סעודיה ושכנותיהן יהפכו הרבה פחות רלוונטיים לחיי היומיום שלנו. העולם לא יהיה עוד תלוי באותה מידה בחבית הנפט ובנתיבי השיט שבהם היא עוברת, וכל משבר במפרץ לא יאיים מיד על מחיר הנסיעה לעבודה.
ואיזה כיף אם המהפך הזה יהיה תוצאה של המצאה ישראלית…
״עניין מרכזי״ חדשות וסקופים מאז 1999.
