עולים על המכונית החשמלית?

נשלח 9 ביולי 2011, 5:32 על ידי Sustainability Org   [ עודכן 9 ביולי 2011, 5:37 ]

תקנות חדשות לצמצום תצרוכת הדלק של מכוניות בארה"ב צפויות לדחוף את תעשיית הרכב לעבר קפיצה טכנולוגית חסרת תקדים. העתיד שלנו כולל מכוניות חשמליות והיברידיות, עשרות דגמים חדשים וסוגי הנעה שאולי יצליחו לפתות אתכם לחשוב ירוק

גיל מלמד | 9/7/2011 10:19
תגיות: מכונית היברידית, מכונית חשמלית

בעוד 5 שנים ייכנסו לתוקף תקנות חדשות שנועדו להגביר את זיהום האוויר ממכוניות ולהגביל את תצרוכת הדלק שלהן, אבל הסוכנות הממשלתית להגנת הסביבה בארה"ב, EPA, לא קופאת על שמריה: בספטמבר תציג תקנות נוספות, מחמירות אף יותר, שייכנסו לתוקף רק בעוד 14 שנים. ההכרזה מכניסה כבר עכשיו את יצרני המכוניות ברחבי העולם לקדחת הכנות לקראת המרוץ לפיתוח מכוניות ירוקות עם מנועים חסכוניים עד כדי אפס זיהום אוויר.

עבור תעשיית הרכב העולמית, שתיאלץ להיערך לתקנות מיד לאחר פרסומן, מדובר בקו פרשת מים - רף שידרוש מאמצים כלכליים אדירים והשקעה מסיבית בפיתוח טכנולוגיות חדשות, שישפיעו גם על מחירי המכוניות שנרכוש בעתיד.

מהנדסי רכב, כמו ארגוני איכות הסביבה באמריקה, טוענים שהטכנולוגיה שמאפשרת לחברה להגיע ל"תצרוכת דלק צי רכב ממוצעת" של 26.4 ק"מ לליטר קיימת כבר כיום, אך יצרני הרכב נמנעים מלהשתמש בה מסיבות כלכליות בלבד. מנגד, יצרני הרכב טוענים שמבחינה טכנולוגית הכל אפשרי, אבל לכל דבר יש מחיר - והלקוחות יסרבו לשלם אותו.

לא כל מכוניות העתיד יעמדו בהכרח בתקני הזיהום המחמירים. התקנות מדברות על צריכת דלק ממוצעת של כלל צי הרכב. יצרני רכב יכולים להציע מוצרים יקרים ורווחיים מאוד עם תצרוכת דלק מופרזת - מפלצות כמו האמר H1 או מכוניות-על אקזוטיות ומרגשות - ובמקביל לייצר גם מכוניות קטנות וחסכוניות במיוחד בדלק. למשל, מכונית חשמלית מקזזת 50% מתצרוכת הדלק שמחושבת לג'יפ גדול וכך משתפרת תצרוכת הדלק הממוצעת של אותו יצרן רכב.

ההערכה היא שהממשל האמריקאי צפוי לקבוע בספטמבר יעד של 23.8 קמ"ל ‏(ק"מ לליטר‏) לשנת 2025, וזאת פשרה בין 26.4 קמ"ל שדורשים ה"ירוקים" לבין 20 קמ"ל שמציעים יצרני הרכב.

מנהלי ג'נרל מוטורס, יצרנית המכוניות הגדולה בארה"ב, מסרבים להתרגש מהתקנות המחמירות ואף טוענים שאפשר יהיה לעמוד בהן מבחינה טכנולוגית. אחד משני הפתרונות שמציעה החברה הוא קונספט FLEX־E המעניין שהוצג לראשונה ב-2007: פלטפורמה במכונית המאפשרת להחליף את הגנרטור שלה לכל סוג שתחפצו.

אחד הניצנים הראשונים של הקונספט הוא שברולט וולט. בג'נרל מוטורס גורסים כי בעידן שבו אי אפשר לדעת כיצד תופק בעתיד האנרגיה על גבי המכונית, הפתרון הנכון הוא הנעה חשמלית שמזין מאריך טווח כלשהו. במילים אחרות, בעוד שאת גלגלי המכונית מניעים מנועים חשמליים, החשמל עבורם מופק בגנרטור כלשהו שמותקן על גבי המכונית עצמה.

לוולט מנוע בעירה פנימית הדומה למנועים שמוכרים לנו, אולם הוא לא מחובר ולא מניע את הגלגלים אלא משמש רק כגנרטור שמייצר חשמל. בעתיד יהיה אפשר להחליף את המנוע הזה בכל מנוע אחר שיהיה זמין לצורך הפקת חשמל, והתקוות הגדולות ביותר תלויות כעת ב"תא הדלק" - מערכת שמייצרת חשמל באמצעות איחוד בין גז מימן לבין האוויר האטמוספרי.

6 אופציות טכנולוגיות

שלב הביניים - שלב של טכנולוגיות קיימות ופועלות אשר מוכנסות בהדרגה לשימוש - מציע 6 אלטרנטיבות למכונית המוכרת לנו: הנעה היברידית, הנעה חשמלית, היברידיות נטענות, חשמליות עם מאריך טווח, הנעה באמצעות מימן והנעה אישית. לכל אחת מאלה יש יתרונות, חסרונות ומגבלות, והדבר הברור היחיד הוא שאף אחת מהן לא צפויה להפוך בעשור הקרוב לדומיננטית באופן בלעדי.

היברידית: כבר על הכביש

ההנעה ההיברידית משלבת בין מנועי בעירה פנימית מזהמים לבין הנעה חשמלית. היתרון הגדול שלה הוא שהיא זמינה וכבר עברה 3 דורות של ייצור סדרתי. היתרון המשמעותי ביותר עבור המשתמש במכונית היברידית הוא שאינו מוגבל בטווח הנסיעה או באופי השימוש יחסית למכונית רגילה.

כמו כן, ההיברידיות מציגות חיסכון מוכח בתצרוכת הדלק. חסרונות ההנעה ההיברידית הם בראש ובראשונה המחיר, שמתייקר בגלל שתי מערכות ההנעה השונות שמותקנות במכונית, וכן הסרבול והמשקל.

בישראל כבר נמכר מספר לא מבוטל של דגמי מכוניות היברידיות, רובן מתוצרת טויוטה והונדה. ההיברידית המובילה בישראל היא פריוס של טויוטה, ועל בסיסה מציעה לקסוס את CT200. הונדה מציעה 4 דגמים היברידיים, הבולטים בהם הם אינסייט וג'אז ההיברידית שמבוססת על אותה הפלטפורמה. דגמים היברידיים נוספים של לקסוס הם GS, RX ו-LS, ואילו מרצדס מציעה את S400, אם כי במקרה של יצרני היוקרה מיועדת המערכת ההיברידית להגברת ביצועים יותר מאשר לחיסכון בדלק.

צילום: רויטרס
מכונית היברידית. בארץ טויוטה והונדה שולטות צילום: רויטרס

הנעה חשמלית: סוללות יקרות

טכנולוגיית ההנעה החשמלית זולה מאוד לפיתוח ולייצור: מנועים חשמליים זולים שדורשים פחות תחזוקה ממנועי בעירה פנימית, וקל מאוד להסב תכנון של מכוניות רגילות לשימוש בהם. חסרונות ההנעה החשמלית טמונים במחיר הגבוה של הסוללות, אשר תכולת האנרגיה הקטנה שלהן מגבילה מאוד את טווח הנסיעה ויוצרת חשש בקרב המשתמשים מפני אובדן האוטונומיה שקיימת במכונית רגילה.

המודל של בטר פלייס, שכולל החלפת סוללות, פותר חלק מבעיית טווח הנסיעה, אבל יוצר בעיות אחרות - בעיקר התלות של המשתמש במפעיל שהוא גם הבעלים של הסוללה. חברת בטר פלייס הכריזה לא מכבר על מחיריה של פלואנס ZE החשמלית, שמכירותיה בארץ יחלו השנה. פלואנס נמכרת ללא סוללה תמורת 123 אלף שקל לרמת הגימור הבסיסית, ומי שמעוניין לנסוע בה חייב לצרוך חבילת שירותים של בטר פלייס ב-1,080 שקל לחודש לכל הפחות.

צילום: איי-אף-פי
מכונית חשמלית ועמדת טעינה של בטר פלייס צילום: איי-אף-פי

יבואנים נוספים ששוקלים שיווק של מכוניות חשמליות הם כלמוביל, יבואני מרצדס ומיצובישי שמתכננים שיווק של סמארט החשמלית ושל מיצובישי ,MiEV־i־i ופיג'ו-סיטרואן ששוקלים שיווק של שני דגמים זהים למיצובישי, אחד של פיג'ו ואחד של סיטרואן. גם ניסאן תשווק קרוב לוודאי את החשמלית שלה, ליף, בישראל, אבל היפנים מבקשים להבין קודם לכן מה רוצה לעשות ממשלת ישראל בשוק החשמליות בישראל ורק לאחר מכן להחליט.

במהלך 2012 צפויים לא מעט יצרנים, בהם פולקסווגן, פורד, טויוטה והונדה, להציג חשמליות לשווקים נבחרים, כך שתיאורטית גם אלה עשויות להיות מועמדות לייבוא לישראל.

שאלת מיליון הדולר היא כמה יעלה חשמל לטעינת מכוניות חשמליות, וכאן מתגלה התהום הפעורה בין הממשל האמריקאי לבין הממשל הישראלי. האמריקאים מודיעים כבר כעת מה הם רוצים לעשות בשנת 2025, ואילו ממשלת ישראל תנחית עלינו את הנתון החשוב הזה כשכבר יהיה מאוחר מכדי לקבל החלטה מושכלת באשר לכדאיות המוצר.

היברידית–נטענת: חשמל מהבית

אפשרות שלישית שמתפתחת כעת במהירות היא היברידית-נטענת, כלומר, מכונית היברידית שהסוללה שלה נטענת ברשת החשמל הביתית. בניגוד להיברידית המוכרת לנו, שכל החשמל שלה מופק באמצעות ניצול אובדני האנרגיה של מנוע הבעירה הפנימית, היברידית נטענת יכולה להתפקד למשך טווח נסיעה קצר כמכונית חשמלית לכל דבר. עם זאת, לאחר שמסתיימת האנרגיה החשמלית שלה היא לא מאבדת את האוטונומיות וחוזרת להיות היברידית לכל דבר.

מנגד, גם היברידית-נטענת סובלת מכל חסרונותיה של ההיברידית הרגילה ובנוסף היא יקרה יותר בשל הצורך להשתמש בסוללות יקרות יותר. הדוגמה הראשונה להיברידית-נטענת בישראל היא טויוטה פריוס פלאג-אין, שהוצגה אצלנו לאחרונה ומכירתה הסדרתית מתוכננת לתחילת השנה הבאה. סביר מאוד שבעתיד, ככל שתשתפר טכנולוגיית הסוללות, יהיו כל ההיברידיות נטענות.

את הפריוס פלאג-אין אפשר לטעון ברשת החשמל הביתית וכך להשיג טווח נסיעה של 24 ק"מ על חשמל בלבד. על בסיס מכונית זו יוצע גם מיני־ואן עם אותן יכולות. מחירה תלוי בשיעור המס שיוטל עליה ויהיה 170 - 200 אלף שקל בערך. המס המוטל כיום על מכונית חשמליות הוא 10% ועל היברידיות 30%, לעומת 90% - 70% על מכוניות רגילות.

הנעה חשמלית עם מאריך טווח: בלי להיתקע

האפשרות הרביעית מציעה הנעה חשמלית עם מאריך טווח, וזו נהנית מכל יתרונותיה של ההנעה החשמלית תוך הגדלת האוטונומיה וטווח הנסיעה ונעדרת החשש מפני היתקעות באמצע הדרך. חסרונותיה, כמו במקרה של היברידיות, הוא הצורך במערכת הנעה מורכבת, יקרה יותר, מסורבלת וכבדה.

אל שברולט וולט, שהמציאה את קונספט המכונית החשמלית עם מאריך הטווח, תצטרף בתחילת השנה הבאה גם התאומה שלה לבית אופל, שנקראת אמפרה. זאת כמעט אותה המכונית, למעט  כמה שינויי עיצוב קלים והתאמות מתלים שאמורות לקלוע טוב יותר לטעם האירופי. סביר שמחירה יהיה דומה לזה של וולט, כלומר 200 - 180 אלף שקל, בין השאר בהתאם למיסוי שיוטל עליה.

יצרן הרכב הסיני BYD, אשר הקים אחד מיצרני הסוללות הגדולים בעולם, משקיע בין השאר גם בפיתוח של מכוניות חשמליות, ובהן חשמליות עם מאריך טווח. את BYD מייצגת בישראל חברה מקבוצת אי.די.בי, ומכירותיה אצלנו צפויות להתחיל מיד עם עמידת היצרן בדרישות התקינה האירופית שנהוגה בישראל.

צילום: איי-אף-פי
נקודת טעינה של הרכב החשמלי-היברידי של חברת BYD. בקרוב בישראל צילום: איי-אף-פי

בדרך אליכם: מימן ותאי דלק

שני סוגי ההנעה הנוספים מצטרפים בהדרגה למערכת התחבורה, אבל הם יהפכו למוצרים מוכנים לשיווק רק בעוד כמה שנים. הנעה באמצעות מימן מצריכה שימוש בגז במקום בחשמל ומנצלת את האנרגיה שטמונה במימן בתוך "תאי דלק" על גבי כלי רכב או בהבערה ישירה בתוך מנועי בעירה פנימית. ההערכה היא שבשלב הראשון ישמש המימן להנעת כלי רכב כבדים כמו משאיות ואוטובוסים.
סוגיית הבטיחות בשימוש במימן מטרידה את הציבור, שזוכר תמונות של ספינת האוויר הינדנבורג שהתלקחה בארה"ב בשנות ה-30. אמנם הצפלין התרומם בזכות המימן, אך ככל הנראה לא הגז הוא שבער בתקרית אלא בד דליק. מעבר לכך, הטכנולוגיה המשמשת את המימן להנעה ברכב שונה לחלוטין מזו של ההינדנבורג ז"ל.

טכנולוגיית תאי הדלק, שמספקת אנרגיה לכל החלליות ומעבורות החלל, היא טכנולוגיה ותיקה ומוכחת, אולם כל עוד היא לא נכנסה לייצור סדרתי היא יקרה מאוד.

בקצה האחר של הסקאלה מתפתחת במהירות ה"תחבורה האישית" שנועדה לפתור שתי בעיות שונות. הראשונה היא גודש התנועה ובעיות החניה. במקום להסתובב בערים עם מכונית שתופסת שטח כביש גדול וחניה מפתחים יצרנים רבים סוגים שונים של כלי רכב קטנים ואישיים, חלקם דמויי סגוואי ואחרים דמויי מכוניות קטנטנות. טווח הנסיעה של כלים אלה יגיע בסופו של דבר לעשרות קילומטרים, בעיקר בזכות הפתרון שהם מציעים לבעיה השנייה: בזבוז אנרגיה.

בכל פעם שאנחנו לוחצים על דוושת התאוצה - ולא משנה אם זאת דוושה של מכונית רגילה, היברידית או חשמלית - אנחנו משתמשים באנרגיה שמניעה בין 1,000 ל-2,000 ק"ג, וכל זאת כדי להזיז ממקומו נהג ששוקל 100 - 50 ק"ג. כלי תחבורה אישיים ישקלו בין כמה עשרות לכמה מאות ק"ג, ולכן יזדקקו לכמות קטנה יותר של אנרגיה.

חשוב לומר גם שהאלטרנטיבות למנוע הבעירה הפנימית לא מכריזות על מותו, ולפי פני הדברים כרגע הוא צפוי לחיות איתנו לפחות עוד 3-4 עשורים. המעניין הוא שתקנות תצרוכת הדלק החדשות צפויות לשפר במידה ניכרת את יעילותו של המנוע שמוכר לאנושות קרוב ל-150 שנה, וגם הוא עומד בפני כמה פריצות דרך טכנולוגיות מעניינות שיהפכו אותו ליעיל יותר במאות אחוזים.

השקעה בטוחה? תחשבו שוב
הביקוש הגובר למכוניות חשמליות מהווה הזדמנות ליצרנים קטנים וחדשים להיכנס לענף הרכב. אלה נוהגים להזכיר שאף אחד מיצרני העגלות במאה ה-19 לא הפך ליצרן המכוניות שהחליפו אותן. אבל ההשקעה במכונית חשמלית אינה בהכרח השקעה בטוחה.

יצרן הרכב החשמלי הנורבגי !THINK הקדים ככל הנראה את זמנו בכמה עשורים. הנורבגים תכננו וייצרו מכוניות חשמליות קטנות ופשוטות, בעלות פוטנציאל לתחבורה אישית נקייה, יעילה וזולה בתחום העירוני והפרברי, אולם כמו כל מי שמנסה להתפתח בתחום זה, גם הם סבלו בעיקר מהמגבלות הטכנולוגיות של הסוללות. במהלך 20 השנים האחרונות התרסק המיזם כלכלית 3 פעמים, ולפני כשבועיים הוגשה הבקשה הרביעית שלו לפשיטת רגל. לנוכח החששות מעלייה נוספת במחירי הדלק נראה תזמון הקריסה הזוי.

מה שנראה כמו פריצת הדרך המשמעותית ביותר של הפרויקט התרחש בתחילת שנות ה-2000, כאשר פורד רכשה מ־!THINK כמות מכובדת של מכוניות חשמליות. פורד רצתה להצטייר כיצרן "ירוק" ולהימנע מן הצורך בהשקעות גדולות בפיתוח הטכנולוגיה. מאוחר יותר, כשהשתחרר מעט החבל מעל צווארם של אנשי פורד והלחץ למכוניות "ירוקות" קטן, הם התנערו מהפרויקט. בסופו של דבר רכש יצרן סוללות סקנדינבי את השליטה ב-!THINK; הוא ראה בו שותפות אסטרטגית והיה לספק העיקרי שלו.

למרבה האירוניה, נדמה שמה שחיסל את !THINK היה דווקא ההתעוררות הנוכחית בתחום המכוניות החשמליות והקושי שלו להתמודד עם יצרני הרכב הגדולים. מאמצע העשור הקודם, לנוכח הזינוק במחירי הנפט ודרישות איכות הסביבה, פנו מחדש כמה מיצרני הרכב אל האפשרות הזמינה והמהירה ביותר עבורם מבחינה הנדסית - הסבה של מכוניות רגילות להנעה חשמלית.

המכונית העירונית הקטנה והספרטנית של !THINK, עם 3 דלתות ו-4 מקומות ישיבה, עולה 36.5 אלף דולר, ואילו ניסאן מציעה את ליף, בעלת 5 דלתות ו-5 מקומות ישיבה, בכ-32 אלף דולר, ושברולט מציעה את וולט, בעלת מאריך הטווח, בכ-40 אלף דולר.

בשבוע שעבר הגישה החברה הנורבגית בקשה לפשיטת רגל לאחר שצברה חובות של יותר מ-35 מיליון דולר בתזמון מאכזב לחברה שלא מזמן השלימה את הקמתו של מפעל הרכבה חדש באינדיאנה, ארה"ב. קרש ההצלה שלה יכול להיות יצרן רכב גדול או שותף אסטרטגי מסוגה של בטר פלייס שיתאים את המוצרים שלה לצרכיו בקלות ובמהירות.

לכתבה באתר nrg

כתבות קשורות:
שברולט וולט חשמלית - נסיעת מבחן
איזו מכונית גורמת לפליטת יותר גזי חממה: מכונית עם מנוע בנזין או מכונית חשמלית?
לא כל כך ירוקה – כמה עובדות על המכונית החשמלית של Better Place
הקרב על מכונית העתיד
ביפן מאמינים במכוניות מימן
הקרב על מכונית העתיד
הונדה: "המימן הוא הדלק של העתיד"
"עם מכונית חשמלית לא למצוא חניה יהיה טרגדיה; אם לא יהיה שקע במקום שחנינו, לא נוכל לחזור הביתה"
הנעת המימן של הונדה: פשוט אבל עובד
Comments