רכב חשמלי

מדינות המבקשות להתמודד עם דרישות אנרגיה עתידיות הגדלות בקצב מהיר ומשתנה הבינו שהשאיפה לתחבורה ברת קיימא היא משימה חיונית ורמת מעלה.

מדינות המבקשות להתמודד עם דרישות אנרגיה עתידיות הגדלות בקצב מהיר ומשתנה הבינו שהשאיפה לתחבורה ברת קיימא היא משימה חיונית ורמת מעלה. כלי רכב חשמליים (EVS), בפרט מייצגים את אחד הנתיבים המבטיחים ביותר להפחתת התלות הנפט, לגיוון בתמהיל הדלקים, לביטחון אנרגטי, להתייעלות אנרגטית ולהפחתה בפליטות של גזי חממה ומזהמים אחרים.

כמו כן לתעשיית כלי הרכב החשמליים פוטנציאל לחדשנות ולפיתוח תעשיות מתקדמות שתדרבנה צמיחה כלכלית ויצירת מקורות תעסוקה.

נכון להיום ישנן מספר טכנולוגיות המשתמשות במנועים חשמליים להנעת כלי רכב חשמליים, בהן מבוססות סוללות, תאי דלק וקבלי על. הדגמים הבולטים כיום בשוק של כלי רכב עם מנועים חשמליים הם רכבי הכלאיים בעלי הנעה משולבת (HEV), רכבי כלאיים בעלי הנעה משולבת וטעינה חשמלית (PHEV), רכבים בעלי הנעה חשמלית - סוללה (BEV) ורכב בעל הנעה במימן – תאי דלק (FCV).

רכב חשמלי, טכנולוגיות ומבט לעתיד

החזון של הממשלות והתעשייה הוא להשיג נתח מכירות של כלי רכב חשמליים העומד על לפחות 50% ממכירות רכב LDV בעולם בשנת 2050. את היעד ניתן יהיה להשיג ככל שהמדיניות תהיה תומכת וקריטית, במיוחד בשני תחומים עיקריים:

• עלות כלי רכב חשמלי במחיר תחרותי בשוק.

• מתן מענה לתשתיות נרחבות ומערכות רשת חכמות.

המדיניות תכלול בשלב הראשון עד 2020, תמריצים ליצור ורכישה של כלי רכב חשמליים וכן פיתוח תשתיות באזורי מפתח, כאשר היעד הוא מכירות של 7 מיליון כלי רכב חשמליים שהם 9% מנתח השוק הגלובלי. בשלב השני עד 2030, תמיכה נרחבת להרחבת תשתיות, כאשר היעד הוא מכירות של 30 מיליון כלי רכב חשמליים שהם 30% מנתח השוק הגלובלי. בשלב השלישי עד 2040, זמינות טעינה מהירה בישום נרחב, כאשר היעד הוא מכירות של 70 מיליון כלי רכב חשמליים שהם 48% מנתח השוק הגלובלי. בשלב הרביעי עד 2050, ישום השימוש בכלי רכב גדולים יותר עם טווחי נסיעה ארוכים יותר תוך שימוש בסוללות אנרגיה צפופה, כאשר היעד הוא מכירות של 100 מיליון כלי רכב חשמליים שהם 60% מנתח השוק הגלובלי.

רבים מכלי הרכב היעילים כיום הם רכבי כלאיים (HEV), רכב בעל הנעה משולבת, המשלבים מנוע בעירה פנימית עם מנוע עזר חשמלי, החשמל מסופק באמצעות המנוע הקונוונציונלי אשר אוגר אנרגיה קינטית הנוצרת בבלימת הרכב בנסיעה. טכנולוגיה זו מאפשרת נסיעה באמצעות המנוע החשמלי בלבד כאשר המצבר טעון, למרחק של עד כמה עשרות ק"מ במהירות נמוכה.

בשנים האחרונות, יצרני הרכב מתמקדים בכלי רכב בעלי הנעה משולבת וטעינה חשמלית (PHEV), בשיטה זאת ניתן לנצל את היתרונות היחסיים של שתי שיטות ההנעה, מנוע בעירה פנימית המוזן בחומר דלק ומנוע חשמלי המחובר לסוללה. סוללת ההינע מאפשרת נסיעה של עד כמה עשרות ק"מ תוך שימוש במנוע חשמלי בלבד עם אפס פליטות וללא רעש. ניתן לחדש את הטעינה של הסוללה בטעינה רגילה ע"י חיבור לרשת החשמל (עמוד טעינה) ובעת שהרכב במנוחה, טעינה מהירה באמצעות עמדות טעינה מהירה יעודיות או טעינה באמצעות מנוע הבעירה האפשרית הן בזמן הנסיעה והן בעצירה תוך ניצול אנרגיית הבלימה (בלימה רגנרטיבית).

הדור החדש של כלי רכב חשמליים (BEV), פועל ללא מנוע בעירה פנימית, אלא עם מנועים חשמליים בלבד, המחוברים לסוללות ליתיום יון, הפעולה בכל טווח הנסיעה באופן חשמלי, כך שמדובר על כלי רכב עם אפס פליטות מזהמים. ניתן לחדש את הטעינה של הסוללות בטעינה רגילה ע"י חיבור לרשת החשמל (עמוד טעינה) בעת שהרכב במנוחה, וטעינה מהירה באמצעות עמדות טעינה מהירה יעודיות.

באיור, אנו רואים את ההשפעות בטווח הארוך של חדירת כלי רכב חשמליים בציר הזמן בשנים על מכירות כלי רכב LDV במיליונים. השימוש במנועי שריפה פנימית הולך ופוחת עם הזמן. בשלב הראשון עד 2035 יעלמו מהשוק רכבי דיזל, ובשלב השני  עד 2045 יעלמו מהשוק רכבי בנזין. השימוש ברכבים היברידיים (HEV) הולך ומתרחב עד 2035 ולאחר מכן מצטמצם. החלופות למנועי שריפה פנימית הם כלי הרכב בעלי הנעה חשמלית באמצעות סוללה (BEV), כלי רכב בעלי הנעה משולבת וטעינה חשמלית (PHEV), וכלי רכב בעלי הנעה במימן-תאי דלק (FCV). החלופות הולכות ומתפתחות על ציר הזמן, וצפויים להיות גורם עיקרי במכירות כלי רכב  LDVבעולם.

הנתח הגדול ביותר של שוק PHEV בעולם הוא בארה"ב, בשל הדומיננטיות של שברולט וולט, ואחריה נמצאת יפן, במידה רבה בשל גידול במכירות של טויוטה פריוס plug-in. בשוק BEV בעולם, יפן מחזיקה בנתח הגדול ביותר בשל מכירות של ניסאן ליף, ואחריה ארה"ב. המספר הכולל של FCV בעולם הוא נמוך מאוד בשל מספר מצומצם של דגמים בשוק, תשתית מוגבלת, ועלויות גבוהות יותר בהשוואה ל- BEV או PHEV.

בנוסף לתרומה להפחתת פליטת גזי חממה (GHG), והיעד הממוקד במגזר התחבורה להפחתה של 30% בפליטות פד"ח עד 2050, הגדלת המכירות של כלי רכב חשמליים תספק יתרונות משמעותיים במונחים של ביטחון נפט משופר, צמצום זיהום עירוני ורעש.

לשימוש נרחב יותר של כלי רכב חשמליים, נדרשת התאמה לצרכים של הצרכן ורצונותיו, כמו גם העלאה של מודעות הציבור, בחינוך והסברה לדרך הפעולה החדשה וליתרונותיה.