האבולוציה של הרכב החשמלי-
ה"עגלה ללא סוסים" של פורש ה"אלקטרו מוביל" כפי שכונה ע"י ממציאו או "עגלות השטן" בפי ההמון הונע במנועים חשמליים בטבורי הגלגלים בהזנת זרם ישיר ממצברים כבר דרסה תרנגולות בשנת 1870. כמובן שהבעיה באותם זמנים הייתה זהה לבעיה של הרכב החשמלי כיום והיא קיבולת החשמלית הזמינה של המצברים. במשך שנים נעשו ניסיונות לתחבורה חשמלית שהיחידה שנשארה עד היום הנם אותם "קרוניות חשמל" שנעות באירופה על מסילות מהזנת חשמל חיצונית עילית. המצאתו של מנוע הבוכנה וזמינות הדלק הנוזלי דחקה את ההנעה החשמלית עד לתקופתנו שבה אנו רואים התעוררות מחודשת ובעוצמה אדירה של נושא הרכב החשמלי.
מעל 150 שנים של רכבים שורפי דלק פוסילי (מאובנים) ומזהמי אוויר מתחבורה האחראיים על כשליש מזיהום האוויר העולמי מתחילים להיכנע לצו השעה והמעבר להנעה חשמלית אבל בל נטעה! כל עוד מקור החשמל שורף דלק פוסילי הרכבים הללו אינם "ירוקים" ולכל היותר יעילים יותר מאחיהם הרעשניים הכיצד?
המסלול האנרגטי חשמל או דלק ?
נתחיל בהתחלה, בבאר הנפט. הזהב השחור נשאב ממעמקי האדמה בכוח משאבות חשמל וזאת לאחר שהושקעו מיליוני דולרים בקדיחת אותה באר. כעת נפצל את הנפט הגולמי לשתי מערכות נפרדות: האחת תופנה לתחנת כוח חשמלית עם השקעה נמוכה בזיקוק מזוט ואילו השנייה תופנה לזיקוק יקר יותר של סולר ובנזין.
מסלול הבנזין: כ 8% מהאנרגיה הכללית שהוצאה מבאר הנפט נפסיד על, תהליך הזיקוק 2% נוספים נפסיד על הובלת הדלקים לתחנות הדלק על ידי מכליות ההובלה, 81% מהאנרגיה המקורית נפסיד על מערכת ההנעה הכוללת את המנוע הממסרה ומערכת התמסורת וכאנרגיית חום במקרן במנוע ובבלמים! מה שמותיר לנו כ 9% בלבד מהאנרגיה המקורית ככוח מניע לדחיפת הרכב!
לעומת זאת, במסלול החשמלי אנו נפסיד רק 6% מהאנרגיה הכללית שהוצאה מבאר הנפט על תהליך הזיקוק של המזוט, על ההובלה נפסיד פחות מ 0.1% בדחיפה לתחנות הכוח בצינורות תת קרקעיים במקום במכליות, 20% נוספים על פליטות חום בתחנת הכוח החשמלית תלת מחזורית, 4% על מערכת הובלת החשמל לערים, 15% על מערכת הטעינה ומצברי הרכב ו 20% על פליטות החום של מערכות ההנעה החשמליות מה שמותיר לנו כ 35% מהאנרגיה המקורית לדחיפת הרכב !
וכעת מגיע הדובדבן!
על פי חוקי שימור האנרגיה ברכב "רגיל" כאשר עלינו עלייה השקענו אנרגיה כימית (שריפת דלק) וצברנו פוטנציאל גובה אולם כאשר ירדנו מצדו האחר של ההר "שרפנו" את האנרגיה הפוטנציאלית (הגובה) שבינתיים הפכה לאנרגיה קינטית (מהירות הרכב עלתה בירידה) בעזרת החיכוך שמספקים הבלמים או כושר הבלימה של המנוע ולמעשה לא הרווחנו כלום מפעולה זו.
לעומת זאת, ברכב החשמלי אכן שרפנו אנרגיה (חשמלית) בעלייה על ההר אולם ההפתעה מגיעה בירידה! כאשר האנרגיה הפוטנציאלית שהפכה לאנרגיה קינטית ומנוצלת על ידי הפיכת המנוע החשמלי לגנרטור לטעינת אנרגיה מחודשת במצברי הרכב החשמלי! מה יקרה כאשר נגיע לעלייה הבאה? אנו נשתמש באנרגיה שנצברה במהלך הירידה הקודמת! נכון שאין אפשרות למחזר את כל האנרגיה אבל גם חצי כוס מלאה זה משהו שלא היה מתקבל ברכב ה"רגיל" למה הדבר דומה ? ההרים התיישרו או למעשה התכווצו בגובהם מבחינה אנרגטית! מישהו מחזיר לנו כסף לכיס!
וכעת לדוגמה מוחשית של טיול: אנו יוצאים מתל אביב לנסיעה למרומי החרמון ובחזרה דרך תל אביב לירושלים, לים המלח ובחזרה לתל אביב. נראה שנוכל להשלים מסע כזה ברכב חשמלי ביום אחד? כלל וכלל לא! הרי טווח המצברים של כ 28 קילוואט שעה יספיק ל 160 כקילומטר בלבד, כאילו יש לנו מיכל דלק של 10 ליטר בלבד! מה הלאה?
יצאנו מתל אביב בבוקר לאחר טעינת לילה, מצבר מלא. הגענו לחיפה עם קיבולת לעוד 60 קילומטר האם זה יספיק לעלייה לחרמון? ודאי שלא! לכן עצרנו בחומוסיה לארוחת בוקר מאוחרת למשך חצי שעה ובינתיים רכבינו היה מחובר לעמוד טעינה לביצוע השלמת טעינה. המצבר לא נטען במלואו אבל צבר מספיק אנרגיה להגיע למרומי החרמון.
הפגישה בת השעה שהייתה לנו שם נוצלה להתחבר שוב לעמוד טעינה ולבצע השלמת טעינה שוב לא לקיבולת מלאה. כאשר ירדנו ממרומי החרמון חזרה לחיפה קיבולת המצבר הייתה גבוהה מ 90% מדוע? הפכנו את האנרגיה הקינטית לחשמל זמין, המשכנו בנסיעתנו לתל אביב אבל אין לנו זמן לעצירת השלמת טעינה ולכן למרות שנשארה אנרגיה מספיקה לעלות לירושלים לא לקחנו צ'נס והחלפנו מצבר בתל אביב בתחנת ההחלפה (נכתב בתקופת בטרפלייס) לאחר חמש דקות כבר היינו בדרכינו עם מצבר טעון לירושלים. מבלי לעצור לטעינה בירושלים המשכנו בנסיעה לים המלח. כאשר הגענו למלון בים המלח הורה מד קיבולת המצבר על 100% מדוע? פשוט כי ים המלח נמוך מנקודת המוצא שלנו עם מצבר מלא! האם עלינו להתחבר לעמוד טעינה? ודאי שלא! הנסיעה שלנו בערב חזרה לתל אביב הותירה לנו קיבולת טווח של 50 קילומטר, חיברנו את הרכב לעמוד הטעינה והלכנו לישון מחר יום חדש! נראה אפשרי? בוודאי! תחנות החלפת הסוללות של בטרפלייס כבר אינן קיימות אבל מטענים מהירים קיימים בפריסה סבירה דבר שמייתר את תחנות ההחלפה של הסוללות.
לסיכום,
כיום, תשתיות עמדות הטעינה המהירות מאפשרות השלמות טעינה בזמנים ועלויות סבירים, בהנחה שהגדילה בגנרציה הסולארית תהיה מקבילה לגדילה של צי הרכב החשמלי אזי יש לנו פתרון של הנעה תחבורתית ירוקה אמיתית!
חזרנו אחרי כ 15 שנה לבדוק מה המצב כיום, נסענו מתל אביב לחרמון, לקחנו את הטסלה LR הטעונה ב 75 קילוואט שעה אנרגיה צבורה אפקטיבית בחרמון טענו טעינה סופר מהירה ויצאנו לכוון אילת. עצרנו בבאר שבע לארוחת ערב וקצת שופינג תוך שאנו משאירים את הטסלה שלנו בטעינה מהירה, החלפנו נהגים והמשכנו בדרכינו לאילת. הגענו למלון עם 30% אנרגיה בסוללה ,חיברנו לעמדת טעינה לא מהירה , והלכנו לישון. זה "חרמון אילת בוואט אחת!"
