חמישה גורמים עיקריים מעכבים בימינו את המעבר המסיבי של לקוחות ממכוניות עם מנועי בעירה למכוניות חשמליות, והראשון בהם הוא "חרדת הטווח" המפורסמת, כלומר החשש המוצדק של נהגים מפני מצב שבו ייתקעו באמצע הדרך עם סוללה ריקה ומכונית "מתה".
גורם שהפך לשני בחשיבותו מאז מגפת הקורונה הוא חוסר היכולת של תעשיית הרכב לספק אפילו את הביקוש הקיים לכלי רכב חשמליים, וזאת החמרה, למעשה, של מצב שהתקיים עוד קודם לכן בגלל כושר ייצור מוגבל מידי של סוללות לרכב חשמלי. הגורם השלישי בחשיבותו כרגע הוא פרישה לא מספקת של תשתיות טעינה לרכב חשמלי, ואצלנו, בישראל, זאת בעיה חמורה במיוחד לנוכח ההזנחה הממשלתית ו"התעוררות מאוחרת" של מוסדות המדינה. בעיה רביעית בחשיבותה היא מחיר הסוללות לרכב חשמלי, ולמרות צניחת המחירים המרשימה בסעיף זה לאורך העשור האחרון – עדיין מדובר ברכיב מאד יקר ביחס לעלות הייצור של כל הרכב.
בעיה חמישית, שגם בה חלה התקדמות משמעותית בחמש השנים האחרונות היא הצורך של תעשיית הרכב ללמוד את הדרך הנכונה לשלב סוללות בתוך מבנה הרכב, ואף יותר מכך – להתגבר על המגבלה המשמעותית ביותר שלהן כרגע, שהיא המשקל העצום שנדרש כדי לאחסן אנרגיה חשמלית ולקרר את הסוללות.
כאשר בוחנים את כל חמש הבעיות מגלים שכולן קשורות לרכיב בודד: הסוללה, כלומר לאופן שבו רכב חשמלי נושא את האנרגיה שנחוצה כדי להניע אותו. אם הייתה מונחת לפנינו סוללה קלה וקומפקטית, עם תכולת אנרגיה גבוהה ומחיר נמוך, ואם אפשר היה לטעון אותה במהירות גבוהה – כל המחסומים שמעכבים את חדירת הרכב החשמלי היו נעלמים בבת אחת.
לנוכח החשיבות האדירה של סוללות, לא רק לרכב חשמלי אגב אלא גם לתעשיית האלקטרוניקה ומוצרי הצריכה, אין זה פלא שבכל שני וחמישי אנחנו נתקלים בהבטחות שונות ומשונות לפריצת הדרך הבאה שתחולל שינוי דרמטי בחיים שלנו. חלק מן ההבטחות האלה מגיעות מן האקדמיה – אלפי מדענים במאות מכוני מחקר ומוסדות אקדמאים ברחבי העולם מתאמצים לגלות את פתרון הקסם, וגם מחברות טכנולוגיה מבוססות ומסטרטאפים שעסוקים באותה משימה.
במהלך החודש האחרון לבדו הצטרפו אל מבול ההכרזות שתי הודעות משמחות של חברות שמבטיחות להציג בשנים הקרובות את "הגביע הקדוש" החמקמק, ואם מסכמים את כל מה שהובטח לנו בשנים האחרונות, נראה שהרבה לפני סוף העשור הנוכחי נוכל לשכוח חלק גדול מן הבעיות שמעיקות עלינו כיום בתחום הזה.
האם הבשורה תגיע מישראל?
אחת החברות המבטיחות ביותר, תרתי משמע, היא חברת הסטרטאפ 'סטורדוט' מהרצליה, אשר מבטיחה שתוך כשנתיים מהיום תוכלו להוסיף 160 קילומטרים לטווח הנסיעה של רכב חשמלי בתוך חמש דקות. מוקדם יותר החודש חשפה סטורדוט את "מפת הדרכים" שלה לעשור הקרוב, וזאת, לטענתה, במטרה שיצרניות הרכב החשמלי יוכלו להסתנכרן עם קצב הפיתוח המתוכנן שלה ולהתאים לפיו את התוכניות האסטרטגיות שלהן.
אנשי סטורדוט מבטיחים שהטכנולוגיה שלהם תהיה זמינה לייצור סדרתי מסחרי כבר במהלך שנת 2024, ושכבר בשנת 2028 הם ימסחרו דור שני לטכנולוגיה הזאת, עם סוללת "מצב מוצק למחצה" שתאפשר לקצץ את משך הטעינה ב-40% נוספים. במילים פשוטות – לטענת החברה אפשר יהיה באותה עת להוסיף ב-6 דקות טעינה טווח נסיעה של 320 קילומטרים, וזה שקול פחות או יותר למה שחלק מאיתנו עדיין עושים כרגע בעת תדלוק בנזין בתחנות הדלק המוכרות לנו.
מאחורי סטורדוט ניצבים כמה משקיעים אסטרטגיים רציניים מאד שכוללים בין השאר את ענקית הנפט והאנרגיה BP ואת יצרנית הרכב מרצדס-בנץ, וגם את ענקית האלקטרוניקה היפנית TDK, זרוע ההשקעות בטכנולוגיה של סמסונג הקוריאנית – סמסונג ונצ'רס, ויצרנית הרכב הויאטנמית הצעירה 'וינפאסט'.
מצד שני, צריך לזכור שסטורדוט הבטיחה לנו לא מעט הבטחות בשנים האחרונות, כמו למשל סוללות לטלפונים סלולריים שאמורות היו להיטען תוך 30 שניות ב-2014, דקה אחת ב-2015 ו-5 דקות ב-2017. החברה גם הבטיחה שבשנת 2020 יצוידו מיליוני מכוניות בסוללות עם הטכנולוגיה שלה ושבשנת 2022 יוקם מפעל שלה בארה"ב, והיא גם הציגה מספר אבות טיפוס לסוללות אבל אלה הכילו חומר יקר בשם גרמניום שאינו כלכלי לייצור מסחרי.
בשנת 2019 החלה החברה לפתח סוללות מבוססות סיליקון, ובהודעתה האחרונה טוענים אנשיה שסוללות ראשונות מתוצרתם כבר נמצאות "בבדיקות בעולם האמיתי על ידי יצרניות רכב חשמלי עולמיות". אגב, מעבר לכימיה של הסוללות, אחד התחומים שנחקרים כיום הוא האריזה שלהן, וזאת כדי לפתור את בעיות ההתחממות מבלי להזדקק למערכות קירור מורכבות, יקרות ובעיקר כבדות. אנשי סטורדוט חשפו בספטמבר שעבר תא סוללה דומה מאד לתאי הסוללה 4680 של טסלה, ובמקביל הם טוענים לשליטה בטכנולוגיה חדשה אשר מסוגלת לתקן תאי סוללה באופן עצמי, כלומר לחדש תאים עם ביצועים נמוכים במהלך השימוש.
מי מכיר את מולן?
הבטחה נוספת לסוללות מתקדמות שמאפשרות טעינה מהירה מגיעה מקליפורניה, וזה מגיע בהכרזה של יצרנית רכב שאמנם לא ייצרה עדיין אף מכונית בייצור סדרתי אבל מבטיחה לעשות את זה כבר בתוך כשנתיים.
תכירו את 'מולן טכנולוגיות' (Mullen Technologies) מקליפורניה, חברה שנוסדה שם לפני 8 שנים על-ידי דיוויד מיצ'רי אשר הספיק בינתיים להכניס אותה לבורסת נאסד"ק האמריקנית ולהכריז שכבר בשנה שעברה תושק מכונית הספורט היוקרתית Dragonfly K50 (הידועה גם בשם Qiantu K50). בסופו של דבר הוצג בשנה שעברה בתערוכת הרכב של לוס אנג'לס קרוסאובר בשם "חמש" (Five) עם תג מחיר לא זול של 55,000 דולרים וסוללה חשמלית עם תכולת אנרגיה של 95 קילוואט שעה והבטחה לטווח נסיעה של 523 קילומטרים בין טעינות.
באמצעות גיוס ההון מבטיחים אנשי מולן להקים מפעל ייצור בממפיס, טנסי, ולבנות שם את מולן 'חמש'. ההבטחה היותר מעניינת של מולן בהקשר שלנו היא שהם שמו את היד על סוללת מצב מוצק אשר תאפשר טעינה מהירה שתוסיף למכונית שלהם כמעט 500 קילומטרים של טווח תוך 18 דקות של טעינה.
לדברי אנשי מולן הסוללה שתותקן בסופו של דבר ב'חמש' היא סוללת פולימר מוצק עם תכולת אנרגיה של 150 קילוואט שעה אשר תאפשר טווח נסיעה מרבי של כ-966 קילומטרים. עם זאת – סוללות פולימר מוצק יותקנו רק בדור השני של ה"חמש", ולא בדור הראשון שלו שיושק ב-2024 (מכונית זאת תקבל סוללת ליתיום-יון קונבנציונלית יותר).
אנשי מולן מספרים גם שהם "מבצעים גם מחקר ופיתוח נרחבים לטכנולוגיות סוללות מתקדמות אחרות, כולל ליתיום-גופרית וליתיום-ברזל-פוספט", וגם ש"המטרה הסופית של מולן היא לספק סוללות לרכב חשמלי אשר יעלו על טכנולוגיית הליתיום-יון הקיימת כיום ויציעו שורה של יתרונות כגון יעילות מוגברת, צפיפות אנרגיה גבוהה וטווח נסיעה רב תוך הפחתת העלות, המשקל, והסיכונים התרמיים והסביבתיים".
לא מיותר להזכיר שמספר חברות ברחבי העולם הבטיחו בשנים האחרונות להיות הראשונות בשוק עם סוללות מצב מוצק וכנראה שנהיה מאד מופתעים למצוא את הטכנולוגיה הזאת דווקא אצל חברת סטרטאפ שעדיין לא ייצרה אף מכונית בייצור סדיר ולא אצל ג'ילי, טויוטה, פולקסווגן יונדאי-קיה או מרצדס, או אצל אחת מתוך לא מעט יצרניות רכב סיניות מתקדמות.
כך או אחרת, היות שכל כך הרבה יצרניות רכב עוסקות בתחום ונאבקות להיות הראשונות שמציגות פריצת דרך משמעותית – אפשר להמר שהבשורות הטובות כבר עושות את דרכן אלינו ויישמעו כאן בתוך שנה או שנתיים.
החדשות הבאות שלנו
בסוף השבוע שעבר פרסמה חברת הסטרטאפ האמריקנית Our Next Energy ("האנרגיה הבאה שלנו", או בקיצור – ONE) הודעה לפיה היא השלימה סבב גיוס חדש של 65 מיליון דולרים, אשר יאפשר לה להאיץ את הפיתוח של טכנולוגיית הסוללה שלה. אך לפני כשלושה חודשים הציגה ONE שיא מרשים לאחר שהתקינה את הסוללה שלה ב'מודל S' מתוצרת טסלה ואנשיה נהגו בה ברצף לאורך יותר מ-1,400 קילומטרים "על טעינה אחת".
הטכנולוגיה של ONE מבוססת על תאי ליתיום ברזל פוספט שבהם לא נעשה שימוש בחומרים יקרים ונדירים כמו קובלט וניקל. במקביל, הסוללה שלהם – שמכונה על ידם 'ג'ימני', משלבת בין שני סוגים שונים של תאי סוללה עם "כימיות" שונות.
אחד הדברים המעניינים ב-ONE הוא רשימת המשקיעים שלה אשר כוללת בין השאר את זרוע ההשקעות-בטכנולוגיה של ב.מ.וו, BMW iVentures, את חברת הסוללות והטכנולוגיה 'ולטה' וכן חברת השקעות אמריקנית שמושקעת בין השאר בטסלה, ריביאן, אקספנג הסינית וחברות רלבנטיות אחרות.
לסטרטאפ ONE יש הסכמים חתומים עם ארבע יצרניות רכב בהיקף כולל של יותר מ-25 גיגהוואט שעה של סוללות, כלומר שווה ערך לכ-300,000 ערכות סוללה לכלי רכב, והצעד הבא שלה יהיה הקמת מפעל לייצור סוללות בארה"ב. המוצר הראשון של ONE יהיה ערכת סוללות לרכב עם תכולת אנרגיה של 79 קילוואט שעה, וזה לדבריהם צפוי לקרות כבר השנה, והיעד הבא הוא להציג את אב-הטיפוס המסחרי של סוללת 'ג'ימני' שלה במהלך השנה הבאה.
בשולי הדברים צריך להעיר ולהאיר עובדה אחת חשובה: טעינה מהירה לא תלויה רק ביכולת הכימית של סוללה לצבור אנרגיה במהירות מבלי להינזק, אלא גם ביכולת של תשתיות החשמל לספק את כמות האנרגיה האדירה הזאת במהירות, ביעילות, ולמספר גדול של כלי רכב בו זמנית. לא מדובר באתגר מבוטל, והעבודה עליו מתקיימת במקביל להתפתחות המהירה בתחום הסוללות.
