כמעט בכל שבועיים מופיעה כאן ובמקומות אחרים ידיעה מרגשת אודות "פריצת דרך מהפכנית" בטכנולוגיית הסוללות לרכב חשמלי. יום אחד זאת "סוללה שתטען תוך 30 שניות", למחרת זה "סוללה שתאפשר טווח נסיעה של 2,000 קילומטרים" ולאחר מכן "סוללה שתחזיק מעמד מיליון קילומטרים".

האינפלציה החדשותית הזאת מבורכת מפני שהיא מעידה על כך שמדובר באחד הנושאים הבוערים והחשובים ביותר, ולא רק לתחום הרכב החשמלי והתחבורה בכלל. אגירת אנרגיה חשמלית חשובה מאוד גם כדי לאפשר התפתחות מהירה של מקורות אנרגיה מתחדשת, וגם כדי לפתור בעיות אספקה והולכה ברשתות החשמל הארציות – ולא מפליא שבכל העולם עוסקים בכך מיטב המהנדסים, החוקרים והממציאים.

אבל יש שלוש בעיות. ראשית, "מרוב עצים לא רואים את היער": מושגים כמו ליתיום-יון, ברזל-פוספט, טעינה אולטרה-מהירה, 1,200 קילוואט, "מצב מוצק" או "מצב חצי מוצק", וגם "אנודה" ו"קתודה" משמשים בערבוביה – וכבר קשה לזכור איזו טכנולוגיה פותרת איזו בעיה.

שנית: חלק מן ההבטחות של חלק מן המפתחים, בהם גם ארגונים רציניים, לא מתגשמות או מתאחרות מאוד להגיע לשוק, ועד שהן הופכות למסחריות יש כבר טכנולוגיות אחרות שעוקפות אותן בסיבוב.

שלישית, והכי חשוב, כל המידע הזה מבלבל במיוחד את מי ששוקל לרכוש רכב חשמלי מפני שכאשר מבטיחים לנו טווחי נסיעה פנטסטיים ומומטר עלינו מבול ידיעות על "סוללות-פלא" שיורידו את מחיר הרכב לרצפה או ישנו את כללי המשחק – לא ברור אם כדאי לקנות רכב חשמלי עכשיו או לחכות ל"דבר הגדול הבא" שנמצא ממש מעבר לפינה.

האם הסוללות של 2025 יחזיקו מעמד גם בשנת 2030 או שעדיף להמתין לאלה שיושקו ב-2026 ומבטיחות לשרוד מיליון קילומטרים ו-20 שנים?
וגם: איזו יצרנית רכב תעשה שימוש באילו טכנולוגיות, באילו דגמים ומתי?

אז אנחנו כאן כדי לעשות סדר בעולם הסוללות לרכב חשמלי, ולצורך זה ריכזנו כאן את כל הטכנולוגיות הידועות לנו – אלה שכבר עובדות, מוכחות ונמצאות בייצור, אלה שהושקו ויכנסו בקרוב לייצור ואלה שנמצאות "כבר מעבר לפינה" ויושקו בייצור מסחרי בשנתיים הקרובות. "על הדרך" נספר גם על ההבטחות שלא התממשו או שהתעכבו.

טכנולוגיות שכבר עובדות: ייצור מסחרי בשנת 2025

כדי לעשות סדר נתחיל עם תמונת שוק הסוללות העולמי לרכב חשמלי על פי נתונים שפורסמו על ידי חברת המחקר הדרום קוריאנית SNE Research:
במחצית הראשונה של 2025 הותקנו בעולם סוללות רכב חשמלי עם תכולת אנרגיה כוללת של 504.4 ג'יגה-וואט-שעה (GWh), ומדובר בגידול של 37.3% בהשוואה לתקופה המקבילה אשתקד.
שתי מובילות השוק העולמי – יצרניות הסוללות הסיניות הגדולות CATL ו-BYD, מחזיקות יחד ביותר ממחצית נתח השוק העולמי, והנה הדירוג של 10 היצרניות המובילות עם נתח השוק של כל אחת מהן:

נתח שוק של יצרניות הסוללות החשמליות לרכב במחצית הראשונה 2025

במילים פשוטות: שוק הסוללות העולמי לרכב חשמלי נשלט באופן בלעדי על-ידי יצרניות סיניות שמחזיקות יחד בכ-69% מן התפוקה העולמית של סוללות ושש מתוך 10 יצרניות הסוללות המובילות בעולם הן סיניות.

שלוש יצרניות סוללות דרום קוריאניות (LG, SK On, Samsung SDI) מחזיקות יחד בנתח שוק משולב של 16.5%, ואילו פנסוניק היפנית, שותפתה הוותיקה של טסלה, שומרת על מקומה בעשירייה הפותחת אבל איבדה נתחי שוק משמעותיים בשנים האחרונות.

כסף גדול, גשם של חידושים

לחברות שמרוויחות הכי הרבה כסף בשוק הסוללות יש לא רק את המוטיבציה להוסיף ולשלוט בו אלא גם את האמצעים להשקיע בפיתוח טכנולוגיות חדשות, לכן לא מפתיע שיצרנית הסוללות הגדולה בעולם – CATL – הציגה השנה (2025) שלוש טכנולוגיות מתקדמות ומבטיחות.

החדשות החשובות ביותר מבחינה מעשית הן שהדור השני של סוללת שנשינג (Shenxing Gen 2) מתוצרת CATL מותקן כבר בכלי רכב חדשים ומציע דבר שעד לא מזמן נחשב לפנטזיה: תוספת טווח של 520 קילומטר בטעינה של 5 דקות בלבד (מעמדת טעינה חזקה מספיק).

בואו נתעכב על האמירה הזאת לרגע, מפני שלא מדובר ב"שיפור" אלא בקפיצת מדרגה של ממש: עד לפני שנה, כאשר דיברנו על "טעינה מהירה של רכב חשמלי" התכוונו שאפשר לטעון סוללה מרמה של 20% ל-80% מן התכולה שלה תוך 30-40 דקות. כעת אנחנו מדברים על כך שבהינתן עמדת הטעינה המתאימה אפשר לעצור לצידה למשך 5-10 דקות ולטעון רכב בכמות אנרגיה שמספיקה ליום שלם של נסיעה.

טכנולוגיה שנייה ש-CATL הציגה השנה היא סוללת פריווי (Freevoy) בעלת "ליבה כפולה" אשר מאפשרת טווח נסיעה של 1,500 קילומטרים, ובואו נתענג לרגע גם על המספר הזה: טענתם את הרכב החשמלי שלכם בבית לטעינה מלאה ויצאתם ממרכז גוש דן. נסעתם לאילת (350 ק"מ), משם נסעתם למטולה (514 קילומטרים) ואז חזרתם לתל אביב (196 ק"מ). אחרי כל זה עדיין נשארה בסוללה שלכם מספיק אנרגיה כדי לנסוע 540 קילומטרים נוספים – שהם הטווח הממוצע של מכוניות חשמליות מתקדמות בימינו.

ההכרזה השלישית של CATL, שעשויה לימים להסתבר כמשמעותית ביותר, היא על תחילת ייצור המוני של סוללת נתרן-יון (Na-ion) תחת המותג Naxtra. בסוללות נתרן-יון נעשה שימוש בנתרן זול וזמין במקום בליתיום יקר ונדיר ובשורה תחתונה מתקבלת סוללה שמחירה נמוך ב-20%-30% מסוללת LFP.

נכון, צפיפות האנרגיה של סוללות נתרן-יון כרגע נמוכה יותר, כ-175 וואט-שעה לקילוגרם בלבד, אבל עדיין מתאפשר טווח נסיעה של כ-500 ק"מ – בתלות בגודל הפיזי של המארז כמובן. יתרה מכך: שני יתרונות אדירים של סוללה כזאת הם אורך חיים פנומנלי של יותר מ-10,000 מחזורי טעינה, וביצועים מעולים בטמפרטורות נמוכות – סוללת Naxtra שומרת על 90% מהקיבולת שלה גם בטמפרטורה של מינוס 40 מעלות צלזיוס.

כלהב המתהפך: BYD עוברת מ-LFP אל LMFP

כיום יש מספר יצרניות סוללות שמייצרות סוללות ליתיום פוספט ברזל (LFP) אשר נחשבות לאלטרנטיבה הזולה לסוללות ליתיום-יון מסוג NMC (ניקל-מנגן-קובלט). אבל מי שהפכה את הטכנולוגיה הזאת לסמל שלה היא כמובן BYD שהמציאה את תאי הסוללה שארוזים בתוך "קופסאות להב" שמשפרות את הבטיחות הגבוהה ממילא שלהן.

לסוללות LFP יש אמנם צפיפות אנרגיה נמוכה יותר ביחס ל-NMC אבל הן בטוחות יותר לשימוש, עמידות יותר לאורך שנים (אורך חיים של יותר מ-5,000 מחזורי טעינה) ומחיר נמוך הודות להיעדר קובלט וניקל יקרים.
בימים אלה עסוקים אנשי BYD הסינית בהשקת דור שני לסוללות ה"להב" הפטנטיות שלהם, עם הבטחה לשיפור של 30% בצפיפות האנרגיה – מ-160 ל-210 וואט-שעה לקילוגרם. זה, כאמור, קורה ממש בימים אלה ולא בעתיד מעורפל כלשהו.

החידוש שעליו שוקדים במקביל אנשי BYD וגם המתחרים שלהם הוא מעבר מטכנולוגיית LFP אל טכנולוגיית LMFP(ליתיום מנגן ברזל פוספט), שמוסיף מנגן לקתודה כדי להעלות את צפיפות האנרגיה ב-15%-20% נוספים, כמעט ללא תוספת עלות. יצרניות ענק כמו CATL ו-Gotion High-Tech כבר משיקות סוללות LMFP בייצור המוני, עם צפיפות אנרגטית שמגיעה ל-240 וואט-שעה לקילוגרם.

המשמעות: בתוך שנתיים יוכלו מכוניות משפחתיות במחירים עממיים להציע טווח של 600-700 ק"מ ויאפשרו קצב טעינה של מעל 5.5C – כלומר טעינה מלאה תוך כ-11 דקות בלבד.

פיתוח מעניין נוסף שהוצג השנה הוא אנודת סיליקון של חברת Sila מוושינגטון ארה"ב, עם הבטחה לשיפור של כ-20% בצפיפות האנרגיה של סוללות ליתיום-יון. החברה הזאת בנתה כבר מתקן ייצור והיא תספק אנודות לחברת פנסוניק שתבנה מארזי סוללות למרצדס-בנץ.

ויש עוד: בשנה שעברה החלה BYD לייצר תאי סוללות מצב-מוצק ראשונים והיא שוקדת על תיעוש התהליך הזה, וההבטחה שלה היא לייצר מארזי סוללות מצב מוצק כבר במהלך שנת 2027.
במקביל, יצרנית הרכב הסינית הממשלתיתSAIC השיקה ברבעון השני השנה את הרכב הסדרתי הראשון בעולם עם סוללות "מצב-מוצק חלקי". טכנולוגיה זאת משלבת יתרונות של סוללות מצב מוצק (בטיחות וצפיפות גבוהה) עם עלות ייצור של סוללות מסורתיות – והכל בלי להעלות את מחיר בסוללות או את מחיר הרכב.

לסיכום 2025 צריך להזכיר גם שכבר בשנה שעברה (2024) החלה יצרנית הרכב הסינית ניו להציע בסין מארז סוללה עם תכולת אנרגיה של 150 קילוואט-שעה בטכנולוגיית "מוצק למחצה". מדובר אמנם בסדרות ייצור ראשונות ולכן גם במחירים גבוהים יחסית – אבל זה בדיוק היתרון של חברת סטארט-אפ שיכולה לעבוד גם בהיקפים קטנים.

טכנולוגיות שיושקו בשנתיים הקרובות: 2026-2027

סמסונג SDI – אחת מחברות הסוללות המובילות בעולם, בנתה כבר קו ייצור פיילוט במתקן המחקר שלה בעיר סואון, שבה היא חוקרת עוד משנת 2023 את התיעוש של סוללות גופרית מצב-מוצק.

אנשי סאמסונג מבטיחים להתחיל לייצר סוללות כאלה כבר בשנה הבאה, וטוענים שלסוללות האלה יש צפיפות אנרגיה מרשימה של 900 וואט-שעה לליטר נפח – כלומר שמדובר בשיפור של 40% ביחס לטכנולוגיה הנוכחית.
במונחים ברורים וקלים יותר להבנה – אנשי סאמסונג מבטיחים שסוללת הגופרית שלהם תאפשר טווח נסיעה של 1,000 קילומטרים וטעינה מלאה מ-20% תוך 9 דקות.

גם שיתוף הפעולה בין קבוצת פולקסווגן לבין חברת QuantumScape האמריקנית מבטיח פריצת דרך שתושק בשנה הבאה. חברת הסטרטאפ הזאת הוקמה כספין-אוף מאוניברסיטת סטנפורד, ובשנה שעברה חתמה על הסכם בלעדיות עם חטיבתPowerCo של פולקסוואגן. במסגרת שיתוף הפעולה הזה יוקם מתקן לייצור סוללות עם תכולת אנרגיה כוללת של 40 גיגה-וואט שעה בשנה- היקף שמספיק למיליון כלי רכב.
המשמעות המעשית: QuantumScape כבר הציגה סוללה שמאפשרת טווח נסיעה של 745 קילומטרים בטעינה אחת ואפשרות לטעינה מהירה מ-10% ל-80% תוך פחות מ-15 דקות. מבחנים מעשיים בכלי רכב מייצור סדרתי יתחילו, כך הם מבטיחים, כבר בשנה הקרובה.

לפני כארבעה חודשים, באפריל השנה, הכריזה קבוצת סטלנטיס על פריצת דרך במסגרת שיתוף הפעולה שלה עם חברת Factorial Energy. הפיתוח שלהן הם תאי סוללת מצב מוצק עם צפיפות אנרגיה של 375 וואט-שעה לקילוגרם, והבטחה לטעינה מהירה מ-15% ל-90% תוך 18 דקות.

אנשי סטלנטיס מבטיחים שכבר בשנה הבאה ישולבו מארזי סוללות כאלה בצי של רכבי הדגמה, ככל הנראה מדגמי דודג' צ'ארג'ר דייטונה, ועם מארז בגודל של 90 קילוואט-שעה הם מבטיחים טווח נסיעה של 966 קילומטרים בין טעינות.

ולבסוף – לפני כחודשיים (יוני 2025) פרסמה CATL מחקר חשוב בכתב העת Nature Nanotechnology לגבי סוללות ליתיום מתכת עם צפיפות אנרגיה של מעל 500 וואט-שעה לקילוגרם.
על בסיס התובנות שמפורטות באותו מחקר ביצעו מהנדסי CATLאופטימיזציה לאלקטרוליט של התאים האלה וסוללות אבו-טיפוס שהם בנו ביצעו, לטענתם, 483 מחזורים – שהם פי שניים מאורך החיים של הגרסה הקודמת. המשמעות המעשית של המחקר הזה לא ידועה (לנו) אבל גם פחות חשובה לענייננו: מה שחשוב זאת ההדגמה של תהליכי המחקר והפיתוח, וקצב ההתקדמות של יצרניות הסוללות בגזרות השונות.

כמובן ש'סוללת מצב מוצק' (Solid-State Battery) היא "הגביע הקדוש" של התעשייה וכאמור – יש יצרניות שמתהדרות כבר כעת ב"סוללות מצב חצי מוצק", אבל עדיין לא מדובר בייצור מסחרי בקנה מידה גדול.
החלפת האלקטרוליט הנוזלי והדליק בחומר מוצק מבטיחה שיפור דרמטי בבטיחות ובאפשרויות הטעינה המהירה, וגם צפיפות אנרגיה מצוינת של 500 וואט-שעה לקילוגרם.
כרגע נראה שהשאלה היא לא "האם" נראה סוללות כאלה אלא "מתי" ו"באיזה מחיר", וההערכות המקובלות בתעשייה מדברות על השנה הבאה או על שנת 2027.

היסטוריה של הבטחות שלא התממשו

"ההבדל בין אופטימי לפסימי" – אומר פתגם ידוע – "זה שפסימי הוא אופטימי עם ניסיון". על אותו משקל חשוב שנזכור שלא כל ההבטחות שמובטחות לנו מתממשות ולפעמים הן כן קורות אבל לא במועד המובטח.

אספנו לכאן קומץ של הבטחות כאלה מן העשור האחרון, ונפתח דווקא עם ההבטחה של טויוטה, אחת החברות שבוודאי צריך לקחת בשיא הרצינות, לסוללת מצב מוצק מסחריות שתימכר בשנים 2020 עד 2022. בתאריך היעד הזה טויוטה לא תעמוד כמובן אבל אנשיה מאמינים שהם יפתרו את בעיות הייצור ויגיעו לשוק עם מארזי סוללות מסחריים בין שנת 2027 ל-2028.

להבטחות אחרות (של חברות אחרות), כמו סוללות אלומיניום-אוויר עם טווח של יותר מ-1,600 קילומטרים, הוצמד בשעתו תאריך היעד של שנת 2022, וגם המועד הזה חלף עבר לו יחד עם הקורונה.
אחת ההבטחות הוותיקות בתחום הזה היא לסוללות גרפן – חומר שאך לפני עשור תואר ככזה שיאפשר טעינה סופר מהירה וטווח אינסופי. בפועל נכון להיום משמש גרפן במקרה הטוב כתוסף בכמויות זעירות לשיפור מוליכות באלקטרודות, עם תרומה שולית לביצועים. הקושי לייצר גרפן איכותי בכמויות תעשייתיות ובמחיר סביר הותיר את ההבטחה הגדולה הזאת במעבדה.

סיפור דומה הוא זה של סוללות ליתיום-אוויר וליתיום-גופרית. על הנייר, הן מציעות צפיפות אנרגיה תיאורטית פנומנלית. במציאות, לאחר עשורים של מחקר, הן עדיין סובלות מבעיות יסוד של התפרקות מהירה וחוסר יציבות, שמונעות כל אפשרות ליישום מסחרי בעתיד הנראה לעין.

טכנולוגיות נוספות שהובטחו ועדיין לא התממשו הן, בין השאר טעינה מהירה תוך 5 דקות (הושג חלקית השנה), או סוללות שיחזיקו מעמד מיליון קילומטרים (עדיין בניסויים לקראת מסחור).
הלקח ברור: יש פער עצום בין גילוי מדעי במעבדה לבין מוצר תעשייתי אמין, זול ובטוח שניתן לייצר במיליוני יחידות.

לוח זמנים לייצור המוני בשנים 2025-2029

2025

• CATL Shenxing Gen 2: ייצור המוני, 520 ק"מ ב-5 דקות
• CATL Naxtra: נתרן-יון' תחילת ייצור המוני בדצמבר
• BYD Blade Gen 2: הייצור החל, התועלת: +30% צפיפות אנרגיה
• MG מצב מוצק למחצה: ייצור מוגבל החל

2026

• סמסונג SDI – תחילת ייצור המוני של סוללת מצב-מוצק צפיפות 900 וואט-שעה לליטר
• סטלנטיס: צי הדגמה סוללת מצב מוצק
• QuantumScape: בדיקות שטח עם דגימות B1

2027-2028

• טויוטה: ייצור מוגבל של SSB גופריתי, הבטחה לטווח של יותר מ-1,000 ק"מ
• סמסונג SDI: ייצור המוני מלא במתקן אולסאן המורחב
• QuantumScape: ייצור מסחרי במיזם משותף עם פולקסוואגן
• ניסאן: SSB עם הבטחה לצפיפות אנרגיה של 1,300 וואט-שעה לליטר

2029

• מספר יצרני רכב: מצב-מוצק כהצעה סטנדרטית
• סמסונג SDI: יעד מחיר 89 דולר לקילוואט-שעה
• כלל השוק: נטישת ליתיום-יון מסורתי

שורה תחתונה

כפי שהדברים נראים כרגע נראה שאנחנו עומדים בפני לא אחת ולא שתיים ולא שלוש מהפכות אלא לפני קפיצת דרך שמבטאת הבשלה של עשרות שנות מחקר וטריליוני דולרים של השקעה בפיתוח של "סוללת-העל" האולטימטיבית. אלא שבמקום שכל המאמץ האנושי הזה יתכנס אל פתרון אידאלי אחד הוא הוליך אל מספר נתיבים מקבילים וכל אחד מהם מתמודד אחרת עם אותן בעיות.

נקודה קריטית שלא נגענו בה כאן ולא כימתנו אותה במספרים היא הצניחה ההיסטרית במחיר של "יחידת אחסון" כמו קילוואט-שעה של אנרגיה חשמלית – וזה הביא אותנו לנקודת שיווי המשקל שבה רכב חשמלי הופך להיות פחות יקר לייצור מאשר רכב עם מנוע בעירה.

במקביל, שנת 2025 הפגינה הבשלה של מספר טכנולוגיות חדשות וזה רק הקדימון למה שצפוי כאן בשנתיים הקרובות – כאשר עוד ועוד פיתוחים יתגלגלו אל שלבי המסחור הסופיים שלהם.

טכנולוגיות הסוללות השונות כבר הפכו את הסוללות לזולות מאוד ביחס לעבר וכעת הן עושות אותן עמידות יותר, אמינות יותר, בעלות צפיפות אנרגיה דמיונית ביחס לעבר, וכאלה שמאפשרות טעינה אולטרה-מהירה שמטפלת בעקב אכילס של הרכב החשמלי.

במהלך שלוש השנים הקרובות כולנו נראה עוד ועוד דגמים חדשים עם סוללות טובות משמעותית מאלה שמוכרות לנו כעת – אבל בואו לא נעצור את הנשימה לקראת הפיתוחים היותר חשובים של טעינה בחמש דקות, טווח נסיעה של 1,000 קילומטרים או 1,000 מייל, או אחריות לסוללה ל-20 שנים. כל אלה יקרו במוקדם או במאוחר, ואולי אפילו לפני סוף העשור הנוכחי, אבל לא מחר בבוקר. אז לא צריך לעצור הכל ולהמתין אבל יש בהחלט למה לחכות.

לקריאה נוספת:

סוללות תחליפיות עם טכנולוגיה מודרנית מעניקות חיים שניים לרכב חשמלי

המרוץ של ענקיות הסוללות אל טעינה בעשר דקות: CATL מול BYD

פולקסווגן תפתח סוללות לרכב חשמלי עם CATL הסינית