יצרנית הסוללות הגדולה ביותר בעולם, CATL הסינית, חשפה בשבוע שעבר מארז סוללות חדש שמבוסס על כימיית נתרן-ליתיום, והוא מיועד באופן ספציפי למכוניות היברידיות-נטענות ולמכוניות חשמליות עם מאריך טווח נסיעה – כלומר לקטגוריה שממשלת סין משקיעה בה כיום את מירב המאמצים שלה.

CATL אמנם לא חשפה את גודל המארז, שממנו נגזר גם המחיר שלו, אבל פרסמה נתון פנטסטי לפיו הסוללה הזאת – שנקראת Freevoy Super Hybrid Battery – תאפשר טווח נסיעה של יותר מ-400 קילומטרים בין טעינות, טעינה סופר מהירה ואורך חיים ארוך במיוחד.

לדברי אנשי CATL, סוללת Freevoy כבר מיוצרת בייצור סדרתי ויחידות ראשונות נמסרו כבר ליצרניות הרכב 'לי אוטו', 'צ'אנגאן', 'נטע' ו'אווטאר' (פרויקט משותף ל'וואווי' הסינית ולצ'אנגאן). במהלך השנה הבאה, כך הם מבטיחים – יותקן המארז החדש שלהם ב-30 דגמי רכב היברידיים של מותגים שונים ובהם ג'ילי, צ'רי, GAC ו-VOYAH.

ברגע שתעלה על הכביש מכונית היברידית-נטענת ראשונה עם טווח "חשמלי טהור" של 400 קילומטרים בין טעינות זה יטשטש לגמרי את הגבולות בין מכוניות חשמליות טהורות לבין היברידיות נטענות ויאפשר להן לפעול ברוב ימי חייהן כחשמליות לכל דבר.

צריך להדגיש: נכון להיום טווחי הנסיעה ה"חשמליים" האמיתיים של מכוניות היברידיות-נטענות נעים בין 30 ל-150 קילומטרים וזה גורם לכך שבעלי רכב רבים מתעצלים לטעון אותן ומשתמשים בהן כהיברידיות רגילות לכל דבר.
במצבן הנוכחי סובלת ההיברידיות מכל החסרונות של מכונית עם שתי מערכות הנעה מבחינת משקל עודף, מחיר ייצור גבוה ותחזוקה יקרה. מאידך – דבר אחד אי אפשר לקחת מן המכוניות האלה: הן משחררות את הנהג מחרדת הטווח ומחרדת הטעינה – כלומר שהוא לא צריך לנהל את צרכי התחבורה שלו סביב ההימצאות של עמדות טעינה פנויות ותקינות.

מעבר לעובדה שהרבה יותר משתלם לטעון רכב עם טווח נסיעה של 400 קילומטרים מאשר רכב שמאפשר 40 או 60 קילומטרים – ולכן גם הרבה יותר סביר שנהגים יטרחו ויטענו רכב כזה – יש לכך יתרון משמעותי מבחינת העומס על הסוללה. מספר מחזורי הטעינה של מארז כזה לאורך חיי הרכב יהיה קטן יותר והיא צפויה לשרוד למשך זמן רב.

רכבי אנרגיה חדשה

ממשלת סין שינתה לפני קצת יותר משנה את המיקוד שלה בהתייחסות לרכב חשמלי והחלה לתמוך בייצור ומכירת מה שהיא מכנה "רכבי אנרגיה חדשה", בדגש על מכוניות היברידיות-נטענות. הממשלה הסינית רוצה להחליף את צי הרכב המזהם בפריפריות ובאזורים שבהם אין תשתיות טעינה מפותחות. התמיכות והעידוד הממשלתיים עושים את שלהם, ובספטמבר האחרון נמכרו בסין כחצי מיליון כלי רכב היברידים-נטענים שהיוו כ-20% מכלל המכירות בשוק.

גאו הואן, מנהל הטכנולוגיה הראשי של CATL והאחראי על תחום הרכב החשמלי, אמר באירוע החשיפה שהחברה קיימה בבייג'ינג שהסוללה החדשה מאפשרת טעינה מהירה מאוד. לדבריו אפשר להוסיף טווח של כמעט 180 קילומטרים תוך 4 דקות טעינה וכ-280 קילומטרים בתוך 10 דקות טעינה. לדבריו, ביצועי הסוללה לא נפגעים גם בטמפרטורות קרות, ובחברת CATL מאמינים שהביצועים שלה "יפתו יותר קונים לזנוח מכוניות עם מנועי בעירה פנימית בלבד".

לקריאה נוספת:

מחירי הסוללות לרכב חשמלי יצנחו ב-26% נוספים תוך כשנה
שיא חדש בטעינה אלחוטית של רכב חשמלי: 270 קילוואט
סוף סוף: לפנדה החשמלית יש כבל טעינה מובנה וזה פשוט חכם

The post סוללת נתרן-ליתיום של CATL הופכת היברידיות-נטענות למכוניות חשמליות appeared first on TheCar.

יצרנית הרכב הסינית זיקר הכריזה שלשום (ג') על תחילת המכירה של דגם 007 החשמלי החדש שבאחת מגרסאותיו מותקנת סוללה שלטענתם מציעה את קצב הטעינה המהיר ביותר בעולם כיום.

אנשי ג'ילי, בעלי הבית של זיקר, טוענים שסוללת ה-LFP (ליתיום ברזל פוספט) המשודרגת שלהם, שאותה הם מכנים "5.5C", מסוגלת להיטען מ-10% ל-80% תוך עשר וחצי דקות, בהינתן עמדת טעינה חזקה מספיק.

יתרה מכך: דגם 007 החדש יוצב כבר בשבוע הבא באולמות התצוגה של זיקר בסין עם הסוללה החדשה שלו, כך שלא מדובר בחזון למועד אלא בסוללות שעברו את כל שלבי הניסוי והמסחור וזמינות לרכישה מיידית.
זה לא הכל: דגם 007 החדש של זיקר מוצע למכירה בסין תמורת פחות מ-30,000 דולר, לכן לא מפליא שהחברה כבר אספה – לטענתה – יותר מ-50,000 הזמנות למכונית הזאת.

זיקר הכריזה על תחילת המכירה של 007 ב"יום הטכנולוגיה" שערכה ביום שלישי השבוע בעיר הנגזהו (Hangzhou), ואופן ההשקה הוא לא הדבר היחיד שמקבל השראה משיטות השיווק של אילון מאסק ו'טסלה': בשעה שכל שוק הרכב הסיני נמצא במאבקי מחירים "חותכי גרונות" – ג'ילי, כמו 'ניו', 'אקספנג', 'לי אוטו', וקומץ חברות טכנולוגיה נוספות – מתאמצות לכבוש לבבות על ידי כך שהן מביאות לשוק טכנולוגיה מתקדמות.

מעניין לציין שאנשי זיקר טוענים שהסוללה החדשה פותחה "על-ידי צוות המו"פ הפנימי של החברה", כלומר לא על-ידי אחת מיצרניות הסוללות הגדולות, ושביצועי הטעינה שלה "מהירים מאלה שהושגו על ידי סוללות ניקל-קובלט-מנגן קיימות".

כפי שפרסמנו כאן כבר בסוף השנה שעברה – אנשי זיקר הציגו את "סוללת הזהב" שלהם וטענו שהיא פותחה על-ידם, לטענתם באמצעות צוות פיתוח של לא פחות מ-1,000 מהנדסים ששקדו על מלאכת הפיתוח במשך מספר שנים. אלא שכפי שכתבנו בשעתו – הקרדיט לטכנולוגיה ולמוצר המוגמר צריך להיות מחולק בין לפחות שני צוותי פיתוח שונים.

קבוצת ג'ילי רכשה בשעתו את השליטה ביצרנית הסוללות הסינית Quzhou Jidian New Energy Technology אשר פיתחה ככל הנראה את הסוללה בכללותה, החל מן הכימיה שלה וכלה בתהליך הייצור של תאי הסוללה, בשעה שאנשי ג'ילי עצמם היו אחראים בעיקר לפיתוח מארז הסוללה.

אגב, אנשי זיקר טוענים שהסוללות שלהם נבחנו גם בתנאי מזג אוויר מכבידים ושהודות למערכת ניהול סוללה משופרת הן יכולות להיטען עד 80% תוך כחצי שעה כאשר בחוץ שוררת טמפרטורה קיצונית של מינוס 10 מעלות צלזיוס.

500 קילומטרים ב-10 דקות

זיקר 007 מוצעת בסין עם שתי סוללות. הגרסה הבכירה שלה מוצעת דווקא עם סוללת NMC בעלת תכולת אנרגיה של 100 קילוואט שעה שמספקת טווח נסיעה תיאורטי של 870 קילומטרים.

לסוללת ה-LFP יש תכולת אנרגיה של 75.6 קילוואט שעה, והיא מספקת טווח נסיעה תיאורטי של 688 קילומטרים. אם עשר דקות טעינה מוסיפות כ-70% מתכולת האנרגיה של סוללה כזאת אנחנו מדברים על תוספת טווח של כ-480 קילומטרים, אבל גם אם בפועל זה "רק" 400 קילומטרים עדיין מדובר בהישג חשוב.

עקב אכילס: עמדת הטעינה

לקצב הטעינה של רכב חשמלי אין כמעט משמעות בטעינה ביתית שהיא הסטנדרט של רוב המשתמשים ברכב חשמלי, אבל יש לו השפעה עקיפה חשובה מאוד על "חרדת הטווח" של המשתמשים.

קצב הטעינה קובע את משך הזמן שנהג "מבלה" לצד עמדת טעינה ציבורית, ומי שיודע שהוא יכול לעצור ל-5 או 10 דקות לצורך טעינה, ממש כמו עצירה לצורך תדלוק של רכב עם מנוע בעירה, לא מטריד את עצמו בחישובי טווח ומהירות נסיעה. כך נפתרים חשש ומחסום פסיכולוגי שמלווים את הרכב החשמלי מראשית ימיו.

אבל יש בעיה: קצב הטעינה לא תלוי רק ביכולת של הסוללה לקבל עוצמת טעינה גבוהה מאוד אלא גם ביכולת של עמדת הטעינה לספק אותה, ורוב עמדות הטעינה הציבוריות לא ערוכות לעוצמות כאלה.

בנקודה זאת יש לזיקר יתרון, ודאי בסין, מפני שממש כמו טסלה, 'ניו' וקומץ יצרניות אחרות היא השקיעה בפרישת תשתיות טעינה ייעודיות ללקוחותיה. לזיקר יש לדבריה יותר מ-500 מוקדים שבהם מותקנות יותר מ-2,700 עמדות במתח של 800 וולט, והיא מתכננת להציע 1,000 מוקדי טעינה אולטרה-מהירה עד לסוף השנה ולהפעיל יותר מ-10,000 עמדות אולטרה-מהירות בשנת 2026.

מה שברור זה שככל שסוללות שמאפשרות טעינה מהירה יהיו זולות ונפוצות יותר, וככל שהן ייתמכו בתשתיות טעינה מספקות – כך יצטמצם הצורך בפתרונות היברידים לא יעילים כמו מכוניות היברידיות-נטענות או מכוניות חשמליות עם מאריכי-טווח.

לקריאה נוספת:

המחיר של סוללות לרכב חשמלי צנח ב-90% ב-15 שנים ויצנח ב-40% נוספים תוך שנה

שיא חדש בטעינה אלחוטית של רכב חשמלי: 270 קילוואט

ההבטחה של סמסונג לסוללות רכב חשמלי: 1000 ק"מ ב-9 דקות טעינה ו-20 שנות אחריות

The post זיקר השיקה סוללה לרכב חשמלי עם קצב הטעינה המהיר בעולם appeared first on TheCar.

מאז שנת 2008 עד לשנת 2023 צנח המחיר של אגירת אנרגיה בסוללות רכב חשמלי ב-90%, והוא ממשיך לרדת. כך עולה מנתונים שפרסם אתמול אגף טכנולוגיות הרכב במשרד האנרגיה האמריקני.

מה שמעניין במיוחד בנתונים שפורסמו הוא הנרמול של שני משתנים חשובים: המחירים מתואמים לאינפלציה, כלומר שנמדדה ירידת מחיר ריאלית, והקילוואטים לשעה – תכולת האנרגיה בסוללה – מתייחסים לתכולה השימושית של כל סוללה ולא רק לתכולה התיאורטית שלה.

במהלך שנת 2023 ירד המחיר של קילוואט שעה (שימושי) עד ל-139 דולר, וזאת לעומת 1,415 דולר לקילוואט שעה בשנת 2008. במשרד האנרגיה האמריקני מזכירים שירידת המחירים נובעת משיפורים בטכנולוגיות סוללות והכימיה שלהן, כמו גם מהגדלה משמעותית של כושר הייצור ושיפורים בשיטות הייצור.

סוללה חשמלית היא עדיין הרכיב הבודד היקר ביותר ברכב חשמלי, ונכון להיום היא משפיעה לא רק על המחיר לצרכן של מכוניות חשמליות חדשות אלא גם על ירידת הערך שלהן לאורך זמן וערכן כמשומשות לאחר תום תקופת האחריות על הסוללה.

קצב הצניחה המהיר ביותר במחירי הסוללות התקיים בין השנים 2009 ל-2013, ומאז חלה האטה בקצב ירידת המחירים אולם היא נמשכה בין 2013 ועד לתקופת הקורונה, החל משנת 2020. מאז – גם בגלל הכאוס בשוק הרכב, ובעיקר בגלל הזינוק בביקוש לרכב חשמלי ובמקביל הזינוק באינפלציה בעולם – חלה האטה נוספת בירידת המחירים.

החדשות הטובות בדרך

ככל שאפשר לנבא את העתיד על בסיס העבר אפשר לשער שכבר החל מן השנה, 2024, וביתר שאת בשנתיים הבאות – תהיה צניחה נוספת במחיר הסוללות לרכב חשמלי, וזאת משלוש סיבות.

ראשית לכל – בשנה האחרונה חלה התקררות בביקוש לרכב חשמלי – בעיקר לנוכח צמצום בסובסידיות ממשלתיות בשווקים שונים בעולם. בסין למשל חל בשנת 2022 זינוק של 96% בביקוש לרכב חשמלי והוא נרגע בשנת 2023 לעלייה של 36% בלבד.

בנוסף, לאחר תקופה כאוטית במיוחד בכל הקשור למחירים של חומרי גלם – לאחרונה חלה ירידה במחירים של ליתיום וקובלט, כמו גם צניחה בביקוש לקובלט. מחירי הליתיום, למשל, זינקו פי שישה בין השנים 2020 ל-2022 לפני שהחלו לרדת בחזרה בשנה שעברה.

עד לאחרונה, הכימיה העיקרית של סוללות לרכב חשמלי התבססה על ארבע מתכות שחלקן נדירות יחסית: ליתיום, ניקל, מנגן וקובלט ששימשו בסוללות ליתיום-יון מסוג NMC. בשנים האחרונות הציגו כמעט כל יצרניות הסוללות הסיניות סוללות ליתיום ברזל פוספט (LFP) שלא מכילות קובלט ומאופיינות באורך חיים רב יותר מחד, אך גם בתכולת אנרגיה נמוכה יותר מאידך. במקביל נחנכו מספר מפעלים לייצור סוללות לרכב חשמלי והם החלו לייצר סוללות, בעוד שתעשיית הסוללות העולמית כבר נערכת לדור הבא של סוללות על בסיס כימיה חדשה.

מניתוח שפרסמו מוקדם יותר השנה האנליסטים של חברת גולדמן סאקס עולה שמחירי הסוללות לרכב חשמלי צפויים לרדת באופן דרמטי השנה ובשנה הבאה, מה שיכול לסייע להפחתה של ממש במחירי רכב חשמלי.

חטיבת המחקר של גולדמן סאקס צופה ירידה של כמעט 40% במחירי הסוללות בין 2023 ל-2025, וכתוצאה מכך צפויים המחירים של כלי רכב חשמליים להיות שקולים למחירים של כלי רכב עם מנועי בעירה גם בלי סובסידיות של ממשלות. אנשי המחקר מסבירים שאת ירידת המחירים בשנתיים הקרובות יוביל השילוב בין צניחה במחירי חומרי הגלם לבין החדשנות בתחום הסוללות, והעובדה שיצרניות סוללות מוצאות דרכים חדשות לייעול תהליכי הייצור.

"חידושים גדולים כמו סוללות מצב מוצק (בניגוד לשימוש באלקטרוליט נוזלי כמו בסוללות כיום) עשויים, בשנים הקרובות, לשנות את כללי המשחק עבור התעשייה, שכן סוללות מצב מוצק צפויות לאפשר ליצרניות הרכב לארוז אפילו יותר אנרגיה, באותה כמות משקל, מאשר סוללה קונבנציונלית" מסכמים האנליסטים.

ברקע הדברים ראוי לעדכן גם לגבי מלחמת מחירים שהחלה להתפתח כבר בסוף השנה שעברה בין שתי יצרניות הסוללות הגדולות בעולם – CATL ו-BYD הסיניות. מלחמה זאת הביאה את CATL להצהיר לאחרונה על כוונתה לקצץ את מחירי חלק מן הסוללות שלה בעד כדי 50% עוד השנה.

לקריאה נוספת:

יצרנית הרכב הסינית MG מעניקה אחריות לסוללה לכל חיי הרכב החשמלי

סוללת מיליון המייל מתגלגלת בדרך למכונית החשמלית שלך

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

The post המחיר של סוללות לרכב חשמלי צנח ב-90% ב-15 שנים ויצנח ב-40% נוספים תוך שנה appeared first on TheCar.

חברת Farasis Energy הסינית חשפה סוללה חדשה לרכב חשמלי שמבטיחה טווח יוצא דופן, עמידות גבוהה בפני טמפרטורות קיצוניות, ועיקר העיקרים: תוחלת חיים של כ-5,000 מחזורי טעינה וכ-1.6 מיליון קילומטרים.

אנשי פרנסיס חשפו את ההבטחה לסוללה החדשה שלהם (גם אם לא את הסוללה עצמה) ב"כנס שרשרת האספקה לרכב" של התאחדות יצרניות הרכב האסייתית (ASEAN) שנערך בשבוע שעבר בתאילנד. במעמד החשיפה הם הבטיחו שגרסת "מצב חצי מוצק" של הסוללה הזאת תספק גם לאחר 5,000 מחזורי טעינה או 1.6 מיליון קילומטרים כ-70% מתכולת האנרגיה המקורית שלה, או "בריאות" (SOH).

זאת ועוד: הסוללה של פרנסיס תפעל – לטענתם – ללא כל בעיה בטווח טמפרטורות של בין מינוס 30 מעלות צלזיוס ועד 65 מעלות צלזיוס.

לדברי היצרנית, הסוללה מתאימה במיוחד לכלי רכב לנוסעים ולכלי רכב מסחריים, וגם לאמצעי תחבורה אחרים כמו כלים דו ותחת גלגליים וכלי טייס כמו רחפנים ומל"טים.

תעשיית הסוללות, ובמיוחד יצרניות הסוללות המובילות, מבטיחות לנו הבטחות ברוח זו מזה מספר שנים, כך שאפשר להתייחס לנתונים האלה כאל "הגביע הקדוש" בתחום הסוללות לרכב חשמלי. אם הטכנולוגיה והמוצרים יעמדו בציפיות מדובר ב"משנה משחק" שיכחיד לחלוטין את החשש מפני "הזדקנות" של סוללות וירידת ערך מוטרפת של רכב חשמלי.

יחד עם זאת – לא מיותר להזהיר שכדאי לקחת כל הבטחה בעירבון מוגבל מפני שמידי שני וחמישי אנחנו מתבשרים על "משנה משחק" כזה או אחר בתחום הסוללות לרכב חשמלי.

הכימיה הנוכחית, עדיין לא במצב חצי מוצק, מאפשרת לכל תא בודד להבטיח 70% SOH בסביבה של 25 מעלות צלזיוס למשך 2,500 מחזורי טעינה, ו-1,500 מחזורי טעינה בטמפרטורות מזרח תיכוניות של 45 מעלות צלזיוס. לטענת היצרנית – התאים לא ניזוקים גם כאשר הם נחשפים לטמפרטורות הקיצוניות שנזכרו לעיל.

פרנסיס אנרג'י היא לא אחת מן החברות המובילות בעולם הסוללות והיא בוודאי פחות מוכרת ומוכרת מ-CATL או BYD הסיניות. החברה נוסדה בשנת 2002 על ידי ד"ר קית' קפלר וד"ר יו וואנג בקליפורניה, והיא מפעילה כיום מרכזי מחקר ופיתוח בסין, גרמניה, וארצות הברית, כמו גם שני מפעלי ייצור בערים הסיניות גאנג'ואו וג'נג'יאנג.

מרצדס-בנץ וג'ילי הן בין המשקיעות האסטרטגיות בחברה הזאת, ובסוף השנה שעברה היא השיקה את סוללת הנתרן-יון הראשונה בעולם ברכב חשמלי מייצור סדרתי. סוללת הנתרן-יון הזאת מותקנת ב-EV3 של יצרנית הרכב הסינית JMEV, והיא מספקת טווח נסיעה של 251 קילומטרים (לפי שיטת המדידה הסינית) וצפיפות אנרגיה של 140 עד 160 וואט/קילוגרם.

אנשי פרנסיס מבטיחים שבתוך פחות משנתיים תשיג סוללת הנתרן-יון שלהם צפיפות אנרגיה של בין 180-200 וואט/קילוגרם.

פרנסיס אנרג'י מחזיקה כיום בנתח השוק הגדול ביותר בשוק סוללות הליתיום עתירות הביצועים העולמי לאופנועים חשמליים, וזאת – בין השאר – ספקית הסוללות הגדולה ביותר של יצרנית האופנועים החשמליים האמריקנית 'זירו'.

לקריאה נוספת:

סוללת ליתיום-מתכת מצב מוצק שפותחה באוניברסיטת הארוורד תאפשר טעינה סופר-מהירה ולפחות 6,000 מחזורי טעינה-פריקה

דור שני לסוללות הלהב של BYD יושק עוד השנה

הבטיחה וקיימה: סוללות M3P החדשות של CATL מורידות מחיר ומגדילות טווח

The post סוללת מיליון המייל מתגלגלת בדרך למכונית החשמלית שלך appeared first on TheCar.

יצרנית הסוללות הגדולה ביותר בעולם, CATL, מבטיחה להשיק עוד השנה דור שני של סוללת הדגל שלה – Qilin – אשר תאפשר טעינה מהירה ב'מכפיל טעינה 6C' שמשמעותו טעינת סוללה מלאה בשישית שעה, כלומר ב-10 דקות. המתחרה הגדולה שלה, BYD, אשר לא השיקה אף סוללה חדשה מזה כמעט 3 שנים, מבטיחה להציג השנה את הדור השני של סוללות הלהב שלה, וגם היא מבטיחה מהירויות טעינה גבוהות.

באופן מפתיע, ואולי לא, הדורות החדשים ששתי יצרניות הסוללות צפויים להשיק השנה מבוססים על כימיית ליתיום-פוספט-ברזל (LFP).

CATL הציגה את סוללת Qilin הסדרתית שלה בתערוכת הרכב בבייג'ינג באפריל 2024, וזו תומכת בטעינת 5C. שני דגמים שעושים שימוש בסוללות שעומדות בתקן הזה הם המיניוואן Li Mega מתוצרת לי אוטו, שמאפשר טווח נסיעה של כ-500 קילומטרים לאחר טעינה בת 12 דקות, וגרסה יקרה של זיקר 001 עם סוללת Shenxing של CATL שגם היא תומכת בטעינת 5C.

Shenxing מבוססת על תאי סוללה עם כימיית ליתיום-פוספט-ברזל (LFP) ואחרי השקתה בזיקר 001 הציגה CATL את Shenxing Plus עם צפיפות אנרגיה גבוהה יותר, שמבטיחה טווח נסיעה של 1000 קילומטרים. אגב – בעוד שסוללת 'שנשינג' הרגילה מאפשרת טעינה בתקן 5C מתאימה Shenxing Plus רק ל-4C.

בכל מקרה, את הסוללה של זיקר 001 אפשר לטעון מ-10% ל-80% תוך 11.5 דקות בלבד והיא מספקת טווח נסיעה מוצהר של 472 קילומטרים.

הדור הנוכחי של סוללות להב של BYD תומך בטעינה מהירה בקצב 4C בלבד, אבל דור שני של סוללת הלהב שלה יושק ככל הנראה במחצית השנייה של 2024 ו"יתמוך במהירויות טעינה גבוהות" – אם כי לא ברמה של 6C. עם זאת, ב-BYD מבטיחים שגם הם עובדים על טכנולוגיית טעינת 6C.

בשני המקרים, המפתח לטעינה אולטרה מהירה של סוללות הוא ראשית לכל הכימיה של תאי הסוללה אך לא פחות חשוב – מערכת ניהול הסולה (BMS) ועיצוב המארז, בדגש על היכולת שלו לפזר חום. בסוללת Qilin של CATL, למשל, מוטמעת מערכת קירור באמצעות נוזל, וגם בסוללה החדשה ש-BYD התקינה בדור החמישי של הרכב ההיברידי שלה (עדיין לא דור שני של סוללת הלהב) – יש מערכת קירור חדישה.

מהר, יותר מהר!

כאשר מדברים על תקן 6C הכוונה היא ל"מכפיל טעינת הסוללה": 6C פירושו "פי שישה מקיבולת הסוללה", כלומר שאפשר לטעון סוללה עם תכולת אנרגיה של 1000 mAh בזרם של 6000 mA וזה אומר שבכל שעה אפשר לטעון את הסוללה הזאת 6 פעמים, או לטעון אותה פעם אחת תוך 10 דקות. סוללת 4C יכולה להיטען במלואה ארבע פעמים בשעה אחת, כך שאפשר לטעון סוללה מלאה תוך 15 דקות.

כאמור – CATL תשיק את הדור השני של סוללות 'קילין' – גם הן עם כימיית LFP ועם קצב טעינה מרבי של 6C – עד לסוף השנה הנוכחית.

ככלל, רק מקצת מכלי הרכב החשמליים המתקדמים ביותר בסין מונעים כיום עם סוללות שתומכות בטעינת 5C. גם תשתיות הטעינה הציבוריות בסין עדיין לא מספקות במרבית המקרים אפשרויות לטעינה אולטרה מהירה.

הביצה והתרנגולת

מצד אחד, המירוץ אל תקן 6C עלול להיראות מוקדם ומוגזם, במיוחד מפני שאפילו אם תהיה לנו מכונית עם סוללה מתאימה יהיו לנו מעט מאוד אפשרויות למצות את הפוטנציאל שלה.

תשתיות הטעינה הציבוריות בסין מתייחסות לטעינה בהספק של 120 קילוואט ומעלה כאל "טעינת על", אבל כאשר מדברים על טעינה בתקן 5C, או אפילו 4C – נדרשים מטענים מהירים בקצב של לכל הפחות 360 קילוואט. אגב, הגבול בין שני התקנים הוא 480 קילוואט עם 615 אמפר, וכל מה שמעל להספק הזה מתאים לטעינת 5C. בסין אין עדיין יותר מידי עמדות טעינה חזקות כאלה.

מצד שני יש לפחות שלושה יתרונות למירוץ הטכנולוגי אל "הגביע הקדוש" של 6C והראשון בהם הוא שיווקי-תדמיתי: תחרות רצינית מתקיימת במקומות שבהם אפשר לקבוע יעדים מדידים, וכולנו שואפים לקנות מוצרים מתוחכמים ובעלי יכולת גם כאשר אנחנו לא ממצים אותה – ויעיד על כך מירוץ החימוש בתחום הטלפונים הסלולריים למשל.

יתרון יותר מהותי הוא דחיפה של ספקי התשתיות לחזק את מערכי הטעינה ולהגדיל את ההספקים שלהם, מפני שמטען חזק מאפשר לצמצם את משך הזמן הממוצע של טעינה ציבורית גם כאשר לא כל המכוניות שמוזנות ממנו מנצלות את מלוא ההספק שלו.

כאשר תעשיית הסוללות מדרבנת את ספקי התשתיות להגדיל את ההספקים זה מסייע לכלל הציבור, וללא התקדמות טכנולוגית מצד הביקוש קשה לשכנע את צד ההיצע להשקיע באמצעים יקרים.

יתרון שלישי, שהוא אולי הכי חשוב, קשור לעומס המרבי על סוללה במהלך כל חייה. ככל שהסוללה בנויה מראש לעמוד בעוצמות טעינה גבוהות יותר – סביר להניח שבאותם תנאי טעינה (ביחס לסוללה פחות מתוחכמת) אורך החיים שלה יהיה ארוך יותר ורמת הבטיחות שלה גבוהה יותר.

The post המרוץ של ענקיות הסוללות אל טעינה בעשר דקות: CATL מול BYD appeared first on TheCar.

בימים אלה מתפרסמות בכל שני וחמישי ידיעות אודות פריצות דרך בפיתוח סוללות, וזה לא קורה במקרה. אלפי מדענים ומהנדסים בכל רחבי העולם שוקדים על גילוי ההרכבים האופטימליים לאחסון חשמל באמצעים כימיים כדי לענות על זינוק בדרישה לרכב חשמלי, למערכות אנרגיה מתחדשת, למערכות גיבוי ולמכשירים חשמליים אישיים.

במאמר שפורסם לאחרונה בכתב העת המדעי Nature Materials חשפה קבוצת חוקרים מאוניברסיטת הרווארד את הפיתוח שלהם לסוללת ליתיום-מתכת שמאפשרת טעינת סוללה תוך 10 דקות ושורדת לפחות 6,000 מחזורי טעינה ופריקה. התרומה שלהם לאנושות: חשיפת תופעה פיזיקלית שאותה הם מכנים "חומרי אנודה רגישים להתכווצות".

עבור מי שפחות מתעניין בכימיה ובתיאוריה המדעית ורוצה את התכל'ס נאמר שהמשמעות המעשית המיידית של הגילוי הזה היא שקבוצת החוקרים קיבלה מן המשרד לפיתוח טכנולוגיה של הרווארד אישור להשתמש בטכנולוגיה שפותחה בין כותלי המוסד, והם מתכננים לעשות את זה במסגרת חברת Adden Energy אשר הוקמה בשנת 2019 על-ידי אותו צוות חוקרים בשיתוף האוניברסיטה.

חברה זאת תציג בקרוב סוללה שמבוססת על הכימיה החדשה ותתאים בגודל שלה לשימוש בטלפון חכם. הדרך בין סוללה כזאת לסוללת רכב חשמלי תלויה בעיקר במספר תאי הסוללה שאורזים במארז אחד ובמערכת הניהול של התאים האלה.

למי שכן מתעניין בכימיה ובמדע שמאחורי הדברים נאמר שפריצת הדרך של אנשי הארוורד נוגעת לתגובה בין ליתיום לבין חומרים באנודה בסוללת מצב מוצק, ומבוססת על הרגישות להתכווצות של חומרים שבאמצעותה קל יותר לשלוט בהתהוות ציפוי הליתיום על האנודה.

החשיבות הגדולה ביותר של המחקר נובעת מן השיטה החדשה שהחוקרים פיתחו לשימוש בחומרי "הגנה" על האנודה, ועל אף שהפיתוח המעשי הראשון מבוסס על סיליקון – חומר שכבר נחקר לעומק ונעשה בו שימוש בדיוק לצורך הזה – הם טוענים שהעיקרון המדעי שהם חשפו מתאים לעשרות חומרים פוטנציאליים נוספים.

המחקר מתמקד באחד האתגרים הגדולים ביותר בתחום הסוללות: 'דנדריטים' שנוצרים על פני שטח האנודה ומשתרשים לתוך האלקטרוליט. הדנדריטים, שנוצרים באופן שגרתי כאשר יוני ליתיום עוברים מהקתודה לאנודה במהלך טעינת הסוללה, מתחברים למשטח האנודה בתהליך שמכונה ציפוי, ובסופו של דבר יוצרים קצר בין הקוטב החיובי לשלילי. מה שמאפשר לדנדריטים המעצבנים האלה להכות שורש הוא משטח לא אחיד ולא הומוגני של האנודה, ומספר רב של חברות ומיזמים – בהם גם חברות ישראליות – שוקדים על פיתוח שיטות שונות להתמודדות עם התופעה הזאת.

המחקר החדש מצא שיטה לשימוש בחלקיקי סיליקון בגודל מיקרון על האנודה באופן שמונע היווצרות דנדריטים באמצעות ציפוי אחיד של שכבה עבה של מתכת ליתיום. בשיטה הזאת, כאשר יוני הליתיום נעים מהקתודה לאנודה במהלך טעינה הם נצמדים לפני השטח של חלקיק הסיליקון ולא חודרים הלאה.

התיאוריה החדשה מתאימה לטענתם גם למתכות מסוג כסף וסגסוגות של מגנזיום והתוצאה היא פיזור זרם בצורה הומוגנית, וזה מה שמאפשר את התוצאה הרצויה: אפשרות לטעינת סוללה תוך 10 דקות בלבד בתוך כדי אבטחת אורך חיים ארוך.

"סוללות עם אנודת ליתיום נחשבות לגביע הקדוש של סוללות מכיוון שיש להן קיבולת גדולה פי עשרה מזו של אנודות גרפיט, והן מגדילות באופן דרסטי את קיבולת הסוללות ואת טווח הנסיעה של כלי רכב חשמליים", מסביר פרופסור שין לי, אחד החוקרים. "המחקר שלנו מקדם צעד חשוב לקראת סוללות מצב מוצק ליישומים תעשייתיים ומסחריים… מחקרים קודמים מצאו כי חומרים אחרים, כולל כסף, יכולים לשמש כחומרים טובים באנודה עבור סוללות מצב מוצק, והמחקר שלנו מציג מנגנון אחד וגם מסלול זיהוי של חומרים חדשים לתכנון סוללות".

עבודה קבוצתית וגלובלית

ליתיום ככל הנראה תישאר מתכת מועדפת בסוללות מפני שיש לה את הפוטנציאל האלקטרוכימי הגדול ביותר במונחי יחס אנרגיה למשקל. ליונים של ליתיום יש משקל אטומי נמוך וגודל פיזי קטן אשר מאיצים את הדיפוזיה שלו, ולא במקרה נחקרת המתכת הזאת מזה 122 שנים.

סוללות ליתיום מסחריות ראשונות יוצרו בשנות השבעים, בעיקר בסוללות לא נטענות אשר עדיין נמצאות בשימוש נרחב במכשירים אלקטרוניים עדינים. פריצות דרך חשובות שסללו את הדרך לשימוש בסוללות ליתיום-יון ברכב התרחשו במקביל בשנות ה-80, ומאז שהושקו באופן מסחרי בשנות ה-90 צנחו מחירי הסוללות האלה בכ-97%.

בשנת 1980 השתמש כימאי אמריקני לראשונה בקתודה שעשויה מתחמוצת ליתיום קובלט, ובאותה שנה גילה מדען מרוקאי, ראשיד יזאמי, את אנודת הגרפיט. הגילוי היותר מפורסם, אנודה שעשויה מננו-פחמן, פורסם שנה לאחר מכן על-ידי שני כימאים יפנים ופרץ את דרכה של סוני להשיק עשר שנים לאחר מכן סוללת ליתיום-יון נטענת מסחרית ראשונה.

המחקר החדש, של אנשי הארוורד Luhan Ye, Yang Lu, Yichao Wang ו-Jianyuan Li, הוא נדבך אחד נוסף בדרך לסוללות בטוחות יותר, שימושיות יותר, בעלות תכולת אנרגיה גבוהה יותר וכאלה ששורדות לאורך זמן.

לקריאה נוספת:

סוללות זולות לרכב חשמלי: BYD מקימה מפעל חדש וענק לייצור סוללות נתרן-יון

סטורדוט הישראלית תספק תאי סוללה לוולוו

פלטפורמת הרכב החשמלי של CATL מדגימה איך המהפכה החשמלית משנה את כללי המשחק בתעשיית הרכב

The post סוללת ליתיום-מתכת מצב מוצק שפותחה באוניברסיטת הארוורד תאפשר טעינה סופר-מהירה ולפחות 6,000 מחזורי טעינה-פריקה appeared first on TheCar.

יצרנית הסוללות הסינית BYD, שהיא גם יצרנית הרכב החשמלי הגדולה ביותר בעולם כאשר לוקחים בחשבון גם מכוניות היברידיות-נטענות, הניחה בסוף השבוע את אבן הפינה למפעל חדש בעיר שוג'ו שבסין, במטרה לייצר בו מידי שנה עד 30 גיגה-וואט סוללות נתרן-יון.

BYD משקיעה בפרויקט הזה 1.4 מיליארד דולר לאחר שכבר הבטיחה לעצמה לקוחות מתחום המיקרו-מוביליטי וכלי הרכב החשמליים הקטנים: חברת הסוללות Findreams Battery, ששייכת ל-BYD, תייצר את סוללות הנתרן-יון ותספק אותן ראשית לכל לקבוצת Huaihai הסינית שהיא בין יצרניות התלת-אופן החשמליים הגדולות בעולם, ויצרנית של מכוניות מיקרו חשמליות, דו-גלגלי חשמלי וסוללות אגירת חשמל ניידות ליישומים שונים.

שתי החברות הכריזו שבכוונתן להפוך את שוז'ו, שנמצאת פחות או יותר באמצע הדרך בין בייג'ינג לשנחאי, למרכז ייצור סיני של סוללות לכלי רכב זעירים ולקטנועים. כלים קטנים אלה, שבהם הרגישות למחיר הרבה יותר דרמטית מאשר במכוניות או בקרוסאוברים גדולים, הם לקוחות אידאליים לטכנולוגיה זולה שנמצאת בתחילת דרכה.

יחד עם זאת, תא של סוללה חשמלית הוא תא של סוללה, כלומר שזאת יחידת יסוד שאפשר לצרף אותה למארז סוללה קטן או למארז ענק בהתאם לתכולת האנרגיה הכוללת שנדרשת מן הסוללה כולה. ככל שעל כבישי סין והעולם יתגלגלו יותר תאי סוללת נתרן-יון כך ייצבר יותר ידע וניסיון עם הכימיה הזאת, ויתאפשר לפתח ולשפר אותה מהר יותר.

סוללות נתרן-יון מתאפיינות בצפיפות אנרגיה נמוכה מזאת של ליתיום-יון ושל ברזל-פוספט, ולכן נדרשת סוללה גדולה וכבדה יותר כדי לספק תכולת אנרגיה וטווח נסיעה דומה, אבל בסוללות כאלה יש פחות חומרים נדירים ויקרים ולכן עלות הייצור שלה נמוכה יותר ואפשר לייצר יותר סוללות כאלה. נקודת המפנה הכלכלית, כך דווח בסין, תגיע כאשר כושר הייצור של סוללות נתרן-יון תגיע ל-100 גיגה וואט סוללות בשנה, ואז הן יהיו זולות ב-30%-40% מסוללות ליתיום ברזל פוספט.

BYD הכריזה בשנה שעברה שסוללת הנתרן-יון שלה תשיג צפיפות אנרגיה של 160 וואט לקילוגרם ואורך חיים של 4,500 מחזורי טעינה כבר השנה, וכ-6,000 מחזורי טעינה בשנה הבאה, עם פוטנציאל של 8,000 מחזורים בעתיד הנראה לעין.

אגב, ה"אויב" הגדול ביותר של סוללות אלה הוא מחיר הליתיום אשר ירד בשנה האחרונה בחדות. אנשי BYD הצהירו בעבר על כוונתם לייצר סוללות נתרן-יון כל עוד שמחיר הליתיום בסין יהיה גבוה מ-200,000 יואן לטונה, אבל כיום המחיר של ליתיום נמוך יותר.

לקוחות טבעיים לסוללות נתרן-יון, חוץ מאשר כלי רכב קטנים וזולים, נמצאים גם בקיצוניות האחרת של עולם אגירת החשמל: עמדות אגירה גדולות עם תכולת אנרגיה עצומה שנדרשות בתעשיית האנרגיה המתחדשת, בספנות, ובחוות שרתי מחשב.

חטיבת הרכב של BYD הבטיחה כבר לפני יותר משנה להשיק סוללות נתרן-יון במכונית החשמלית הקטנה והחדשה שלה, סיגאל שהושקה לפני כתשעה חודשים, אבל עד כה נמכרת המכונית הזאת בסין רק עם סוללות LFP סטנדרטיות. BYD פרסמה בעבר שבכוונתה לייצר סוללות נתרן-יון גם במפעל קיים שלה בעיר נאנינג, והסוללות האלה מיועדות לסיגאל.

גם יצרנית הסוללות הסינית המובילה CATL הבטיחה סוללות נתרן-יון ואף הציגה אב טיפוס כזה, אבל גם היא עדיין לא מייצרת אותן בייצור מסחרי סדרתי.

מי שהקדימו את BYD ואת CATL אל שוק המכוניות עם סוללות כאלה הן חטיבת ייוואי (Yiwei) של פולקסוואגן ו-JAC וחברת JMEV של ג'נרל מוטורס וג'יאנגלינג מוטורס (JMC) אשר גלגלו בסוף דצמבר שתי מכוניות עירוניות קטנות עם סוללות נתרן-יון מייצור סדרתי אל אולמות התצוגה שלהן. סוללות הנתרן-יון של Yiwei ושל JMEV מיוצרות, בהתאמה, על-ידי יצרניות הסוללות הקטנות HiNa Battery ו-Farasis Energy.

CATL, כאמור, הכריזה כבר לפני קרוב לשנה על כוונתה לספק סוללות נתרן-יון לצ'רי הסינית (שכנתה לפרובינציה של JAC) אשר תשיק אותם במותג הרכב החשמלי החדש iCar במכונית קטנה שצפויה לעלות סביב ה-8,000 דולר בסין.

בינתיים עדיין לא פורסמו חדשות נוספות בגזרה הזאת כלומר שלא מן הנמנע ש-CATL מתמודדת עם אתגרים דומים לאלה של BYD בתחום הזה ויהיה מעניין לראות מי תגיע ראשונה ללקוחות: BYD סי-גאל עם סוללת נתרן-יון או מכונית מקבילה מתוצרת צ'רי.

The post סוללות זולות לרכב חשמלי: BYD מקימה מפעל חדש וענק לייצור סוללות נתרן-יון appeared first on TheCar.

זיקר, מותג הרכב החשמלי המתקדם מקבוצת ג'ילי, קיימה השבוע כנס טכנולוגי בסין שבמסגרתו חשפה סוללה מהפכנית שהוכנסה ליצור סדרתי ותוצע באולמות התצוגה בהיקף מסחרי כבר בעוד כשבועיים.

זיקר מכנה את המוצר החדש שלה "סוללת הזהב" ואנשיה מסבירים שהכימיה שלהם מבוססת על ליתיום-פוספט-ברזל – LFP עם צפיפות אנרגיה יוצאת דופן ביחס למקובל כיום ועל כן, לטענתם, היא מציעה "ביצועים טובים מאלה של רוב המתחרים בשוק".

אנשי זיקר מתחייבים שהטכנולוגיה שהם פיתחו מתאימה לטעינה במטענים סופר מהירים ומאפשרת הוספת טווח של 500 קילומטרים נסיעה תוך 15 דקות טעינה בלבד – בהנחה שעמדת הטעינה מסוגלת לספק הספק מספיק גבוה. הם טוענים גם ש"סוללת הזהב" שלהם היא סוללת הטעינה האולטרה-מהירה הראשונה בעולם בייצור המוני מסוג LFP שמתוכננת למתח עבודה של 800 וולט, ולדבריהם הם הצליחו לשמור על מחיר נמוך של מארזי הסוללה מבלי להתפשר על הבטיחות.

לדבריהם, המארז החדש עבר בהצלחה שישה מבחני בטיחות פדרליים מחמירים שכללו "חדירת מסמר" אשר בוצעו באופן אובייקטיבי ב"מרכז הלאומי לבדיקת איכות ובדיקת איכות הרכב". בין השאר הוכיח המארז שלהם עמידות בחום עצום: המארז לא עלה באש או התפוצץ גם לאחר 240 שניות של חשיפה לשריפה ממושכת בחום של 700 מעלות צלזיוס, משך זמן כמעט כפול מן התקן הלאומי הסיני שדורש חשיפה למשך 130 שניות, כך לדברי החברה.

צפיפות האנרגיה הרגילה בתאי LFP נמוכה מזו של תאי ניקל-מנגן-קובלט (NMC). למרות זאת, לדברי זיקר צפיפות האנרגיה של "סוללות הזהב" מגיעה ל-250 וואט-שעה לקילוגרם (Wh/kg) ברמת התא, ו-128 וואט-שעה לקילוגרם ברמת המארז. לשם השוואה, סוללת 'Qilin' המתקדמת של CATL, אשר מבוססת על תאי סוללה עם כימיית ניקל וקובלט – משיגה צפיפות אנרגיה של 255 וואט/קילוגרם ברמת המארז.

עוד מבטיחים אנשי זיקר שהסוללות החדשות שלהם מספקות ביצועי טובים גם בטמפרטורות נמוכות, ושהפגיעה בביצועים בתנאים כאלה "פחות קשה ביחס למתחרים".

כל הטוב הזה אולי יכול להישמע טוב מכדי להאמין בו ומתאים להבטחות מעורפלות של יצרניות רכב לגבי עתיד כלשהו אבל לא במקרה זה: אנשי זיקר מספרים שמארזי הסוללות עם הכימיה החדשה שלהם מותקנים כבר כעת בדגם 007 החדש – מכונית סדאן שנחשפה לא מכבר בתערוכת הרכב של גוואנג'ו ותושק בסין כבר בעוד כשבועיים.

כדי להשלים את התמונה ולענות על הצורך בעמדות טעינה סופר מהירות שימצו את פוטנציאל הטעינה המהירה מבטיחים אנשי זיקר להרחיב את רשת הטעינה המהירה שלהם ברחבי סין ל-1,000 עמדות עד לסוף השנה הבאה, ועד 10,000 עמדות עד לסוף שנת 2026.

הכל נשאר במשפחה

נקודה מעט מעורפלת קשורה להגדרה המדויקת של צוות הפיתוח שפיתח את הכימיה ואת המארז. אנשי זיקר אמנם הציגו את הסוללה ואת הטכנולוגיה ככאלה שפותחו במלואם על-ידם, לטענתם באמצעות צוות פיתוח של לא פחות מ-1,000 מהנדסים ששקדו על מלאכת הפיתוח במשך מספר שנים. עם זאת, בין השורות מסתבר שכנראה צריך לחלק את הקרדיט למוצר המוגמר בין לפחות שני צוותי פיתוח שונים.

חברת האם של זיקר, קבוצת ג'ילי, רכשה לא מכבר את השליטה ביצרנית הסוללות Quzhou Jidian New Energy Technology אשר ככל הנראה פיתחה את הכימיה ואולי גם את התהליך התעשייתי לייצור תאי הסוללה, ואילו צוות הפיתוח של מארז הסוללה שייך לזיקר עצמה או אולי אפילו לקבוצת ג'ילי, אשר מחזיקה גם בשורת מותגים אחרים – ותיקים וחדשים. קבוצת ג'ילי מייצרת את סוללות הזהב החדשות במפעל Quzhou של החברה אשר הוקם על מגרש ריק תוך 15 חודשים בלבד. מפעל זה כבר מייצר סוללות NMC שמותקנות במותגים אחרים של הקבוצה, למשל דגמים של 'סמארט', וכושר הייצור השנתי שלו צפוי להיות 24 ג'יגה וואט שעה, שזה מספיק כדי לספק בכל שנה סוללות ל-840,000 כלי רכב חשמליים.

זיקר, אשר עומדת להיות מונפקת בקרוב, לפחות בחלקה, היא אחת החברות היותר מתקדמות טכנולוגית בקבוצת ג'ילי ובינתיים אינה נפרדת מן הקבוצה כולה. לכן בהחלט אפשר לומר שהטכנולוגיה פותחה על-ידי יצרנית רכב (ג'ילי) ובוודאי לא על-ידי יצרנית סוללות. אם ממשיכים לזרום עם ההגדרה הזאת הרי שמדובר באירוע היסטורי: זאת פעם ראשונה שיצרנית רכב מפתחת כימיה של סוללות לרכב חשמלי (מרמת התא ולא רק מרמת המארז), והפעם השנייה, אחרי BYD שהיא בראש ובראשונה יצרנית סוללות, שיצרנית רכב מפתחת סוללות. גם טסלה נאלצה לפתח מארזי סוללות (אגב, לא רק לרכב) – אבל מאז ומעולם היא רכשה את תאי הסוללות מיצרניות סוללות.

הבשורה החשובה יותר עבורנו נובעת מכך שכמעט כל טכנולוגיה חדשה בתעשיית הרכב מוצאת את דרכה ראשית לכל במכוניות היקרות והמתוחכמות יותר ולאחר מכן מחלחלת לכלל התעשייה. כך צפוי גם במקרה הזה. זיקר היא היצרנית הראשונה בקבוצת ג'ילי שכבר הכניסה את הכימיה החדשה לייצור סדרתי, ולטענת אנשיה גם שיפרה מאוד את התהליך התעשייתי של בניית מארזי הסוללה. אם הסוללה תתגלה כהצלחה ברור שזיקר לא תהיה היצרנית האחרונה בקבוצת ג'ילי שעושה בה שימוש.

לפי הנתונים שהוצגו – זיקר הוזילה כמעט ב-15% את העלות הכוללת של כל קילוואט שעה במארז הסופי ביחס לסוללות מקבילות, והגדילה ב-40% את תפוקת קו הייצור של תאי הסוללה, בין השאר באמצעות אוטומציה מלאה של כל 18 "תהליכי המפתח של המפעל" שמייצר את התאים. הוזלת הייצור של מארזים ותאי סוללה מסייעת לתהליך ההוזלה העתידית של כל הסוללות לרכב חשמלי.

אגב, כפי שהוצג לפני כחודש בתערוכת גוואנג'ו, ה-007 תוצע עם מגוון רחב של סוללות, וזיקר תתקין את "סוללות הזהב" שלה כבר בגרסת הבסיס במארז עם תכולת אנרגיה של 75.6 קילוואט שעה. בנוסף יוצע גם מארז NMC מתוצרת CATL עם תכולת אנרגיה של 100 קילוואט שעה. שתי התצורות האלה יספקו טווחי נסיעה של בין 688 קילומטרים בין טעינות לבין 870 קילומטרים, בהתאם לסוג ההנעה. דגם 007 החדש נמכר במכירה מוקדמת בסין בטווח מחירים של בין 31,700 ל-47,000 דולר.

The post זיקר הציגה את סוללת הזהב: הוספת 500 קילומטרים בטעינה מהירה של 15 דקות appeared first on TheCar.

אחד ממושגי הקסם, "הגביע הקדוש" של תחום הסוללות לרכב חשמלי בשנים האחרונות, הוא "סוללות מצב מוצק" אשר מבטיחות לשנות באופן קיצוני את יעילות השימוש בכלי רכב חשמליים בזכות טעינה מאוד מהירה ותכולת אנרגיה גבוהה.

פריצת הדרך הזאת, חשובה ככל שהיא, לא יכולה ולא תהיה התשובה היחידה של טכנולוגיות הסוללה לדרישות העולמיות לאגירת אנרגיה, ובתוך שלל התאריכים וההבטחות שנזרקים לאוויר בהקשר לטכנולוגיה הזאת צריך להבדיל בין מועד ההשקה של מוצר מסחרי כזה לבין מועדי התיעוש והסטנדרטיזציה של הטכנולוגיה הזאת. רק ייצור מסחרי בקנה מידה נרחב יבטיח שסוללות מצב מוצק יותקנו במכונית שלנו ולא רק באי אילו מכוניות שאינן רלוונטיות אלינו.

חדשות חשובות ומעניינות שנשמעו בתערוכת המכוניות של גוואנג'ו, שנפתחה בסין לפני כשבועיים, פורסמו על-ידי שתי יצרניות רכב סיניות שממוקמות בינתיים רק בשורה השנייה או השלישית של תחום הרכב החשמלי מבחינת מכירות, מגוון דגמים או פריצות דרך טכנולוגיות. זאת בדיוק הסיבה שאלה חדשות חשובות.

GAC המקומית, שכזכור עשתה אצלנו ביקור חטוף והבטיחה לחזור אלינו בעתיד בדמות חטיבת הרכב החשמלית שלה – AION, מבטיחה להיות בין יצרניות הרכב הראשונות בעולם שיציעו מכוניות מייצור סדרתי עם סוללות מצב מוצק, ושזה יקרה כבר בשנת 2026, כלומר ממש מעבר לפינה.

אנשי GAC הבטיחו שלסוללות שלהם יש צפיפות אנרגיה (ברמת התא) של 400 וואט-שעה לקילוגרם (Wh/kg), ושהן עברו כבר ניסויים מפרכים והוכיחו את היעילות שלהן גם בתנאים קיצוניים. לשם השוואה, צפיפות האנרגיה של סוללת Qilin המתקדמת של CATL הסינית – יצרנית הסוללות הגדולה ביותר בעולם – היא 255 Wh/kg (ברמת המארז). אנשי GAC הצהירו הצהרה חשובה נוספת, שתתחבר מיד עם נתונים אחרים, וסיפרו שהם שוקדים גם על הפיתוח של "מספר סוגי סוללות חדשים נוספים", ובהם סוללות נטולות קובלט ונתרן-יון. עם זאת, הם לא חשפו פרטים נוספים בקשר לכך.

בהערת אגב נזכיר ש-GAC היא אחת השותפות של טויוטה בייצור ושיווק מכוניות בסין (וגם להיפך, טויוטה, כמו הונדה, היא אחת השותפות של GAC), וזה חשוב כי טויוטה מסתמנת כאחת היצרניות ששמו להן למטרה להוביל את המירוץ אל סוללת מצב מוצק.

חשובה לא פחות העובדה ש-GAC השקיעה כבר כ-1.5 מיליארד דולר בהקמת מפעל סוללות ראשון בבעלותה המלאה, והמפעל הזה צפוי להתחיל לייצר סוללות ליתיום-יון קונבנציונליות ממש בימים אלה. לא מדובר בסתם "מפעלונצ'יק", אלא באופרציה שתגיע בשיאה לפוטנציאל ייצור שנתי של 36 גיגה-וואט שעה (GWh), וזאת כמות סוללות שיכולה לשמש ב-600,000 כלי רכב חשמליים.

במקביל, יצרנית הרכב הסינית 'צ'נגאן', החמישית בגודלה בסין ושותפתה (בין השאר) של פורד, הכריזה באותו מעמד שהיא מתכננת להגיע לשוק עם סוללת מצב מוצק כבר במהלך שנת 2027, והיא מתחייבת לצפיפות אנרגיה מרשימה (ברמת התא) של עד 500 וואט/ק"ג. צ'נגאן השקיעה כמעט 1.4 מיליארד דולר בחטיבת הסוללות החשמליות שלה ובין השאר יותר מאשר תכפיל את מספר עובדי המחקר והפיתוח מ-1,200 ל-3,000 במהלך השנה הקרובה.
החטיבה הזאת תפתח במקביל גם סוללות ליתיום-גופרית וגם "סוגי סוללות חדשים אחרים", ונדמה שהתמונה כבר מתחילה להתבהר: מי שהניעו עד היום את כל תהליכי המחקר, הפיתוח, התיעוש והייצור של סוללות בכלל ובפרט סוללות לרכב חשמלי היו יצרניות סוללות – מ'סוני', LG וסאמסונג ועד ל-CATL ו-BYD, והן נעזרו במידה רבה בספקיות משנה שלהן ובאוניברסיטאות ומכוני מחקר. אלא שאצל יצרניות הרכב "נפל אסימון", והן מבינות שסוללות לרכב חשמלי הן משאב אסטרטגי שראוי להיאבק עליו וטכנולוגיה שכדאי לשלוט בה.

הבידול בין כלי רכב חשמליים בעתיד יהיה לא רק בעיצוב, בביצועים ובפונקציות של קישוריות ובידור אלא גם בטכנולוגיית הסוללות, וזה מאד הגיוני בהתחשב בכך שהטכנולוגיה הזאת גוזרת את המחיר שלהן ואת ביצועי הטווח ומהירות הטעינה.

הגביע הקדוש

אחד הרכיבים הרגישים והבעייתיים בסוללות רכב חשמלי הוא האלקטרוליט – נוזל או ג'ל שדרכו נעים יונים בין האנודה לקתודה ובחזרה. התרכובת הכימית של האלקטרוליט משפיעה על צפיפות האנרגיה בעוד שהאפשרות ל"בריחת" אלקטרוליט מתוך התא הסגור, למשל כתוצאה של חבלה פיזית, מגדירה את רמת הסיכון שהסוללה תתלקח ותבער. סוללות מצב מוצק עמידות מאוד בפני זעזועים ולא מתלקחות גם בטמפרטורות גבוהות, וזה עושה אותן בטוחות הרבה יותר. הן גם קלות יותר ועמידות במתח גבוה יותר.

הפתרון התיאורטי למגבלות של אלקטרוליט נוזלי הוא אלקטרוליט מוצק, אלא שבין התיאוריה למציאות צריך להתגבר על מגבלות פיזיקליות כמו תנועה איטית יותר של אלקטרונים בתווך מוצק ביחס לתווך נוזלי, קושי לספק עמידות לטווח ארוך ועלויות ייצור. משך הזמן שנדרש למעבר של יונים באלקטרוליט מוצק ארוך יותר מאשר דרך חומר נוזלי וזה אומר שמשך הטעינה מתארך וגם הזמן שנדרש כדי לשחרר אנרגיה מן הסוללה.

תעשיית הסוללות נאבקת באתגרים האלה מזה יותר מעשור ומידי פעם נרשמות פריצות דרך והכרזות כאלה ואחרות. אחת ההבטחות היותר מוצקות (תרתי משמע) שנשמעו עד כה היא של טויוטה שמבטיחה כעת מסחור של הטכנולוגיה הזאת בשנת 2027. ניסאן, המתחרה הגדולה מיפן, מבטיחה הבטחה דומה עם תאריך יעד של שנת 2028, ואילו אנשי ב.מ.וו מדברים על שנת 2030.

ככל הידוע, תאריך היעד המוקדם ביותר לכלי רכב מתוצרת יצרנית מסה הוא שנת 2025, ועל המועד הזה חתומה יצרנית הרכב הסינית הממשלתית הגדולה ביותר – סאיק, שהכריזה מוקדם יותר השנה על הגדלת חלקה בחברת הסטארט-אפ הסינית 'צ'ינגטאו'. אנשי סאיק מבטיחים שלא מדובר בגימיק ובהצגת טכנולוגיה רק לשם ההצגה, אלא שהם ייצרו וימכרו בשנת 2025 לא פחות מ-100,000 כלי רכב חשמליים עם סוללות מצב מוצק.

התמקדות באלקטרוליט עצמו, וברכיבים פנימיים אחרים של תאי הסוללה, מזכירה לנו שבחזית הזאת נמצאות כמה וכמה חברות ישראליות מבטיחות כמו 'סטורדוט', 3DBattery ואחרות, כמו גם מאות מכונית מחקר וחברות קטנות וגדולות שחלקן צפויות להשיג פריצות דרך חשובות בשנים הקרובות.

למשל, חברת Koike היפנית מתמקדת בפיתוח של אלקטרוליט חד-גבישי שמבטיח להאריך משמעותית את אורך החיים של סוללת מצב מוצק, וזאת על בסיס עבודה של המכון הלאומי למדע וטכנולוגיה תעשייתיים מתקדמים ביפן (AIST). אנשי קוייקי טוענים שממש בקרוב הם יתחילו לחלק דגימות של החומר שפיתחו ליצרניות סוללות ברחבי העולם במטרה להגיע למסחור של הטכנולוגיה הזאת עוד לפני שנת 2028.

חברות אחרות מבטיחות שהפורמולות שלהן מתגברות על אתגרים רבים אחרים כמו משך הטעינה, מחיר, זמינות חומרי גלם ועוד, אבל האתגר הגדול ביותר של כל החברות האלה ושל המשקיעים הוא ייצור תעשייתי ומסחרי.

מחיר, טווח ומהירות טעינה

על אף ש"מצב מוצק" נשמע כמו פתרון אידאלי, ודאי לצורך יישומים אוטומוטיביים, צריך לשים לב שתעשיות הרכב והסוללות ממש לא ממוקדות רק בכיוון הזה. למען האמת רוב תשומת הלב ורבות מפריצות הדרך מגיעות מטכנולוגיות סוללה שמכילות אלקטרוליטים נוזליים, וחדשות לבקרים אנחנו שומעים על חומרים חדשים ושיפורים גדולים בתכולת האנרגיה של תאי סוללה, בעמידות שלהם לאורך זמן ובקיצוצי עלויות.

בכל מקרה, יצרניות הסוללות לא יושבות בחיבוק ידיים בשעה שהלקוחות שלהן מפתחות בעצמן טכנולוגיה ומתקני ייצור. יצרנית הסוללות הגדולה בעולם, CATL חשפה מוקדם יותר השנה סוג של פתרון ביניים: סוללת "מצב מוצק למחצה" עם אלקטרוליט דמוי ג'ל והבטחה להתחלת ייצור המוני עד לסוף השנה. תחת "כוכבית" שצמודה להצהרה הזאת צריך לומר שסוללת ה"מוצק למחצה" של CATL מיועדת לתעשיית התעופה, וזו תעשייה שמסוגלת לשלם מחירים הרבה יותר גבוהים מתעשיית הרכב.

טויוטה, כזכור, כיכבה השנה בכותרות עם מפת דרכים לעידן הרכב החשמלי שעליה מסומן יעד לייצור של 3.5 מיליון כלי רכב חשמליים בכל שנה משנת 2030, ומי שהציץ במפה הזאת ודאי שם לב שסוללות מצב מוצק אמנם מופיעות עליה אבל לא לבד ולא במרכז. טויוטה, כך פורסם ביפן, תייצר בכל שנה בסוף העשור רק "כמה עשרות אלפי כלי רכב" חשמליים עם סוללות מצב מוצק, ואם התוכניות של 'סאיק' ריאליות הרי שזה יקרה הרבה אחרי שהסינים כבר ייצרו מאות אלפי מכוניות כאלה.

רוב כלי הרכב החשמליים הגדולים של טויוטה יציעו טווחי נסיעה של בין 800-1,000 קילומטרים עם סוללות קונבנציונליות יקרות יותר או פחות, ואלה ייוצרו בין השאר במפעל סוללות חדש שטויוטה הקימה בצפון קרולינה שבארה"ב וצפוי להגיע בסוף העשור לתפוקה של 30 ג'יגה-וואט שעה. בחלוקה למארזי סוללה של כ-80 קילוואט-שעה זה מספיק כדי לייצר 375,000 מכוניות חשמליות, וזה רק בארה"ב.

במילים אחרות, אחד ה"אויבים" של סוללות מצב מוצק הוא ההשקעה העצומה של תעשיות הרכב והסוללות בטכנולוגיות הזמינות יותר, אלה שעובדות כבר כרגע. המשמעות היא שגם בסוף העשור סביר שרוב רובן המכריע של מכוניות חשמליות שיוצעו באולמות התצוגה יהיו עם סוללות עם אלקטרוליט נוזלי, והשיפורים החשובים ביחס לסוללות שמוכרות לנו כרגע יושגו בעלויות ייצור, מהירויות טעינה, וצפיפות אנרגיה – וכל אלה יאריכו את טווחי הנסיעה.

ממשלת ארה"ב, כמו הממשלות באירופה ובקוריאה, הפנימה זה מכבר את הערך האסטרטגי העצום של אגירת אנרגיה וטכנולוגיית סוללות, ולכן שני הקרבות הכי מעניינים שצפויים לנו עד לסוף העשור הם ראשית לכל על ההגמוניה בטכנולוגיות סוללה ובהיקפי ייצור בין יפן, קוריאה, אירופה וארה"ב לבין סין, וקרב לא פחות מעניין בין יצרניות הסוללות לבין הלקוחות הגדולים שלהן – יצרניות הרכב.

לקריאה נוספת:

הרכב החשמלי שלנו ייטען תוך שניות בודדות

האם "סיליקון במצב מוצק" הוא פריצת הדרך הבאה בתחום הסוללות?

המרוץ אל טעינה סופר מהירה: מתי נוכל לטעון רכב חשמלי תוך חמש דקות?

CATL חשפה סוללה עם טווח של 1,000 קילומטרים. בקרוב אצלנו

הסוללה החדשה של סאמסונג: טעינה אולטרא-מהירה במחיר עממי

The post המירוץ אל סוללת מצב מוצק, טעינה מהירה וטווח נסיעה של 1000 קילומטרים: סין מול יפן מול קוריאה, ותעשיית הרכב מול תעשיית הסוללות appeared first on TheCar.

יצרנית הסוללות הגדולה ביותר בעולם, CATL, חשפה היום (ד') טכנולוגיית סוללות חדשה שאותה היא מכנה "שאנשינג" או "תנועה אלוהית". לדברי אנשי החברה מדובר בסוללות שעברו כבר את כל שלבי הניסויים והן עושות את דרכן לייצור סדרתי ממש ברגעים אלה. לדבריהם – כבר ברבעון הראשון של השנה הבאה יימכרו בשוק מכוניות חשמליות עם סוללות כאלה, והנהגים שלהן יוכלו לקבל בטעינה מהירה של 10 דקות תוספת טווח חשמל של 400 קילומטרים.

השם הרשמי של סוללת שאנשינג הוא Shenxing Superfast Charging Battery והכימיה שלה מבוססת על ליתיום ברזל פוספט (LFP). לטענת אנשי CATL זאת הסוללה הראשונה בעולם שתומכת בטעינה אולטרה-מהירה ברמה 4C, ופירושה הוא שאפשר, תיאורטית, לטעון את הסוללה במלואה תוך כרבע שעה.

רוב סוללות הליתיום-יון שמיוצרות בימינו עבור כלי רכב חשמליים הן ליתיום-יון טרינריות (Li-ion ternary) או סוללות LFP, כאשר לסוג הראשון יש צפיפות אנרגיה גבוהה יותר אבל המחיר שלהן גבוה ואילו לסוג השני יש צפיפות אנרגיה נמוכה יותר ומחיר נמוך יותר, אבל הן גם מתפקדות פחות טוב בטמפרטורות נמוכות. אנשי CATL מצהירים שסוללת שאנשינג החדשה מציגה ביצועים טובים גם בטמפרטורות נמוכות, ושאפילו בטמפרטורה של מינוס 10 מעלות אפשר לטעון אותה עד 80% בתוך 30 דקות.

אנשי CATL מסבירים שהחידוש שלהם קשור לאופן שבו מוטמע חומר הקתודה כך שהוא מאיץ את הפקת יוני הליתיום. גם שטח הפנים של הגרפיט באנודה מצופה בשכבה נקבובית, וזה יוצר יותר מסלולים שדרכם יונים יכולים לנוע. כך מואצות הולכת הזרם והטעינה.

מעבר לביצועים המבטיחים הבשורה החשובה ביותר של סוללת שאנשינג היא שזאת כימיה פחות יקרה, כלומר שהיא מכוונת לפלח הפחות יקר של שוק הסוללות שבו CATL עדיין לא נחשבת לשחקנית מובילה, ודאי לא ביחס לגודל שלה: CATL שולטת ב-36.8% מכלל השוק העולמי של סוללות לכלי רכב חשמליים.

שוק ה-LFP הסיני נשלט כרגע על-ידי BYD שמחזיקה בכ-43.2% ממנו, בשעה ש-CATL היא יצרנית הסוללות הגדולה ביותר בסין שמחזיקה בכ-41.8% מכלל שוק הסוללות. CATL חזקה במיוחד בפלח השוק של סוללות יקרות בסין, שבו עומד נתח השוק שלה על יותר מ-62.5%.

CATL כבר רשמה מספר פריצות דרך טכנולוגיות כמו זאת של סוללת 'קילין' (Qilin) שהוצגה לפני קצת יותר משנה ומשמשת את 'זיקר 001'. סוללה זאת מאפשרת טווח נסיעה של יותר מ-1,000 קילומטרים. אלא שהחידוש של טכנולוגיית 'קילין' נוגע למארז הסוללה ולא לכימיה שלה. מוקדם יותר השנה CATL חשפה טכנולוגיית סוללה עם צפיפות אנרגיה גבוהה במיוחד של עד 500 וואט/ק"ג ברמת התא הבודד.

הלקוחה הגדולה ביותר של CATL היא טסלה, שמבטיחה כיום תוספת טווח של עד 322 קילומטרים תוך 15 דקות. יהיה מעניין לגלות אם הכימיה החדשה תיושם כבר במתיחת הפנים של 'מודל 3' החדשה שתושק בקרוב.

The post הנה זה כאן: טווח נסיעה של 400 קילומטרים ב-10 דקות טעינה. CATL חשפה היום את סוללת שאנשינג פורצת הדרך appeared first on TheCar.

יצרנית הסוללות הסינית 'גושין' (Gotion High-Tech), שנשלטת על-ידי קבוצת פולקסווגן, הכריזה על תחילת ייצור מתוכננת בשנה הבאה של מארז סוללות שיספק טווח נסיעה של עד 1,000 קילומטרים בין טעינות וישרוד למשך לפחות שני מיליון קילומטרים.

שלושת החידושים המשמעותיים בסוללה של גושין, שנקראת L600 LMFP Astroinno, הם כימיה חדשה שמבוססת על שימוש במנגן, אלקטרוליט חדש, ומארז פטנטי שמשפר את העמידות כנגד חום, מפחית את משקל הסוללה ומגדיל את צפיפות האנרגיה ביחס למשקל.

גושין היא חברה סינית אבל המטה שלה נמצא בקליפורניה, ארה"ב, אחד ממרכזי הפיתוח שלה נמצא באוהיו, ארה"ב, ובעלת השליטה העיקרית שלה היא קבוצת פולקסווגן. לפי הכרזת החברה – פיתוח הסוללה החדשה ארך כעשר שנים, והכימיה שלה, שמבוססת על מנגן, ברזל וזרחה (פוספט), מספקת צפיפות אנרגיה כוללת שקולה לזאת של ליתיום-יון אבל עושה שימוש בחומרים הרבה יותר בטוחים ופחות יקרים.

אנשי גושין מבטיחים שהסוללה שלהם מסוגלת לספק 4,000 מחזורי טעינה מלאים בטמפרטורת החדר, 1,800 מחזורי טעינה בטמפרטורה גבוהה, ויותר מ-1,500 מחזורי טעינה מהירה של 18 דקות. אם כופלים את זה ב-1,000 קילומטרים של טווח (אמנם לפי שיטת המדיד הסינית) שאותם מספק מארז של 140 קילוואט שעה – מקבלים טווח תיאורטי של 4 מיליון קילומטרים בטעינה איטית בטמפרטורה אופטימלית, או 1.5 מיליון קילומטרים בטעינות מהירות.
אם נניח שסוללה כזאת תקבל אחריות יצרן ל-2 מיליון קילומטרים ונחלק את הטווח הזה לממוצע של 25,000 הקילומטרים בשנה שמבצע "רכב צמוד" בצי רכב ישראלי, נקבל 80 שנות נסיעה. בחלוקה לממוצע הנסועה של מכונית בבעלות פרטית בישראל (13,000 קילומטרים) מקבלים 153 שנות נסיעה.

כאמור – אנשי גושין מבטיחים שלא מדובר בסוללה תיאורטית אלא בתאי סוללה ומארזים שצפויים להיכנס לייצור סדרתי כבר בשנה הבאה, והם אפילו מציגים את מפעל הייצור שלהם. אנשי גושין עדיין לא מספרים מי הלקוחות הראשונים שלהם (רמז: פולקסווגן) אבל מבטיחים שברמת התא הבודד הם השיגו צפיפות אנרגיה של 240Wh/kg.

חידוש נוסף הוא מארז סוללה מתוכנן בקפידה שמבוסס על מודולים דומים ליחידות ה"להב" של -BYD, עם חומרי בידוד שלטענת החברה עמידים בטמפרטורות של יותר מ-1,200 מעלות צלזיוס. לדבריהם, טמפרטורת הפירוק התרמי של החומרים שבהם נעשה שימוש ברמת התא הבודד גבוהה בהרבה מזו של חומרים טרינריים, וזה הופך אותם לבטוחים יותר. בנוסף, המארז כולל ארבע שכבות הגנה ובהן "תעלות אוורור לפינוי מהיר של חום בנסיבות קיצוניות" כמו גם מערכת בטיחות אקטיבית ברמת מערכת ניהול הסוללה (BMS). כל אלה יחד מסתכמים – כך הם מבטיחים – ברמת בטיחות גבוהה במיוחד.

מארז הסוללות כולל טכנולוגיית קירור נוזל דו-צדדית במבנה סנדוויץ' אשר לדברי החברה צמצם את מספר החלקים במארז ב-45% והפחית את משקלו ב-32%. בין השאר, האורך הכולל של חיווט בתוך המארז צומצם מ-303 מטרים ל-80 מטרים. התוצאה, לדבריהם, היא צפיפות אנרגיה של 190 Wh/kg ברמת מארז הסוללה.

ובחזרה לכימיה: הקתודה של התא בנויה מחומר שמהווה למעשה ענף ספציפי של כימיית ליתיום ברזל פוספט (LFP) אשר הופכת פופולרית בשנים האחרונות. באמצעות הוספת מנגן בטכנולוגיה הקניינית של גושין, ושימוש באלקטרוליט חדש, נוצרה קתודת ליתיום מנגן ברזל פוספט (LMFP). לצורך זה הם היו צריכים לפתור בעיה של רגישות המנגן להמסה בטמפרטורה גבוהה, כמו גם בעיות של מוליכות ודחיסות של החומר.

התוצאה – שעליה שוקדות כיום גם מספר חברות נוספות – היא כימיית ליתיום ברזל מנגן פוספט (LMFP) שמספקת צפיפות אנרגיה דומה לזו של ניקל-קובלט-מנגן (NCM) מבלי לעשות שימוש בקובלט או ניקל, ומגדילה משמעותית את יכולת הטעינה המהירה.

The post סוללה עם טווח של 1,000 קילומטרים ושרידות של 150 שנות נסיעה נכנסת לייצור בשנה הבאה appeared first on TheCar.

תעשיית הסוללות בפרט, ותעשיות הרכב והאלקטרוניקה בכלל, מצפים בקוצר רוח לפריצות דרך טכנולוגיות שיאפשרו להגדיל באופן ניכר את קיבולת האנרגיה של סוללות, ובכל שני וחמישי אנחנו מתבשרים על חומר חדש או טכנולוגיה חדשה שמשיגים שיפור ומוזילים את עלויות הייצור.

חלק מן הבשורות, כמו הטכנולוגיה החדשה שסאמסונג חשפה לפני כשבועיים או הכימיה החדשה ש-CATL הכריזה עליה בסוף השבוע שעבר, משפיעות כבר ברגע זה על מחיריהן של מכוניות חדשות ועל התוכניות המיידיות של יצרניות רכב חשמלי. אחרות – כמו זאת שעליה אנחנו מדווחים כעת – מדגימות את פוטנציאל השיפור ועשויות להשפיע על הדור הבא של רכב חשמלי.

בתחילת פברואר פרסם צוות חוקרים קוריאנים מאוניברסיטת POSTECH ומאוניברסיטת Sogang את תוצאות המחקר אודות טכנולוגיה מהפכנית שפותחה על-ידם ועשויה להגדיל פי עשרה או יותר את קיבולת האנרגיה של סוללות, ובהתאמה גם את טווח הנסיעה של רכב חשמלי.

עוד לפני שנכנסים לעובי הקורה חשוב להדגיש שאוניברסיטת סוגאנג, שפועלת בסיאול, נחשבת לאחת מאוניברסיטאות המחקר הפרטיות היוקרתיות ביותר בדרום קוריאה, בין השאר מפני שמתקבלים אליה אך ורק תלמידים שציוניהם בסיום התיכון מדרגים אותם באחוזון העליון של תלמידי דרום קוריאה. אוניברסיטה זאת נחשבת לאחת האוניברסיטאות הפרטיות המובילות ולאחד מבתי הספר המובחרים היוקרתיים ביותר בדרום קוריאה.

שותפת המחקר, אוניברסיטת POSTECH, דורגה בשנים האחרונות על-ידי גופים שונים (בשנים שונות) כאוניברסיטה הטובה ביותר למדע וטכנולוגיה באסיה, כזאת שמדורגת במקום ה-28 בעולם וכאוניברסיטה הטובה ביותר בדרום קוריאה.

בהובלת הפרופסורים Soojin Park ו-Youn so Kim מאוניברסיטת POSTECH ופרופסור Jaegeon Ryu מאוניברסיטת Sogang פיתח צוות המחקר פולימר ייחודי כחומר אנודה, וניסויים מצאו שזה חומר יציב, אמין, ובעל קיבולת גבוהה פי עשרה או יותר מן הקיבולת של אנודות גרפיט קונבנציונליות. לטענת החוקרים, פריצת הדרך הושגה על ידי החלפת הגרפיט הקונבנציונלי באנודה מבוססת תרכובת של סיליקון עם פולימרים שמונחים בשכבות, מה שתרם ליציבות ולאמינות. המכשול שעליו התגברו החוקרים, לטענתם, הוא שבכל הניסיונות הקודמים לשלב סיליקון בחומרי אנודה בקיבולת גבוהה נפגעו ביצועי הסוללה כתוצאה מהרחבת הנפח של החומר בגלל התגובה שלו עם ליתיום. פריצת הדרך היא גילוי פולימר ששולט ביעילות בהתפשטות הנפחית. בנוסף, החוקרים השתמשו בפוליאתילן גליקול כדי לווסת את הפעילות הפיזיקלית ולהקל על דיפוזיה של ליתיום-יון.

פני השטח של האנודה טעונים ברובם במטען שלילי והפולימרים הטעונים בשכבות ערוכים לסירוגין בין מטענים חיוביים ושליליים. התוצאה היא אלקטרודה עבה עם קיבולת גבוהה וצפיפות אנרגיה גבוהה פי יותר מעשרה מזו של סוללות ליתיום-יון רגילות.

מפאת חוסר בידע ובנתונים לא ניכנס כאן להסבר הכימי ונסתפק בציטוט הטענה לפיה הפולימר החדש "מנצל כוחות הקולומביים (כוח המשיכה והדחייה בין שני חומרים עם מטענים דומים או שונים, בהתאמה)… הכוח הזה, בפולימר החדש, גבוה בהרבה מזה של קשרי מימן אבל הוא גם הפיך – וזה מקל על השליטה בהתפשטות הנפחית.

שאלת מיליון הדולר היא האם ומתי יהפוך המחקר הזה ליישומי ואם אפשר למסחר בטווח הנראה לעין את הטכנולוגיה. אם וכאשר זה יקרה זה יכול להאיץ באופן משמעותי את תחום הרכב החשמלי בעולם, ולסייע גם בתחומים נוספים.

The post טכנולוגיית סוללה חדשה מבטיחה להגדיל פי עשרה את טווח הנסיעה של רכב חשמלי appeared first on TheCar.

יצרנית הסוללות הגדולה ביותר בעולם, CATL, הכריזה בסוף השבוע על תחילת הייצור של סוללות ליתיום-זרחן-ברזל חדשות, שאותן היא מכנה M3P. סוללות אלה אמורות להיות פחות יקרות לייצור מסוללות ליתיום-יון קונבנציונליות ולהציע צפיפות אנרגיה כמעט זהה, והמשמעות היא יותר תכולת אנרגיה וטווח נסיעה לכל שקל. במקביל, החברה מתחילה לייצר גם סוגי מארזים חדשים שיאפשרו לדחוס יותר תאי סוללה ליחידת נפח תוך שיפור אפשרויות הקירור וחיסכון במשקל למארז כולו.

M3P מצטרפת לגל חדש של פתרונות ברמת הכימיה של תא הסוללה אשר עושים שימוש בזרחן, מנגן או יסודות כימיים אחרים שמחליפים מתכות ומינרלים נדירים כמו ליתיום וקובלט כדי לצמצם את העלויות ולהגביר במהירות את פוטנציאל התפוקה. בין השאר, שת"פ של פולקסווגן ו-JAC הציג לאחרונה כימיית נתרן-יון ואילו סאמסונג הציגה טכנולוגיית "תא סוללה פריזמטי". גם BYD צפויה להציג ברבעון הקרוב מארזי סוללה חדישים.

מבחינתנו, כצרכנים שלא משתוקקים ללמוד כימיה, M3P מצטרף כעת לטכנולוגיית הליתיום יון NCM ו-NCA ששולטת בקרוב ל-60% משוק הסוללות לרכב חשמלי (N מייצג ניקל, C מייצג קובלט, M מייצג מנגן ו-A עבור אלומיניום), ולטכנולוגיית ליתיום LFP (ליתיום ברזל זרחן, או פוספט) שמחזיקה ביותר משליש מסך הייצור העולמי של סוללות לרכב חשמלי. סוללות ליתיום-יון מתקדמות משיגות צפיפות אנרגיה של 325 וואט-שעה לקילוגרם (ופחות מתקדמות כ-150), ואילו סוללות ליתיום ברזל זרחן מתקדמות משיגות צפיפות של כ-160 וואט-שעה לקילוגרם.

M3P הם ראשי תיבות שבהם M הוא קיצור של מתכת, M3 מייצג שלושה יסודות מתכת (מה שמכונה Ternary), ו-P מייצג זרחן. לדברי אנשי CATL, סוללת M3P לא מכילה ליתיום מנגן ברזל זרחן, כמו כימיות טרניטי אחרות אלא אלמנטים מתכתיים שונים, וההערכה היא שמדובר גם על מגנזיום. לדברי אנשי החברה, צפיפות האנרגיה של M3P גבוהה יותר מסוללת ליתיום ברזל זרחן ועומדת על כ-210 וואט-שעה לקילוגרם, וזה שיפור של כ-20% ביחס לטכנולוגיות דומות אשר מציב אותה הרבה יותר קרוב לליתיום-יון.

במקביל, פורסם זה מכבר שאנשי CATL עובדים גם על פיתוח כימיית ליתיום מנגן ברזל זרחן, או LMFP, וזו טכנולוגיה קרובה אך שונה מ-M3P מכיוון שהיא כוללת גם אלמנטים מתכתיים אחרים. ה-M3P מציג, כך נראה, חידוש נוסף בכימיה של הסוללות של CATL וככל הנראה מדובר בשילוב של שתי הטכנולוגיות. ההערכה בתעשייה היא שסוללות LMFP ו-M3P יצמצמו דווקא את נתח השוק של סוללות LFP ופחות מכך את זה של סוללות ליתיום-יון NCM.

ההבטחה שכובדה

כבר באמצע השנה שעברה הכריזו אנשי CATL שהם שוקדים על מסחור טכנולוגיית M3P, ושהם ישיקו סוללות כאלה לשוק הרכב במהלך 2023. באותה הזדמנות הם הציגו גם פריצת דרך בשיטת האריזה של תאי סוללה באמצעות הנדסה חדשה שמגדילה את ניצולת המארז ומאפשרת לארוז כ-16% יותר תאי סוללה באותו נפח במקביל לשיפור הקירור. אנשי החברה מסרו בשעתו שהם מתכוונים להתמקד בשלוש משפחות של סוללות לכלי רכב חשמליים ולבדל אותן באמצעות איפיון טווחי הנסיעה בין טעינות ל-1,000 קילומטרים, 700 קילומטרים וסוללות עממיות ופחות יקרות לטווחים של 300-500 קילומטרים.

זנג יוקון, יו"ר CATL, אמר במפגש המשקיעים האחרון שטכנולוגיית M3P החדשה שהחברה משיקה אינה ברזל ליתיום מנגן זרחן, אלא מכילה גם אלמנטים מתכתיים אחרים. עוד פורסם שעלות הייצור של סוללת M3P קרובה לזו של ליתיום ברזל זרחן, ואנשי CATL טוענים גם שהיא נהנית מאורך חיים ארוך יותר, בדומה לזה של ליתיום ברזל זרחן, ומרמת בטיחות גבוהה.

הכימיה המדויקת טרם נחשפה וגם תהליכי הייצור עדיין לא, אבל מומחים מעריכים שהסינתזה של M3P דומה לתהליך הייצור של ליתיום מנגן ברזל זרחן (שגם הוא, במובן הפשוט, סוג של "M3P" מבחינת התרכובת של שלוש מתכות).

CATL היא חברת ענק ששולטת במידה רבה בשוק הסוללות והכניסה שלה לכימיה הזאת תבוא בוודאות גם על-חשבון הייצור והמכירות שלה בתחומי הליתיום-יון וה-LFP שבהם היא שולטת, אבל אין לה יותר מידי ברירות. תחום התיעוש של כימיית סוללות אלטרנטיבית נכבש במהרה על-ידי המתחרות שלה, בהן גם חברות קטנות יחסית, ואם היא תמצמץ היא תיפגע.

The post הבטיחה וקיימה: סוללות M3P החדשות של CATL מורידות מחיר ומגדילות טווח appeared first on TheCar.

פולקסווגן, יחד עם יצרנית הרכב הסינית JAC, הניחו בשבוע שעבר אבן דרך נוספת במהפכת הרכב החשמלי כאשר השיקו – לראשונה ברכב מייצור סדרתי – סוללת נתרן-יון.

ההימור של פולקסווגן (למעשה, חטיבת סיאט) ו-JAC כפול, אבל אם הוא יצליח הן יזכו לנקודות זכות רבות: יצרניות הרכב לא בחרו באחת מיצרניות הסוללות הגדולות והמבוססות אלא בחברה אלמונית יחסית בשם Hina Battery, אשר ניצלה את המעמד כדי לחשוף שלושה קווי סוללות נתרן-יון נוספים.

סוללות נתרן-יון, כשמן כן הן, עושות שימוש באחד החומרים הנפוצים והפחות יקרים בטבע במקום בליתיום ומשיגות צפיפות אנרגיה גבוהה מזו של סוללות עופרת-חומצה – אם כי פחותה מזאת של סוללות ליתיום למיניהן. היתרונות הגדולים הם מחיר נמוך, רמת בטיחות גבוהה יותר וצמצום הנזק האקולוגי. בנוסף – לסוללות נתרן-יון יש יתרון ביצועים בטמפרטורה נמוכה ובטעינה מהירה.

בזכות המחיר הנמוך שלהן משמשות כיום סוללות נתרן-יון ביישומים רגישים למחיר כמו אגירת אנרגיה ובכלי רכב דו-גלגליים, אבל יצרניות הסוללות הגדולות עדיין לא הסבו קווי ייצור של מארזים גדולים והן לא מייצרות תאי סוללה כאלה בהיקפים גדולים.

CATL, יצרנית הסוללות הגדולה ביותר בעולם, חשפה כבר בשנת 2021 סוללת נתרן-יון מהדור הראשון וטענה בשעתו שהשיגה צפיפות אנרגיה של 160 וואט לקילוגרם ברמת התא הבודד. אלא שכמעט שנתיים לאחר מכן יש כנראה ל-CATL סיבות מספיק טובות להמשיך ולשלוט בשוק הליתיום-יון ולא להתקדם לנתרן-יון.

בנובמבר שעבר דיווחנו ש-BYD מתכננת להשיק רכב עם סוללת נתרן-יון ברבעון השני השנה אבל אנשי BYD מיהרו בהתחלה להכחיש את הידיעה. כעבור זמן הם התרצו ואישרו שהם יעשו את זה כאחת האופציות בדגם 'שחף' החדש שלהם, ושזה יקרה כבר ברבעון השני השנה, כלומר ממש בקרוב.

בינתיים, מי שמקדימה את המאורות הגדולים של תעשיית הרכב החשמלי היא חברת 'סול' (Sehol), שהוא מיזם משותף של יצרנית הרכב הסינית JAC עם קבוצת פולקסווגן לשוק הסיני. המטרה המוצהרת של המהלך החדש היא לסמן שינוי משמעותי בתעשיית הסוללות בכלל, ובשוק של כלי רכב חשמליים בפרט, באמצעות הפחתה משמעותית של מחירי הסוללות והגברת הבטיחות שלהן.

סול E10X, שזוכה לארח את טכנולוגיית נתרן-יון, היא מכונית עירונית חדשה יחסית (הושקה בשנת 2021) ובגרסתה הבסיסית היא מוצעת בסין עם סוללת LFP (ליתיום-יון ללא קובלט) עם תכולת אנרגיה של 15 קילוואט שעה שמספקת טווח של כ-150 קילומטרים. בנוסף מוצעת גם גרסת 19.7 קילוואט שעה שמספקת טווח מוצהר של כ-200 קילומטרים וגרסת 31.4 קילוואט שעה שמספקת טווח נסיעה של 300 קילומטרים (כל הטווחים לפי תקן NEDC הפחות מחמיר). לסוללות אלה יש צפיפות אנרגיה של 141 וואט לקילוגרם, ושלושת הדגמים נמכרים בסין בשבע גרסאות סוללות ורמות אבזור בטווח מחירים של בין 6,800 ל-11,000 דולר.

לעומת אלה – למארז סוללת הנתרן-יון החדש, שהוצג במכונית, יש קיבולת אנרגיה של 25 קילוואט שעה וצפיפות אנרגיה של 120 וואט לקילוגרם (140 וואט לקילוגרם ברמת התא הבודד), ולדברי היצרניות זה אמור לספק טווח נסיעה של 252 קילומטרים ולתמוך בטעינה מהירה.

בפוסט בעמוד ה- WeChat ("פייסבוק הסיני") של סול נכתב ש"אנחנו מעריכים שהיישום של סוללות נתרן-יון בשוק רכבי האנרגיה החדשים יתחיל עם מכוניות עירוניות וזאת הסיבה שבחרנו ב-E10X למבחני ההתקנה שלנו". בחברה הוסיפו שככל שהטכנולוגיה והביצועים של סוללות נתרן-יון "יתבגרו" הם יוכלו לשמש גם בכלי רכב חשמליים בגודל בינוני וגדול.

יצרנית הסוללות Hina Battery הוקמה בשנת 2017 במטרה לייצר סוללות נתרן-יון וזאת הטכנולוגיה שהיא שוקדת עליה מיומה הראשון. כבר בשנת 2017 הציגה החברה סוללה ראשונה ועד היום היא מכרה את התוצרת שלה ליצרניות של אופניים חשמליים ואופנועים חשמליים, כמו גם לשוק אגירת האנרגיה. בסוף שנת 2021, במסגרת שותפות עם הממשלה העירונית פויאנג במחוז אנחווי, החלה החברה לבנות מפעל ראשון בעולם עם קווי ייצור מסחריים של סוללות נתרן-יון, והקמתו של זה הושלמה בדצמבר האחרון.

במקביל להכרזה על רכב חשמלי סדרתי ראשון שבו מותקן מארז נתרן-יון מייצור סדרתי הכריזה 'הינה' על שלוש סדרות של תאי סוללה עם צפיפויות אנרגיה של בין 140 ועד 155 וואט לקילוגרם. לדברי לי שוג'ון, מנכ"ל החברה, לסוללות הנתרן-יון שלהם יש יתרונות בסעיפי אורך החיים של הסוללה, כושר פעולה יעילה בטווח טמפרטורות רחב והספק גבוה.

בנוסף, וזה אולי הדבר החשוב ביותר: כל הסוללות האלה נמצאות כבר בייצור מסחרי המוני, והחברה מקיימת שיתופי פעולה "עם מספר חברות מובילות" והן "ייכנסו לשימוש נרחב ברכב דו-גלגלי, מכוניות נוסעים, כלי רכב מסחריים, מתקני אגירת אנרגיה ביתית ותעשייתית, ומתקני אגירת אנרגיה בקנה מידה גדול".

The post לראשונה ברכב חשמלי מייצור סדרתי: סוללות נתרן-יון appeared first on TheCar.

אחד החששות המשמעותיים של רוכשי רכב חשמלי בימינו נוגע לבריאות הסוללה כעבור מספר שנים, גם מפני שהסוללה היא הרכיב היקר ביותר ברכב ובעיקר מפני שמצבה של הסוללה ביום מכירת הרכב יהיה ככל הנראה אחד הנתונים שישפיעו על ערכו יותר מכל.

טויוטה, שדחפה במשך שני עשורים את הטכנולוגיה ההיברידית, קבעה בשעתו סטנדרט של שמונה שנות אחריות מלאה לסוללה, וזה די "נדבק" והפך למקובל גם אצל יצרניות אחרות. אלא שאצל טויוטה היה מדובר בסוללות קטנות יחסית, ולרוב בטכנולוגיה שמרנית שנחשפה לתנאי עבודה לא מאד קשים שלא כללו טעינה חיצונית מהירה. כיום, אגב, טויוטה מציעה ברוב המדינות בארה"ב עשר שנות אחריות או עד 240,000 קילומטרים, וזאת בגלל דרישות רגולטוריות.

לפני כשנה, כאשר מועצת משאבי האוויר של קליפורניה (CARB) החלה לקיים דיונים ציבוריים לקראת הצגת תקנות שתאסורנה את המכירה של כלי רכב מזהמים, בלט נושא האחריות של יצרניות הרכב לבריאות הסוללה לאורך זמן. גורמי התעשייה ניסו כמובן לצמצם את הדרישות בטענה שלאחריות יש מחיר והיא תועמס על בעלי הרכב, ואילו ארגוני הצרכנים דרשו לחייב את היצרניות להציע אחריות ארוכה עם כללים ברורים וחד-משמעיים אודות תכולת האחריות הזאת.

דרישת ארגוני הצרכנים הייתה לא לסגת מן הסטנדרט שהיה קבוע בקליפורניה למכוניות היברידיות, קרי: עשר שנות אחריות או עד 150,000 מיילים (240,000 קילומטרים), ולהוסיף לכך התחייבות ל"מצב בריאותי" (SOH) שלא יפחת מ-80% טווח ביחס לנתוני המקור (כלומר שסוללה שמצבה הבריאות יתדרדר מתחת ל-80% תיחשב תקולה).

באופן אבסורדי, יצרניות הרכב טענו דבר והיפוכו: מצד אחד הן הסבירו שטכנולוגיית הסוללה מתפתחת מהר מאד, ומצד שני הן טענו שלנוכח הפיתוח המהיר הן לא יכולות להתחייב על שרידות כה ארוכה של הסוללות. בנוסף הן גם ביקשו לעצמן אפשרויות הימלטות בטענה שבריאות הסוללה תלויה בהתנהגות הלקוחות. כרגיל במצבים כאלה, היצרניות טענו שמחירי המכוניות לצרכנים יכולים להיות תחרותיים ופחות יקרים אם לא יוטלו עליהן חובות יקרים ליישום, ושאם יידרשו סטנדרטים גבוהים זה עלול לפגוע בתחרות. עמדת היצרניות הייתה שלא לחייב אותן להעניק יותר מאשר 8 שנות אחריות או 160,000 קילומטרים עם רף מינימלי של 70% בריאות.

בסופם של דיונים רבים החליטה מועצת האוויר הנקי של קליפורניה להיצמד לסטנדרט הקיים של עשר שנות אחריות ל-240,000 קילומטרים ו-80% מטווח הנסיעה, וזאת החל משנת 2026. יצרניות הרכב נדרשות גם לבצע מעקב אחר שרידות הסוללות ולבצע קריאות לתיקון במידת הצורך. סטנדרט זה חל גם על סוללות לרכב חשמלי טהור וגם לרכב היברידי-נטען. אגב, המועצה קבעה גם שהיא לא תחשיב כלי רכב היברידים-נטענים שמספקים טווח "חשמלי" של פחות מ-50 מייל (80 קילומטרים) ככלי רכב שזכאים להשפיע על נתוני הפליטות של יצרניות הרכב.

מועצת איכות האוויר פרסמה גם את ההערכה שלה למחירי הסוללות בארה"ב (מאז, אגב, ההערכות התעדכנו כלפי מטה) לפיהן בשנת 2026 תעמוד עלות קילוואט שעה של סוללה על כ-95 דולר (כלומר שסוללה של 100 קילוואט שעה תעלה 9,500 דולר), ומחיר זה צפוי לצנוח ל-73 דולר לקילוואט שעה בסוף העשור, ול-56 דולר לקילוואט שעה באמצע העשור הבא. להערכת המועצה, עלות ההפעלה של קרוסאובר בגודל בינוני לפני סוף העשור הנוכחי תעמוד על כ-5 סנט (פחות מ-17 אגורות) לקילומטר נסיעה – אך זה כמובן בארה"ב ולפני מיסים.

אגב, אחד התחומים שבו האמריקנים "פספסו", והסינים דווקא מקפידים עליו, הוא דרישות שנוגעות לתצרוכת האנרגיה של כלי רכב חשמליים (מה שמקביל לתצרוכת דלק בכלי רכב עם מנועי בעירה). במילים אחרות לא רק מצבה של הסוללה חשוב אלא גם כמה אנרגיה הרכב "מבזבז" בתוך כדי נסיעה.

אצלנו, בישראל, התרגלנו שסטנדרטים של תעשיית הרכב נקבעים על-ידי יצרניות הרכב ושהרגולטורים שלנו אומרים עליהם "אמן". הדוגמא של קליפורניה, על סף עידן שבו מתחוללת המהפכה הגדולה ביותר מאז המצאת המכונית, מוכיחה שרגולטורים שפועלים למען האזרחים יכולים להכתיב לתעשיית הרכב כללים ותקנים שיגנו על הציבור. עם זאת, הרגולטורים, גם בארה"ב, לא מתערבים ולא קובעים אספקטים אחרים של אחריות, למשל את משך האחריות למערכת ההינע (שעומדת בדרך כלל על סדר גודל של לפחות חמש שנים או 100 אלף קילומטרים).

כמה זמן זה יחזיק?

חברת Recurrent האמריקנית מנטרת את ביצועי הסוללות של כלי רכב חשמליים, ולפי בסיס הנתונים שלה רוב כלי הרכב החשמליים מאבדים 5-10% מחיי הסוללה בחמש שנות השימוש הראשונות. חברת GeoTab הקנדית, שעושה עבודה דומה, מעריכה שרוב סוללות הרכב החשמלי בימינו מאבדות בכל שנה כ-2.3% מתכולת האנרגיה שלהן.

מקובל להניח שבשימוש סביר יכולה סוללת רכב חשמלי לשרוד בין 10-20 שנים ובהתייחס לטענת יצרניות הרכב לפיה אופי השימוש ברכב חשמלי משפיע על בריאות הסוללה לאורך זמן – נראה שזאת טענה נכונה. נהגי רכב חשמלי יכולים להשפיע על מצב הסוללה ולהגן עליה אם יקפידו על ארבעה כללים פשוטים:

1. להימנע משימוש ברכב ומטעינת רכב בתנאי מזג אוויר קיצוני. בחו"ל ההתייחסות היא גם למזג אוויר קר במיוחד (אשר גרוע יותר לסוללה מאשר מזג אוויר חם) אבל אצלנו החשש, כמובן, הוא ממזג אוויר חם באופן קיצוני. רצוי להחנות את המכונית החשמלית בצל, ובמידת האפשר לטעון אותה בשעות הפחות חמות.

2. להימצא ככל האפשר בטווח שבין 20-80% טעינה. פריקת הסוללה אל מתחת ל-20%, או טעינה שלה, בעיקר מהירה, אל מעט ל-80% – לא בהכרח מקצרים את חייה, אבל יצרניות הרכב ממליצות שלא להימצא בגבולות האלה אם אין צורך מיוחד להיות שם. לקראת נסיעה ארוכה אפשר וצריך לטעון את הסוללה עד ל-100%, וכאשר אין אפשרות טעינה לא צריך להיכנס ללחץ גם אם הסוללה מתרוקנת (כל עוד שאפשר בסופו של דבר להגיע לטעינה) אבל צריך להימנע מלהשאיר את הסוללה טעונה לאורך זמן מעל ל-80% (למשל, אין צורך או טעם לטעון אותה בצהרי שישי ל-100% אם הנסיעה הבאה היא ביום ראשון, אפשר להגדיר את הטעינה ללילה שבין שבת לראשון), או פרוקה מתחת ל-20%. בפולקסווגן, למשל, מגבילים את הטעינה באופן דיפולטיבי ל-80% (ומאפשרים כמובן לטעון ל-100% לקראת נסיעות ארוכות, למשל).

3. שימוש מושכל בטעינה מהירה. אנשי פולקסווגן טוענים שטעינה מהירה לכשעצמה לא פוגעת בסוללה ואין מניעה לבצע טעינה כזאת לעיתים מזומנות – אבל עדיף, כאמור, להימנע מלעשות את זה במזג אוויר קיצוני ובמידת האפשר להפסיק את הטעינה כאשר מגיעים ל-80%.

4. להשאיר סוללה "מפוקחת" כאשר לא משתמשים ברכב. לקראת נסיעה לחו"ל או מכל סיבה אחרת – אם רכב עומד למשך ימים או שבועות ללא שימוש חשוב לוודא שהסוללה לא תהיה ריקה או טעונה במלואה, כאמור. מומלץ להשאיר את הרכב מחובר לעמדת טעינה ולהגדיר שהוא ישמור על רמת טעינה של בין 25 ל-75 אחוזים.

The post סוללות לרכב חשמלי: האם תעשיית הרכב העולמית תתיישר על 10 שנות אחריות? appeared first on TheCar.

מי אמר "חרדת טווח"? מי אמר "החלפת סוללות"? חברת CATL הסינית, שהיא יצרנית הסוללות הגדולה ביותר בעולם, חשפה בסוף השבוע סוללה שהיא מכנה 'Qilin' (על שם יצור סיני מיתולוגי), וזאת בצמוד להבטחה שהיא יכולה "להשיג בקלות" טווח נסיעה של 1,000 קילומטרים.

לדברי CATL, מארז סוללות "הדור השלישי" שלה מביא את "שילוב מערכת הסוללה" לרמה חדשה כאשר הוא קובע שיא חדש בניצול נפח עם יותר מ-72 אחוזים – וזה עושה אותה לסוללה המשולבת היעילה ביותר בעולם כיום, לטענת החברה. אנשי CATL טוענים שמארז הסוללה החדש שלהם ייכנס לייצור סדרתי מסחרי כבר בשנה הבאה, ושהוא משיג צפיפות אנרגיה של 255 וואט/שעה לקילוגרם, מה שיאפשר לכלי רכב שמצויד בסוללה בגודל ממוצע להשיג בקלות טווח נסיעה של 1,000 קילומטרים בין טעינות.

אגב, מעניין לציין שלמרות פריצת הדרך החשובה CATL לא קיימה אירוע השקה רשמי לחשיפת הסוללה אלא הסתפקה בהודעה לאקונית ברשתות החברתיות הסיניות Weibo ו-WeChat.

בהודעת CATL נאמר שהטכנולוגיה החדשה שלהם הגדילה פי ארבעה את שטח פיזור החום באמצעות "טכנולוגיית קירור פני השטח הגדולה הראשונה בעולם", אשר מפזרת את רכיבי קירור המים בין תאי הסוללה במקום במיקום המסורתי שלהם בתחתית התא. לדבריהם, טכנולוגיה זאת מאפשרת טעינה מהירה ל-80 אחוזים תוך 10 דקות. בנוסף, בתנאים קיצוניים מתאפשר קירור מהיר מאד של התאים וזה עשוי לשפר את בטיחות הסוללה על-ידי חסימת העברת חום לא תקינה בין התאים, במקרה שאחד מהם מתחמם או אף מתלקח.

בהשוואה לסוללת 4680 של החברה, בממדים דומים מבחינת גודל מארז ועם אותה כימיה – ההספק של Qilin גבוה ב-13% והמארז החדש מספק שיפור כולל בטווח הנסיעה, בביצועי טעינה מהירה, בטיחות, אורך חיים, יעילות, וביצועי סוללה בטמפרטורה נמוכה, כך לטענת CATL.

מהודעת החברה אפשר להבין שהשיפורים לאורך כל החזית הושגו במידה רבה בזכות הנדסה מחדש של מבנה המארז, "עם ביטול של קורה צולבת, צלחת קירור מים ומשטח תרמי, שנמצאים במארז הקיים, והחלפתם בשילוב "סנדוויץ' גמיש ורב-תכליתי" (ככל שזאת הגדרה מובנת…) עם "חיבורי גשר מיקרומטריים בתוך הסנדוויץ' אשר מתרחבים ומתכווצים באופן שמתאים לעבודת תאי הסוללה ומשפר את האמינות שלהם לאורך מחזור החיים", גם זה לטענת CATL.

החברה טוענת שהמארז החדש מאפשר ליצרניות הרכב להשיג קשיחות מבנית גבוהה יותר לכל הרכב עצמם באמצאות "מבנה כוח יציב יותר בכיוון ניצב לכיוון הנסיעה", וחיזוק זה משפר גם את עמידות הפגיעה של מארז הסוללות בעת תאונה.
CATL, כאמור, היא יצרנית הסוללות הגדולה ביותר בעולם עם נתח של כ-35% מן השוק העולמי של סוללות לרכב חשמלי. בין לקוחותיה הבולטים נמנות טסלה (בנוסף לסוללות שזו מייצרת לעצמה), פולקסווגן, קיה, ורוב יצרניות הרכב החשמלי בסין.

יש הפתעות נוספות בקנה

CATL לא נחה על זרי הדפנה ובעתיד הלא רחוק עתידה להציג חידושים נוספים, בהם סוללת מצב מוצד וסוללת "מצב מוצק למחצה". בנוסף, החברה הבטיחה לחשוף חידוש חשוב נוסף שאותו היא מכנה "סוללות חומר מעובה". מייסד ויו"ר החברה, שידוע בשמו המערבי רובין זנג, חשף את המידע בתערוכת הרכב של צ'ונגצ'ינג מבלי לגלות מידע נוסף אודות הטכנולוגיה שלה. עם זאת, זנג אמר שמה שיניע את פיתוח שוק הרכב החשמלי העולמי תהיה "התקדמות במקביל של המערכת הכימית, המבנה, תהליכי הייצור והחדשנות בתחום הסוללות".

CATL דיווחה במקביל על השלמת סבב גיוס של 6.7 מיליארד דולרים בהנפקת מניות פרטית, ולדברי החברה סכום זה מיועד ברובו להרחבת מערכי ייצור ושדרוג מערכים קיימים לייצור סוללות ליתיום-יון בארבע ערים סיניות, כמו גם למחקר ופיתוח.

כמובן ששאלת מיליון השקלים היא מתי נראה את סוללת קילין בכלי רכב שיימכרו בישראל והתשובה עשויה להפתיע לטובה. במקביל לחשיפת הטכנולוגיה פרסמו אנשי CATL על חתימת מספר עסקאות למכירת סוללות, שתיים מהן עם יצרניות הרכב הסיניות הקטנות אך המתקדמות 'הוזון' ו'לי אוטו', ואחת מהן עם קיה. אנשי קיה לא אישרו או הכחישו את ההודעה כך שאי אפשר לדעת אם מדובר בעסקה לרכישת סוללות מטכנולוגיית ליתיום-יון קיימת או מטכנולוגיה מתקדמת יותר.

אפשר להניח שקיה, כמו כל יצרנית רכב מבוססת, "נקרעת" בין הרצון להשיג יתרון תודעתי ותדמיתי על-ידי שיווק טכנולוגיה מובילה לבין החשש מפני תקלות שעלולות להתקיים בכל טכנולוגיה חדשה ולעלות לה המון כסף. מבחינה זאת סביר יותר שהראשונות ליישם את הסוללות החדשות בשנה הבאה יהיו יצרניות הרכב החדשות, הקטנות, הזריזות ואלה שמוכרות מוצרים יקרים ועתירי טכנולוגיה. מאידך – אנשי CATL רמזו שהם הציעו את הסוללה החדשה גם לטסלה, אחד הלקוחות הגדולים שלהם בסין, וזאת כבר חברה שידועה בנכונות שלה לקחת סיכונים טכנולוגיים גדולים יותר. היות שטסלה מייצאת מכוניות מסין לישראל, ייתכן שהסוללות החדשות האלה יגיעו אלינו די מהר.

סין, אגב, מובילה בהפרש ניכר את המכירות של רכב חשמלי בעולם עם יותר מ-2.9 מיליון כלי רכב חשמליים שנמכרו שם בסיכום השנה שעברה וצפי למכירת יותר מחמישה מיליון כלי רכב השנה.

The post CATL חשפה סוללה עם טווח של 1,000 קילומטרים. בקרוב אצלנו appeared first on TheCar.

מגבלות הטעינה של סוללות בכלל, ובפרט של אלה שמותקנות בכלי רכב חשמליים מכווצות כרגע את מעטפת השימוש בכלי רכב חשמליים. אבל מוסדות מחקר ומדענים בכל רחבי העולם שוקדים יומם ולילה על טכנולוגיות וחומרים חדשים במטרה לפתור את הבעיה, ובכל כמה שבועות נרשמת פריצת דרך חדשה.

נקודות התורפה העיקריות של טעינה ושימוש ברכב חשמלי כוללות בין השאר את משקל הסוללות, הצורך בקירור שלהן בעת טעינה או פריקה, עמידות חומרי הסוללה במחזורי טעינה רבים ובקצב טעינה ופריקה מהירים, ועוצמת הזרם שהתשתית מסוגלת לספק – בין אם בגלל קרבתה והחיבור שלה לרשת החשמל ובין אם בגלל רכיבים ספציפיים בעמדת הטעינה. בשורה תחתונה – הביצועים של כל מערכת נגזרים מן החולייה החלשה ביותר שלה, וכדי שנגיע ליום שבו רכב חשמלי מציע שימושיות דומה לזאת של רכב עם מנוע בעירה פנימית צריך לטפל במכלול כולו: משקל הסוללות, תכולת האנרגיה שלהן, אמינותן לאורך זמן, והאפשרות לטעון אותן במהירות ובאופן בטוח.

שתי אוניברסיטאות, משני צידי האוקיאנוס האטלנטי, הציגו השבוע שתי פריצות דרך מדעיות חשובות שעשויות למגר שתי נקודות תורפה שנזכרו כאן – הראשונה בתחום תשתית הטעינה והאחרת בסוללה עצמה.

מהנדסי אוניברסיטת פורדו שבמערב לאפאייט במדינת אינדיאנה שבארה"ב חשפו כבל טעינה מקורר שמסוגל להעביר זרם בעוצמה גדולה פי 4.6 מזאת שמועברת בעמדות ה'סופרצ'ארג'ר' של 'טסלה', ועל המצאתם זאת הם כבר רשמו בקשת פטנט. עקרון הפעולה מבוסס על נוזל מיוחד שעובר ליד מקור חום ומגיע לרתיחה שבמהלכה נוצרות בועות של אדים. אלה חולפים על פני מקור החום ומתעבים לאחר מכן בחזרה למצב נוזלי, וחוזר חלילה בתוך מערכת סגורה. לאחר שהטכנולוגיה הזאת תהיה מסחרית אפשר יהיה לטעון סוללה מתאימה בתוך חמש דקות בלבד, כלומר פחות ממשך התדלוק הממוצע של מכונית קונבנציונלית.

פיתוח זה, אשר מומן בחלקו על-ידי יצרנית הרכב פורד, מבוסס על עבודת מחקר שביצע עיסאם מודאואר (Issam Mudawar), פרופסור להנדסת מכונות, במשך 37 (!) השנים האחרונות בתחום "קירור באמצעות אידוי". פתרונות קירור שפותחו על ידו במהלך השנים מומנו בין השאר על-ידי נאס"א, ומשמשים במעבורות ובמכשור בתעשיית הטילים והחלל. בהנחה שקיימת התאמה גם לעמדות טעינה ארציות יכול הפטנט הזה לפתור את בעיית ההתחממות של כבלים בעמדות טעינה מהירות. אב הטיפוס של כבל הטעינה המקורר אמנם לא נוסה עדיין על רכב חשמלי, אבל מודאואר ותלמידיו הדגימו במעבדה שלהם הזרמת חשמל בזרם של יותר מ-2,400 אמפר לעומת, למשל, 520 אמפר שמספקת עמדת הטעינה הסופר מהירה של טסלה. למען הפרופורציות, רוב המטענים "המהירים" בעולם תומכים בזרם של 150 אמפר לכל היותר.

במקביל להדגמה במעבדה חשוב לקרר קצת גם את ההתלהבות של כולנו. כאמור לעיל, כדי שנוכל להגיע לזמני הטעינה הפנטסטיים שכולנו רוצים נדרש שכל רכיבי המערכת – החל בתשתית החשמל בקצה האחד וכלה בסוללה שבתוך הרכב מצד שני – יתמכו בזרם של 2,500 אמפר. מה שכן, אב הטיפוס שהוצג בהחלט נראה כמו "הדבר האמיתי", וקל לדמיין אותו מותקן על עמדת טעינה מהירה: יש לו "משאבת חום", צינור בקוטר דומה לכבלי הטעינה המוכרים לנו, עמדת טעינה שנראית זהה לעמדות המוכרות ובקיצור – זה נראה מוכן לעבודה.

אגב, קירור של כבל טעינה לא נשמע לכשעצמו כמו פריצת דרך גדולה. גם כעת נעשה שימוש במערכות קירור, בדרך כלל מבוססות נוזל, כדי להיפטר מעודפי החום שנוצרים בעת טעינת רכב חשמלי. אלא שהפטנט החדש מבוסס, כאמור, על תהליך אידוי שמסוגל לפזר פי עשרה יותר חום מאשר מערכות קירור-נוזל מסורבלות וכבדות. בדרך זאת – מבטיחים פרופסור מודאואר ותלמידיו, אפשר להשתמש בכבל טעינה בקוטר קטן יותר ולקבל פיזור חום טוב יותר.

אנשי אוניברסיטת פרדו מחפשים כעת שותפים מן התעשייה כדי להפוך את הטכנולוגיה שלהם למסחרית, והאמת היא שעל פניו מדובר פתרון מוצלח לכל מי שעוסק בטעינת רכב – בוודאי בגזרת עמדות הטעינה אבל גם בתחום הסוללות.

תכירו: ניקל ניובאט

נקודת תורפה ידועה אחרת במערכת החשמלית היא סוג החומרים שמשמשים לאנודה ולקתודה – שני הקטבים של סוללה חשמלית. תחת הספק חשמלי גבוה, ובתנאי החום שנוצרים, נוטים חלק מן החומרים להתחמצן או להתפרק או להתקלקל בגלל ריאקציות עם חומרים אחרים מסביבתם, או שהמוליכות שלהם לא מספיק טובה.

הפתרונות הטובים ביותר לציפוי אנודות עד כה הגיעו ממשפחת הגרפיט, עם חומרים כמו 'גרפן', אבל גם אלה עדיין לא מספקים את הסחורה ולא יכולים לעמוד בהספקי טעינה אולטרא-מהירים. חוקרים ברחבי העולם בוחנים עשרות סוגים שונים של תרכובות, ובין השאר פורסמו מחקרים אודות Mxene, תחמוצות מבוססות טיטניום, או תחמוצות מבוססות ניוביום (niobium) כמו טונגסטן ניוביום. הבעיה היא שבמרבית המקרים מדובר בחומרים מורכבים להפקה או יישום, או שהתהליכים התעשייתיים שנדרשים כדי להפוך אותם למסחריים אינם יעילים כלכלית, או שהם כרוכים בכמויות לא סבירות של פסולת או בנזקים אקולוגיים משמעותיים.

חוקרים מאוניברסיטת טוונטה (Twente) שבמזרח הולנד, ממש על גבול גרמניה, טוענים שגילו חומר פשוט להפקה אשר מאפשר טעינה מהירה פי 10 של סוללות ליתיום-יון ביחס למקובל כיום, והחומר הזה נקרא ניקל ניובאט. לדבריהם, ניקל ניובאט (NiNb2O6) הוא חומר קומפקטי יותר מאשר גרפיט, ולכן יש לו "צפיפות אנרגיה נפחית" גבוהה יותר. הם מדווחים גם שלחומר החדש יש תכונות אטרקטיביות שמתאימות מאוד לשימוש בסוללות רכב חשמלי, בין השאר מכיוון שהוא מאפשר הרבה מאוד מחזורי טעינה אולטרה מהירה מבלי שהתכונות המקוריות שלו משתנות.

צוות המחקר בדק את החומר החדש על אנודה וגם על קתודה והצליח לטעון סוללה אמיתית בקצב מהיר פי עשרה מזה של סוללות ליתיום-יון עם אנודת גרפיט. במאמר המדעי שהם פרסמו נטען שבמהלך המחקר בוצעו יותר מ-20,000 מחזורי טעינה מבלי שנפגעה יציבות הניקל ניובאט, ובסוף התהליך שמרה הסוללה על 81% מתכולת האנרגיה המקורית שלה. בהודעה שפרסמה האוניברסיטה נטען שאחד היתרונות החשובים של החומר הוא שאפשר להפיק אותו בתהליך ייצור פשוט יחסית, ללא צורך בתשתית "חדר נקי", ושלצד המפרט הטכני מושג גם שיפור דרסטי בכל הקשור לקיימות ול"טביעת הרגל הפחמנית" בתהליך ייצור הסוללות.

The post שני חידושים פורצי דרך יאפשרו טעינה חשמלית סופר מהירה appeared first on TheCar.

המירוץ אחר סוללה אופטימלית שתהיה מסוגלת לאגור כמויות גדולות של אנרגיה באופן בטוח, להיטען ולהיפרק במהירות, ולשרוד למשך זמן רב – נמצא בעיצומו. מאות מכוני מחקר וחברות בכל רחבי העולם מתאמצים להגיע ראשונים לשוק, וכמעט מידי יום אנחנו שומעים על טכנולוגיה חדשה או על חברת סטארט אפ שמגייסת כסף, אך במקביל גם על מאות מיליארדי דולרים שמושקעים במפעלים לייצור סוללות בטכנולוגיות ליתיום-יון קיימות ומוגבלות.

תעשיית הרכב היא אחד המאיצים החשובים לפיתוח טכנולוגיית סוללות מכיוון שהיא זקוקה להן באופן דחוף, כמעט נואש, אבל היא לא היחידה. גם תעשיית האלקטרוניקה זקוקה לסוללות טובות מאלה שקיימות כעת, ויותר מכל הן נדרשות בכמויות עצומות לתחום האנרגיה המתחדשת.

ביום רביעי השבוע תושק בסין 'איון V פלוס' – מכונית חשמלית ראשונה עם סוללה על בסיס גרפן (נגזרת של גרפיט) אשר מבטיחה טעינה סופר מהירה ובטוחה, ובסוף השבוע נתבשרנו על פריצת דרך מעניינת במיוחד מכיוון מחלקת הנדסת הננו טכנולוגיה של אוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו. במחקר שפורסם בסוף השבוע בכתב העת החשוב 'סאיינס' (Science) מתארים חוקרי האוניברסיטה כיצד שילבו בין שתי טכנולוגיות שנמצאות כעת במוקדי התעניינות של קהילות מדענים בעולם וקיבלו את מה שנשמע כמו הסוללה המושלמת, נכון להיום.

הטכנולוגיה הראשונה שבה נעשה שימוש היא אנודה על-בסיס סיליקון אשר ידועה בצפיפות אנרגיה גדולה פי עשרה מאנודות הגרפיט שמשמשות כעת ברוב סוללות הליתיום יון המסחריות של היום. מדענים ויצרני סוללות ניסו במשך עשרות שנים למצא את תרכובת הסיליקון המתאימה לשימוש באנודות כדי להחליף לחלוטין, או לשלב אותה, באנודות הגרפיט המקובלות.

פריצת הדרך של החוקרים באוניברסיטת סן דייגו הייתה כאשר הוציאו את הפחמן מן האנודות, ובמקביל השתמשו במיקרו-סיליקון שלדבריהם הוא פחות מעובד ופחות יקר מאשר הננו-סיליקון שבו מנסים רוב החוקרים להשתמש. בעיה ספציפית של אנודות סיליקון היא הנטייה שלהן להתרחב ולהתכווץ במהלך טעינה ופריקה של סוללה, והעובדה שהן מתכלות במהירות כתוצאה ממגע עם אלקטרוליטים נוזליים. תכונות אלה מקצרות את חייהן ולכן מנעו עד היום את השימוש המסחרי בהן.

פריצת הדרך השנייה שאמורה לאפשר את השימוש בסיליקון היא החיבור של מרכיב אחר שאותו מתאמצים מדענים בכל העולם לפתח ללא קשר לסיליקון – וזה אלקטרוליט במצב מוצק. החוקרים בחרו באלקטרוליט מוצק שמבוסס על גופרית ונטול פחמן, וזאת לאחר שמצאו שהוא יציב במיוחד בסביבת סיליקון. אלקטרוליטים כאלה, שמבוססים על גופרית, נחשבו במשך שנים כמאוד לא יציבים, אבל זאת בעיקר מכיוון שההתייחסות הייתה למערכות של אלקטרוליטים נוזליים שנעדרים את היציבות הקינטית של אלקטרוליטים מוצקים. שילוב שתי הטכנולוגיות, כך מבטיחים החוקרים במאמר שפרסמו, יצר סוללה בטוחה לשימוש, עמידה לאורך זמן, וחשוב מכל: בעלת תכולת אנרגיה גבוהה ויכולת לטעינה ופריקה מהירות.

מחבר המאמר, דארן טאן אשר זה עתה קיבל את הדוקטורט שלו מן האוניברסיטה, כותב ש"עם תצורת סוללה כזאת הצלחנו ליצור הזדמנות חדשה לסוללות במצב מוצק שמשולבות באנודות סגסוגת כגון סיליקון". צוות החוקרים הדגים את הטכנולוגיה על סוללות בקנה מידה מעבדתי שעמדו ב-500 מחזורי טעינה ופריקה עם שמירת קיבולת של 80% מתכולת האנרגיה בטמפרטורת החדר, ולדבריהם מדובר בפריצת דרך גם בתחום אנודות הסיליקון וגם בתחום הסוללות במצב מוצק.

החוקרים של אוניברסיטת קליפורניה שיתפו פעולה עם חוקרי LG Energy Solution והקימו חברת סטארט אפ חדשה, UNIGRID Battery, שטאן הוא המנכ"ל והמייסד שלה. החברה רשמה את הטכנולוגיה החדשה כפטנט.

"עבודה חדשה זאת מציעה פתרון מבטיח לבעיית האנודה הסיליקונית, אם כי יש עוד עבודה לעשות", מצוטטת פרופסור שירלי מנג, אחת מכותבות המאמר, בהודעת האוניברסיטה. "אני רואה בפרויקט זה אימות לגישה שלנו, שחיברה בין עבודה תיאורטית וניסיונית קפדנית עם יצירתיות וחשיבה "מחוץ לקופסה". הצלחנו גם לבנות אינטראקציה עם שותפים בתעשייה כדי להתמודד עם האתגרים הקשים".

מיונג-חוואן קים, נשיא ומנהל הרכש הראשי של LG Energy Solution שהייתה שותפה למחקר, אומר ש-LG "שמחה על כך שהמחקר העדכני ביותר על טכנולוגיית סוללות סיליקון מצב מוצק פורסם בכתב העת החשוב ורואה בכך הודאה משמעותית. כעת LG קרובה הרבה יותר למימוש טכניקות סוללה במצב מוצק, וזה יגוון מאוד את מערך מוצרי הסוללות שלנו. החברה תמשיך במאמץ לטפח טכנולוגיות חדישות ותרחיב את שיתוף הפעולה שלה עם אוניברסיטת קליפורניה".

The post האם "סיליקון במצב מוצק" הוא פריצת הדרך הבאה בתחום הסוללות? appeared first on TheCar.

נקודת התורפה המשמעותית ביותר, אבל כמעט היחידה, של מכוניות חשמליות טהורות היא תכולת האנרגיה הנמוכה שלהן אשר מגבילה את טווח הנסיעה וגורמת ל"חרדת טווח" שמונעת מנהגים להשתמש בהן באופן נינוח.

תעשיית הסוללות מתאמצת לפתח במהירות את הטכנולוגיה שתגדיל את תכולת האנרגיה ויחד עם זאת לא תבוא על חשבון העמידות של הסוללות, בטיחות השימוש בהן והאמינות לאורך זמן – וזאת לא רק לצרכי תעשיית הרכב אלא גם כדי לשפר את נוחיות השימוש באינספור מכשירי חשמל ניידים.

במסגרת אירועי תערוכת המכוניות בדטרויט חשפה סמסונג DSI – חטיבת הסוללות של ענקית התעשייה הדרום קוריאנית, שתי טכנולוגיות חדשות אשר פותחו לטענתה במיוחד עבור תעשיית הרכב ומתוך רצון לענות לצרכים הספציפיים של מכוניות חשמליות – בעיקר בכל הקשור לטווח הנסיעה, משך הטעינה של הסוללה, ובטיחות השימוש בה.

הטכנולוגיה החדשה של סמסונג מתבטאת בצפיפות אנרגיה גדולה יותר בכל תא סוללה, ולטענת החברה היא תאפשר למכוניות חשמליות להשיג טווח נסיעה של 600 ק"מ כאשר הסוללה טעונה במלואה.
טווח נסיעה של 500 ק"מ יתאפשר לאחר טעינה של 20 דקות בלבד שבמהלכה נטענת הסוללה ל-80% מן התכולה שלה.

במצב כזה יוכלו נהגים לעצור בדרכם להפסקת קפה מהירה בזמן שהמכונית החשמלית שלהם נטענת, ובהנחה שבהמשך הנתיב שלהם פרושה רשת של עמדות טעינה מהירות הם יוכלו להסתדר בלי הפתרון המאולץ שהמציאה בשעתו חברת "בטר פלייס" הישראלית, ולא להזדקק להחלפת סוללה.

למען הפרופורציות, מרחק נסיעה של 500-600 ק"מ לא רק שקול או עדיף על הטווח המקובל בימינו ברוב המכוניות הממוצעות עם מיכל דלק אחד אלא ארוך מזה שמאפשרת כרגע מכונית חשמלית יקרה כמו טסלה S לאחר טעינה מלאה.

במקביל הציגה סמסונג גם טכנולוגיה ייעודית אחרת למכוניות חשמליות, שאותה היא מכנה "מודול סוללה משולב", וזה מצמצם לטענתה את הממדים והמשקל של סוללה חשמלית לרכב בכ-10%.

בהודעתה לעיתונות מייחסת החברה את פריצת הדרך שלה ל"התפתחות טכנולוגיית הטעינה המהירה בזכות התקדמות בפיתוח הידע הטכנולוגי בחומרים ותהליכים, אשר אפשרה להוריד את ההתנגדות (החשמלית) בתוך תא סוללה", והיא מציינת שייצור המוני של סוללות כאלה מתוכנן להתחיל בתוך פחות מחמש שנים.

קונספט "מודול הסוללה המשולב" מכיל, כך על-פי ההסבר שסיפקה סמסונג, פחות חלקים ומחליף את המבנה הקונבנציונלי של 12 תאים עם קיבולת של בין 2 ל-3 קילוואט/שעה במודול מורכב יותר של 24 תאים בעלי קיבולת גבוהה יותר בין 6 ל-8 קילוואט/שעה. לטענת הקוריאנים השיטה החדשה לא רק מאפשרת תכולת אנרגיה גבוהה יותר אלא גם מגבירה את רמת הבטיחות של המערכת, עניין חשוב מאד לא רק במכוניות אלא גם בטלפונים ניידים, כפי שהדגימה לא מכבר חטיבת הטלפונים הסלולריים של סמסונג באופן מביך…

"גורם רשמי" בסמסונג אמר ש"לטכנולוגיות החדשניות יש פוטנציאל לחולל מהפך בשוק, והציפיות מהן גבוהות היות שזה יאפשר לנצל אותן כדי להאיץ את המעבר למכוניות חשמליות בזכות טווח נסיעה משופר לנוחות המשתמש".

סמסונג היא בין השאר ספקית הסוללות של ב.מ.וו, ובאוגוסט האחרון היא החלה בהקמת מפעל ייצור סוללות רכב בהונגריה במטרה להגדיל את הפרישה הגלובלית שלה בתחום זה לקוריאה, סין ואירופה.

The post הסוללה של סמסונג תאפשר טווח של 600 ק"מ appeared first on TheCar.