אלפונסו סנצ'ה, סגן נשיא בכיר בקבוצת פולקסווגן סין, צוטט בהודעת החברות כאומר ש:"עם העמקת שיתוף הפעולה עם CATL ניצור סוללות חסכוניות ובעלות ביצועים גבוהים ונקים מערכת אספקה מקומית חזקה".
שתי החברות ישתפו פעולה גם בתחומי אספקת חומרי גלם ובפיתוח טכנולוגיית V2G (החזרת חשמל מן הרכב לרשת החשמל ולשימוש ביתי).

פולקסווגן, בעבר יצרנית הרכב המובילה בסין מבחינת היקף המסירות, סיימה את שנת 2024 בירידה של 10% בהיקפי המכירות – בעיקר מפני שהיא אחרה לשוק עם היצע מתאים של כלי רכב חשמליים והיברידים-נטענים.

אחת הבעיות המרכזיות שאיתן מתמודדת פולקסווגן בשוק הרכב הגדול ביותר בעולם היא שינוי טעמים בשוק הסיני: ככל שהיצרניות המקומיות מגדילות את היצע הדגמים שלהן ומפלחות טוב יותר את הלקוחות באמצעות יצירת מותגי משנה ייעודיים – כך גדלה העדפת הסינים למותגים מקומיים על חשבון מותגים זרים.

היות שנתח משמעותי מן ההכנסות של פולקסווגן מגיע מן השוק הסיני – הגרמנים לא מתכננים לוותר בקלות והם עובדים על פתרונות שונים, החל מרכישת נתח מיצרנית הרכב הסינית אקספנג לפני כשנה וחצי, ועד לבריאת תתי מותג מקומיים.

אאודי, למשל, השיקה בסין מותג מקומי שנקרא… אאודי, אבל לא מתהדר בסמל ארבע הטבעות של המותג הגרמני הבינלאומי. בנוסף, כדי להגדיל במהירות את היקף הייצור של רכב חשמלי אאודי תייצר באופן בלעדי לשוק הסיני כלי רכב חשמליים על בסיס פלטפורמה חשמלית ייעודית שפותחה על-ידי יצרנית הסוללות CATL.

במקביל, פולקסווגן תשיק שם שני דגמים חדשים על בסיס פלטפורמה ייעודית של אקספנג ומבטיחה להשיק 30 דגמים חשמליים חדשים (!) בשנים הקרובות.

אז האם וכיצד זה ישפיע עלינו?

כל פיתוח של טכנולוגיית סוללות תורם להגברת התחרות בשוק ולהורדת מחירים, וככל שעלויות הייצור של כלי רכב יצנחו כך ייטב לנו.

CATL היא אמנם יצרנית הסוללות הגדולה ביותר בעולם אבל כדי לשמור על היתרון שלה בשוק הזה היא נדרשת להשקעות עתק, והדרך היעילה ביותר עבורה להשיג את הכסף הזה בלי להיות חייבת לבנקים היא באמצעות שיתופי פעולה מן הסוג הזה.

פולקסווגן, מצידה, לחוצה להשיג כמה שיותר תאי סוללה ובכמה שפחות כסף, ומיזם משותף עם היצרנית הגדולה ביותר בתחום נשמע כמו דרך המלך אל הגביע הקדוש.

לקריאה נוספת:

קטאר, שמימנה את חמאס, רוכשת שליש מן החלום של אאודי בפורמולה 1

הצצה ראשונה למכונית החשמלית הזולה ביותר של פולקסווגן

פולקסווגן גולף 8.5 במבחן דרכים

The post פולקסווגן תפתח סוללות לרכב חשמלי עם CATL הסינית appeared first on TheCar.

אבל זה עוד החלק הקל. בעיה חדשה, שמחמירה בשנים האחרונות, נובעת מכניסתן המהירה של טכנולוגיות חדשות ומן הצורך להתאים לכל מכונית מצבר ספציפי שמתאים בדיוק עבורה.
כדי להבין עד כמה חסר ידע בתחום הזה די אם תשוטטו בין אתרי האינטרנט של רבים מבין מי שמנסים למכור לכם מצברים, ודי לחכימא ברמיזה.

כמו תמיד – ידע הוא כוח, וגם יכול לחסוך לכם הרבה כסף. אבל עדיף שלא להמתין לרגע האמת שבו תצטרכו לבחור מצבר חדש, אלא לדעת מבעוד מועד איזו טכנולוגיה ואיזה מצבר הכי מתאימים לרכב שלכם.

עד לפני כמה שנים לא היה הרבה עניין: כל מה שהיה צריך לדעת לפני החלפת מצבר היו שני נתונים פשוטים – תכולת האנרגיה שלו (ביחידות של אמפר-שעה) ומיקום הקטבים של המצבר לצורך כיוון ההתקנה ברכב. בחירה בין ההיצע (המצומצם למדי) של מצברים בשוק התבססה על המחיר, זהות היצרן, ומשך האחריות שהוא העניק למצבר.

אפילו היום, מי שישוטט בחלק מן האתרים שמציעים מצברים למכירה יגלה שכמעט שום דבר לא השתנה, ואם תבחרו מצבר לפי הקריטריונים האלה יש מצב שתעשו טעות גדולה. ב-15 השנים האחרונות, ככל שמערכות החשמל של כל כלי הרכב הפכו למתוחכמות יותר, נדרשים חלק ממצברי הרכב לעמוד בדרישות שהולכות ומתגברות ויצרניות המצברים ענו לצרכים האלה עם טכנולוגיות חדשות וחומרים מתקדמים, אבל עם מעט מידי מידע לציבור הישראלי.

כרגיל – לא תמיד יש קשר בין היתרונות והחסרונות של טכנולוגיה זו א אחרת לבין המחיר שנדרש מן הצרכן הסופי, ובכלל – אחת הסיבות שמצברי הרכב כל כך יקרים בישראל הוא האופי הריכוזי של השוק שלנו, והעובדה שרוב הכוח מרוכז בידי מתקיני המצברים ולא אצל בעלי הרכב. אז מה השתנה, מה חשוב לדעת לגבי המצבר ברכב שלנו, ואיך אפשר לחסוך כסף, לפחות בחלק מן המקרים?

יותר חשמל, יותר כסף

התפקיד ה"מסורתי" של מצבר הרכב הוא להתניע את מנוע הבעירה, כלומר לספק מספיק כח חשמלי לסיבוב של המתנע ("סטרטר"), ולהזין את כלל מערכות החשמל ברכב כאשר המנוע לא פועל.

כאשר המנוע מונע הוא הוא מסובב אלטרנטור שמייצר חשמל, והזרם הזה מספק את החשמל למערכות הרכב וגם טוען בחזרה את המצבר. במילים אחרות – במשך 99.9% מן הזמן המצבר "יושב" לו בתא המנוע כשהוא חסר תעסוקה.

לפני כ-15 שנים, לנוכח דרישות הולכות ומחמירות לחיסכון בדלק וצמצום זיהום האוויר מרכב, החלו יצרניות הרכב לפתח ולהתקין מערכות "דומם והתנע" (Start-Stop) אשר כשמן כן הן – מדוממות את מנוע הבעירה כאשר הרכב עומד למשך יותר ממספר שניות, למשל ברמזור או בחניה קצרה, ומתניעות אותו מחדש ברגע שהנהג משחרר את דוושת הבלם לקראת תחילת תנועה.

מתנע הוא אחד מצרכני האנרגיה הגדולים ברכב ושימוש רב בו מעמיס מאוד על המצבר. בממוצע, במקום להתניע את הרכב כ-30,000 פעמים במהלך חיי מצבר הוא מניע אותו כ-85,000 פעמים, ולאחר כל התנעה הוא צריך להיטען כדי להשלים את האנרגיה החסרה. מחזורי הפריקה והטעינה הרבים מאיצים את ריבוד משקעי החומצה על הלוחות בתאי המצברים ומקצרים את החיים שלהם.

בנוסף, בעשור האחרון זינקה תצרוכת החשמל של כלי הרכב בגלל שנוספו צרכנים "רעבים" במיוחד: עשרות מחשבים שמנהלים את מערכות הסיוע לנהיגה ואת מערכות הקישוריות, ומערכות נוחות רבות כמו מושבים חשמליים, חימום ואוורור למושבים, ועוד ועוד.

אם לא די בכך – מיזוג האוויר וכל מערכות החשמל ממשיכים לפעול ולצרוך חשמל גם כאשר מנוע הבעירה דומם – ולכן נדרשים מצברים עם תכולת אנרגיה גדולה במיוחד, ואלה כמובן מצברים גדולים ויקרים יותר.

טכנולוגיה בת 165

שימוש במצברי עופרת-חומצה ברכב החל רק לפני כ-100 שנים, בשנות ה-20 של המאה הקודמת, אבל שורשיה של טכנולוגיית העופרת-חומצה של המצברים האלה מגיעים עד להמצאתו של הפיזיקאי הצרפתי גסטון פלאנט (Gaston Planté) בשנת 1859.

באופן כללי, העיצוב והעקרונות של סוללת עופרת-חומצה לא השתנה הרבה במהלך 90 השנים האחרונות. מארז המצבר מחולק למספר תאים שבכל אחד מהם טבולות לוחיות בתוך תווך נוזלי. הלוחיות הן למעשה אלקטרודות עופרת חיוביות ושליליות, והן מצופות בתרכובת כימית ועטופות במפרידים-מבודדים שמעוצבים בימינו כמעטפת נקבובית. כל מפריד עוטף את אחת האלקטרודות ומבודד אותה חשמלית מן הלוחות בקוטביות ההפוכה שממוקמים משני צידיו.

התאים ממולאים באלקטרוליט שהוא למעשה חומצה גופרתית מדוללת. מארז המצבר אטום במארז שכולל שסתומי בטיחות. במהלך טעינת המצבר, ובמיוחד במצבים של טעינת-יתר כתוצאה ממערכת חשמל תקולה, נגרם תהליך אלקטרוליזה שמפרק מתוך הנוזל גז מימן.

עקב אכילס של מצברי עופרת חומצה היא החומצה הנוזלית שעלולה להישפך מתוכם כאשר הם נוטים הצידה, ולכן – כבר בשנות ה-30 של המאה הקודמת, החלו לפתח אלקטרוליט מוצק, למעשה משחה או ג'ל, וכבר בשנות ה-50 המאוחרות יוצרו מצברי עופרת-ג'ל.

לאורך השנים שופרה הטכנולוגיה של מצברי SLI, הופחתו כמות העופרת והנטייה לאלקטרוליזה, צומצמה ההיווצרות של משקעים על האלקטרודות ופותחו שסתומי פריקת לחץ. בנוסף גם נקבע מעין סטנדרט של "סוללת עופרת-חומצה אטומה" (SLA) שעדיין עושה שימוש בנוזל אלקטרוליט אבל לכאורה לא דורשת תחזוקה. הגדרה נוספת לאותן סוללות היא "סוללת עופרת-חומצה מווסתת (VRLA), והכוונה היא לשסתומי פריקת הלחץ, ובכל מקרה – מצברים אלה הם הנפוצים ביותר בצי של יותר ממיליארד כלי רכב שמסתובבים על פני כדור הארץ.

בשני העשורים האחרונים פותחו שני דורות ראשונים של מצברי EFB – ראשי תיבות של "סוללה מוצפת משופרת". ברמה העקרונית מדובר באותה טכנולוגיה של מצברי עופרת-חומצה אבל עם אוסף משמעותי של שיפורים ושדרוגים. לדוגמא, בחלק מן הסוללות האלה עטופות האלקטרודות בחיזוק פוליאסטר ואריג (מעין גזה) ייחודי. בפועל אין קו גבול או הגדרה מדויקת שמפרידים בין מצברי SLI למצברי EFB, זאת הרבה יותר הגדרה שיווקית מאשר הגדרה מדעית, ובמיוחד לנוכח העובדה ששני סוגי המצברים מיוצרים על אותם קווי ייצור ושגם הטכנולוגיה של מצברי SLI לא קופאת על שמריה.

מבחינתנו, כצרכנים, מצברי EFB הם תמיד יקרים יותר, אורך החיים שלהם אמור להיות ארוך משמעותית, והם אמורים לעמוד במספר גדול פי שלושה של מחזורי טעינה ופריקה.

ככלל, מצברי SLI רגילים יכולים לשמש במכוניות עם מערכות דומם-והתנע אבל הם לא ישרדו בהן לאורך זמן. אם מערכת דומם-והתנע במכונית שלכם פעילה – מצברי SLI לא יתאימו לה ועליכם לבחור במצבר EFB.
כאמור, כיום מוצע דור שני של מצברי EFB ואלה מותאמים למה שמוגדר כ"יישומים מיקרו-היברידיים", למשל מערכות חשמל במתח של 48 וולט.

טכנולוגיית מצברים שלישית, שונה מאוד מן השתיים הקודמות, נקראת AGM ("סוללת אריג-ספוג"). בטכנולוגיית AGM האלקטרוליט ספוג באריג שעשוי ברובו מסיבי פיברגלס עדינים, וזה – בין השאר – משפר את העמידות של הסוללה. למעשה, האלקטרוליט – החומצה הגופריתית – ספוג באריג הפיברגלס ומאוחסן במצב יבש, וזה הופך את הסוללה לבטוחה יותר ומאפשר קיבולת חשמל גבוהה יותר. סוללות אלה אטומות ומוגדרות כ"נטולות תחזוקה", מתוכננות להתמודד עם מספר רב של מחזורי טעינה ופריקה והן בטוחות יותר מפני דליפות ובריחת אדים.

ככלל אצבע, רוב דגמי המכוניות שעלו על הכבישים עד לפני כ-15 שנים (כולל דגמים שהייצור שלהם נמשך עד לפני שנים אחדות), יכולים להשתמש במצברי SLI רגילים, למעט כאלה שצוידו במקור במצברים אחרים. בשנת 2010 רק כ-5% מכלי הרכב החדשים צוידו בסוללות EFB או AGM. עשור לאחר מכן ליותר ממחצית כלי הרכב החדשים שירדו מקו הייצור היה מצבר כזה.

אם המכונית שלך יוצרה אחרי שנת 2020, או שיש לה מערכת דומם-והתנע פעילה או אבזור חשמלי רב – הבחירה הטבעית צריכה להיות מצבר EFB. מצברי AGM מתאימים בעיקר למכוניות יוקרה עם אבזור רב מאוד, ולכלי רכב מיקרו-היברידים.

הכה את המומחה

כאשר מצבר רכב מגיע לסוף חייו וצריך להחליף אותו אפשר כמובן לחפש בדיוק את אותו מצבר אבל ברוב המקרים זאת תהיה טעות. לא רק שטכנולוגיית המצברים משתפרת על בסיס קבוע – מצברים "מקוריים" בדרך כלל יקרים יותר רק מפני שהם נמכרים למי שרגיל לקנות ביוקר.

כאמור – בעבר כל מה שהיה צריך לדעת זה את תכולת האנרגיה של המצבר ואת מיקום הקטבים שלו, אבל כיום צריך להכיר את הטכנולוגיה של המצבר שהותקן במקור על-ידי יצרן הרכב ובעיקר – האם הרכב שלכם זולל חשמל או לא.

דוגמא פשוטה: בדורות הראשונים של מכוניות עם מערכות דומם-והתנע אפשר היה לבטל את פעולת המערכת הזאת באופן קבוע, ולכל הפחות לאחר כל התנעה. מי שאוהב להשתמש במערכת הזאת ומותיר אותה פעילה – חייב להשתמש במצבר מתאים, ובדרך כלל זה יהיה מצבר EFB. אנחנו מאמינים שמערכות אלה – במיוחד כשהן מדוממות ומתניעות מנועים מוגדשי טורבו – מזיקות יותר מאשר מועילות, ומי שנוהג במכונית עם מערכת מנוטרלת יכול לחסוך לא מעט כסף ולבחור במצבר SLI איכותי. לרוב אין מניעה לבחור במצבר עם תכולת אנרגיה יותר גדולה (למשל 70 אמפר שעה במקום 60) – ובתנאי שיש מקום פיזי להתקין אותו בתא המנוע.

כאמור – במקרים רבים גם חשמלאים, ובמיוחד מוסכים לא מתמחים שמחליפים מצברים – לא מכירים את הטכנולוגיות השונות או סתם עלולים להתבלבל בגלל המבחר הרב של מצברים שמוצעים להם.

ככלל, ודאי במכוניות חדשות ויקרות, מומלץ להחליף את המצבר הישן באותו סוג של טכנולוגיית סוללה. לדוגמה, אם במקור הותקן מצבר AGM עדיף לבחור במצבר דומה – לאו דווקא מאותה תוצרת – וזאת מפני שמערכת החשמל של המכונית – ובעיקר מערכת הטעינה שלה, מותאמת לאותו סוג מצבר מבחינת מגבלות המתח, ועקומות הטעינה.

במיוחד צריך לשים לב שבשנים האחרונות יש לא מעט דגמי מכוניות שמוגדרות כ"מיקרו-היברידיות", כלומר שאין להן סוללה חשמלית נפרדת וייעודית לאגירת אנרגיה והן אוספות את האנרגיה לתוך מצבר ה-12 וולט הרגיל.
בעלי רכב רבים סבורים בטעות שהמחיר של מוצר מעיד על האיכות שלו, ובמקרה של מצברים לרכב זה לא תמיד מדויק. למשל, מצברי AGM עולים בעולם בין 40% ל-100% יותר מאשר מצברי SLI אבל ברוב המקרים הם לא יחזיקו מעמד כפול זמן. יתרה מכך: מצברי AGM נחשבים יותר רגישים לחום מאשר מצברי EFB, לכן לא מן הנמנע שבתנאי האקלים הישראלי הם לא ישרדו יותר זמן אלא רק יעלו יותר.

ככלל, מצברי עופרת חומצה בסיסיים מחזיקים מעמד בין שנתיים לחמש שנים, בהתאם לאיכות הייצור שלהם, מצברי EFB יכולים לשרוד כשש שנים ומצברי AGM איכותיים יכולים לשרוד 8 שנים, אם כי בתנאי האקלים שלנו זה כנראה לא יקרה: בטמפרטורות גבוהות סביר שדווקא אורך החיים של מצברי EFB יהיה ארוך מזה של מצברי AGM. בנוסף – למצברי EFB מודרניים יש תפוקה מעשית גבוהה בכ-50% בהשוואה למצברי AGM באותו גודל, לכן אם אין הכרח אין גם צורך לקנות כאלה.

לקריאה נוספת:

תיקון הטורבו במנוע יעלה לכם אלפי שקלים. כך תשמרו עליו ועל חשבון הבנק שלכם

יונדאי סונטה היברידית: המנוע נהרס, כלמוביל תשלם 15,000 שקלים

The post מדוע המצברים לרכב כל כך יקרים בישראל ומי צריך מצבר Start Stop? appeared first on TheCar.

סוללות ליתיום-חמצן (Li-O2) הן בעלות צפיפות אנרגיה גבוהה פי עשרה מאלה של סוללות ליתיום-יון, ולכן יכולות להאריך באופן דרמטי את טווח הנסיעה של מכוניות חשמליות.

לפני שמתלהבים חשוב לזכור שעשרות, אולי מאות, חברות טכנולוגיה וארגוני מחקר מסביב לעולם מנסים לפצח את המגבלות הפיזיקליות המוכרות של אגירת אנרגיה חשמלית באמצעים כימיים, וזאת בין השאר לנוכח הביקוש העולמי העצום לאמצעי אגירת אנרגיה עבור מכשירים חשמליים ניידים – החל בשעוני-יד סלולריים, דרך מכוניות חשמליות ועד למערכות לקצירת אנרגיה מתחדשת.

כבר לפני כשנה וחצי דיווחנו כאן על פיתוח יפני בשם "סוללת פחמן כפול" (dual carbon battery) שמציגה קצב טעינה ופריקה מהיר פי 20 מזה של סוללות ליתיום-יון, וזו רק דוגמא אחת מתוך שפע של תגליות ופיתוחים חדשים בתחום הסוללות אשר נחשפים אחת לכמה שבועות בכל רחבי העולם.

ובכל זאת, יש מקום לאופטימיות: החוקרים מאוניברסיטת קיימברידג' פיתחו, לדבריהם, אב טיפוס של סוללת ליתיום-חמצן (נקראת גם 'ליתיום-אוויר') שלטענתם הצליחה להתגבר על רוב החסמים והמגבלות שמנעו עד היום את ההתקדמות של טכנולוגיה זאת.

פריצת הדרך, לדבריהם, מתבטאת בכך שהסוללה שלהם היא הראשונה מסוגה שהצליחה להתגבר על מספר מחזורי טעינה, בעוד שבמערכות קודמות גרמה התגובה הכימית בין הליתיום לאלקטרוליט לסתימת האנודה ולהפיכתה לבלתי פעילה.

בסוללה שלהם נעשה שימוש באלקטרודת גרפיט נקבובית ודקה ביותר, שעשויה יריעות בעובי של אטום אחד בלבד של פחמן ובאלקטרוליט (חומר התווך שבסוללה) שעשוי מתמיסה אורגנית של דימתאוקסיתאן (dimethoxyethane) שמעורבב עם מלח יודיד ליתיום.

אם שרדתם את הפיסקה האחרונה תשמחו ודאי לדעת שתוצר הלוואי העיקרי של התגובה הכימית בסוללה הזאת הוא ליתיום הידרואוקסיד אשר, לדברי המפתחים, מתפרק בקלות כאשר הסוללה טעונה – ולא יוצר ציפוי סביב האנודה.

רעיונות תיאורטיים מאחורי טכנולוגיית ליתיום-חמצן נהגו כבר בתחילת שנות ה-70 של המאה הקודמת, ושבו לכותרות בתחילת העשור הקודם לנוכח ההתקדמות בטכנולוגיות חומרים.

בסוללת ליתיום-חמצן נעשה שימוש בליתיום הידרו-אוקסיד ובאלקטרודה מסוג גרפיט – שזאת אחת מן התצורות של פחמן, ואילו האוויר האטמוספרי – למעשה החמצן שבו – משמש כ'קטודה וירטואלית'.
לדברי החוקרים התוצאה היא סוללה יציבה ויעילה יותר שמתאימה לכאלפיים מחזורי טעינה ועם שיעור יעילות של כ-93 אחוז.

אם הנתון שהם מציגים – צפיפות אנרגיה גבוהה פי עשרה מזו של סוללות ליתיום-יון – נכון, הרי שבמונחי טווח נסיעה מדובר בטווח של כ-800 קילומטרים ובטכנולוגיה הרבה יותר קרובה להנעה באמצעות מנועי בעירה פנימית מאשר להנעה החשמלית כפי שזו מוכרת לנו כיום.

לדברי חוקרי קיימברידג', עלות הייצור של סוללות ליתיום-חמצן תהיה רק 20% מזו של סוללות ליתיום-יון, הן יהיו קומפקטיות בהרבה ומשקלן יהיה כחמישית מזה של סוללות ליתיום-יון.

כדאי, בכל זאת, להקשיב גם לפרופסור לכימיה קלייר גריי, שהוא אחד ממובילי המחקר, שמסייג ואומר שבשלב הזה הושג "צעד לקראת סוללה אמיתית, אם כי עדיין צפויים מכשולים רבים בהמשך הדרך".
על אף פריצת הדרך, אחת המגבלות, למשל, היא שבמכשירי הניסוי באוניברסיטה נעשה שימוש בחמצן נקי – ולא באוויר אטמוספירי רגיל, וזו רק דוגמא אחת למרחק הרב שעוד נותר עד לייצור מסחרי-סדרתי.

גריי וצוותו אומרים שעלול לחלוף עשור שלם עד שסוללת ליתיום-חמצן תגיע לייצור כזה, בעיקר מפני שהמגבלה העיקרית של הטכנולוגיה – לעת עתה – היא היכולת שלה לאגור ולפרוק אנרגיה במהירות הדרושה במכונית חשמלית, למשל.

ועל אף זאת, אם וכאשר תתרחש פריצת דרך באגירת אנרגיה חשמלית באמצעים כימיים היא תחולל פריצת דרך מיידית בתחום ההנעה של מכוניות חשמליות.

The post האם סוללת ליתיום-חמצן תשנה את העולם? appeared first on TheCar.