אחד החידושים החשובים והמתבקשים שעושים כעת את דרכם למכונית החשמלית הבאה שלכם הוא "תעודת זהות לסוללה": סטנדרט מוסכם של תעשיית הרכב להצגת מצב הבריאות העכשווי, וגם של אורך החיים הצפוי של הרכיב הבודד היקר ביותר ברכב חשמלי.
שלב ראשון במסע הזה יבוצע לכל המאוחר במהלך 12 החודשים הקרובים מפני שכך נדרש בתקנות שייכנסו לתוקף באיחוד האירופאי בפברואר 2027 במטרה להקל על המיחזור של סוללות. אבל "הגביע הקדוש", שאותו מנסות לפתח כיום מספר חברות ברחבי העולם וגם בישראל, הוא תיעוד דיגיטלי שיוצמד לכל סוללה בגודל של יותר מ-2 קילוואט שעה ויכלול שפע של מידע ספציפי אודותיה.
כאמור, השלב הראשון נדרש בתקנות האירופאיות, וסט המידע הבסיסי יפרט כל שלב בייצור הסוללה, החל מנתונים אודות המקורות שמהם הופקו חומרי הגלם שמהם יוצרו כל הרכיבים וכלה בתרכובות כימיות שמהן יוצרו תאי הסוללה.
כל זה מאוד חשוב כדי להוזיל את עלויות המיחזור, אבל מה שהרבה יותר חשוב מבחינתנו זה שעצם הצורך בתיעוד כזה מזכיר לנו ש"לא כל הסוללות נולדו זהות": בעוד שכיום אנחנו מתעניינים בקיבולת של סוללה, כלומר כמה אנרגיה חשמלית היא מסוגלת לאגור ולספק, אנחנו נוטים לשכוח שטכנולוגיות הסוללה מתפתחות בקצב מטורף. המשמעות היא שקשה מאוד להשוות בין סוללות של דגמים שונים מפני שכמעט בכל רכב חשמלי שאנחנו מכירים מותקנת סוללה ובה תאי סוללה עם כימיה ייחודית לאותו "שנתון" או מספר מצומצם של דגמים.
למעשה – בהרבה מאוד דגמי רכב חשמלי פופולריים שאנחנו מכירים הוחלפה הסוללה (או שהותקנה גרסה שונה של אותה סוללה) במהלך מחזור החיים של הדגם, ואם תכולת האנרגיה לא השתנתה אז כמעט אין לנו סיכוי לדעת על כך.
לכימיה שונה, ולשיפורים במערכות ניהול סוללה (BMS) ובמבנה של מארזי סוללות מבחינת אריזה וכושר קירור, יש משמעויות אדירות לגבי מהירות הטעינה, מספר מחזורי הטעינה האפשריים, קצב הבלאי של סוללה ועוד ועוד. לנו, כאזרחים מן השורה שאינם כימאים, אין הרבה מה לעשות עם המידע הזה חוץ מאשר להבין שמסתתרת בתוכו תורה שלמה של הבדלים בין סוללות ובין דגמי רכב חשמלי.
הגביע הקדוש של המכונית החשמלית המשומשת
לתעודת הזהות הדיגיטלית שתוצמד בקרוב לכל סוללה חשמלית (יש שמכנים אותה "דרכון דיגיטלי") יש משימה נוספת, הרבה יותר חשובה עבוד בעלי רכב וקונים פוטנציאליים של רכב משומש: הגברת השקיפות, בדגש על מדדים שמתארים את ביצועי הסוללה ואת מידת הבלאי שלה.
בשונה מתעודת לידה או תעודת זהות של בני אדם – הרעיון מאחורי "תעודת הזהות הדיגיטלית" לסוללות הוא שמדובר במערכת מתעדכנת באופן קבוע שמחזיקה נתונים גם אודות ההיסטוריה של הסוללה אבל חשוב מכך – אודות אירועים משמעותיים לאורך החיים שלה שמהם נגזרת הערכת סיכויי השרידות שלה.
כל זה משפר את האפשרות למכור (ולקנות) רכב חשמלי משומש "עם לב שקט", ולכן צפוי לשפר את שמירת הערך של מכוניות חשמליות ולהפחית את קצב ירידת הערך שלהן.
נפרדים מ-SOH, עוברים ל- SOCE
הסטנדרט המקובל כיום להערכת מצב הבריאות של הסוללה ברכב חשמלי נקרא בדיוק כך: "מצב בריאות הסוללה" (State of Health), ובלית ברירה זה מהווה גורם ראשון בחשיבותו, אבל כמעט בלעדי, לקביעת הערך של רכב חשמלי משומש.
המדד הזה אמור לייצג את תכולת האנרגיה הנוכחית של סוללה ביחס לתכולה המקורית שלה, וככל שהקיבולת נמוכה יותר זה מעיד על תהליך ההזדקנות של הסוללה, שמושפע גם ממספר מחזורי הטעינה והפריקה אבל גם מאופי השימוש ברכב ותנאי הטעינה שהוא חווה.
מבחינת כל לקוח פוטנציאלי בשוק המשומשות יש למדד הזה חשיבות גדולה יותר מן הקילומטראז' הנצבר של הרכב: שתי מכוניות דומות יכולות לעבור מרחקי נסיעה שונים מאוד אבל מצב הסוללה של זאת שגמאה קילומטראז' רב יותר יכול להיות טוב מזה של מכונית שנסעה מעט אם היא פעלה בתנאי נסיעה וטעינה טובים יותר לאורך חיי הרכב.
חמור מכך: מדד SOH יכול להועיל בהשוואה בין שני כלי רכב דומים, עם אותה כימיית סוללה, אבל הערך שלו מאוד מוגבל כאשר משווים כלי רכב מדגמים שונים ועם סוללות שמבוססות על טכנולוגיות שונות.
וזה לא הכל: נכון להיום אין עדיין סטנדרט עולמי אחיד לחישוב SOH וזה מקשה על השוואות בין דגמים וספקים שונים. למען האמת – לא רק שאין סטנדרטיזציה מוחלטת במדד עצמו, ישנם למעשה שני מדדי SOH עיקריים: SOH קיבולי (Capacitive SOH) שמציג את הקיבולת הנותרת של הסוללה באמפר-שעות (Ah), ו- SOH אנרגטי (Energetic SOH) שמשקף את האנרגיה השמישה הנותרת בקילוואט-שעות (kWh).
המדד הקיבולי פחות מושפע מתנודות טמפרטורה אבל לא לוקח בחשבון את ההתנגדות הפנימית הגוברת בסוללות ככל שהן מזדקנות. המדד האנרגטי קשור ישירות לטווח הנסיעה בפועל וגם לגודל האבסולוטי של הסוללה. לדוגמה, 90% SOH אנרגטי מציין שנותר 90% מהטווח המקורי של הסוללה – ואם זאת סוללה גדולה זה כמעט לא ישפיע על שמישות המכונית, ולהיפך. בכל מקרה זה מדד יותר רלוונטי עבור הצרכן.
כך או כך, מדד SOH יכול לשמש את הלקוח בוויכוח עם יצרנית רכב אודות מימוש אחריות (או את היצרנית מול הלקוח) אבל אין לו כמעט שום משמעות מבחינת היכולת להבין מה עבר על הסוללה ומה תוחלת החיים החזויה שלה. וזאת החוליה החסרה: ליכולת של בעל רכב להציג בפני קונה פוטנציאלי נתון אובייקטיבי שמעיד על הבריאות של סוללה ברכב שמוצע למכירה יש משמעות כלכלית ניכרת לשני הצדדים לעסקה.
חברת AVILOO פיתחה את מדד State of Certified Energy (SoCE) שאמור לייצג באופן שקוף את מצב הסוללה ואת טווח הנסיעה בפועל של רכב חשמלי ביחס למצבו המקורי.
ה-SOCE הוא מדד SOH "אנרגטי" שמחושב ברמת התא הבודד והמתודולוגיה מבוססת על מדידת האנרגיה השימושית של הסוללה בהתאם לתנאים מוגדרים תוך התמקדות בתא החלש ביותר במארז והצגת הנתונים באופן אובייקטיבי ובר השוואה.
כדי להבדיל בין המושגים אפשר לומר בפשטות ש-SOH, עם כל הבעייתיות שלו, מתיימר לתאר "כמה סוללה נשארה לי" (וכאמור – אין אפשרות להשוות בין סוללות שונות בדגמים שונים), ואילו SOCE מתיימר לתאר "כמה סוללה נשארה ביחס למה שהיא אמורה לספק לפי התקינה שלה".
כמו AVILOO פועלות כיום בשוק הרכב החשמלי העולמי מספר חברות שמנטרות את מצב הסוללות והמיזם המסחרי הנרחב ביותר בתחום הזה הוא ככל הנראה זה של חברת Recurrent האמריקנית אשר מנטרת עשרות אלפי כלי רכב בזמן אמת ומספקת לרוכשים פוטנציאליים דוחות בריאות מפורטים ככל האפשר. חברה אחרת שמבצעת ניטור כזה היא TWAICE, שמספקת אנליטיקה רציפה לבריאות/בטיחות/שרידות הסוללה, אם כי היא פועלת בעיקר מול ציי רכב ומספקת להם כלי חיזוי מניעתיים.
יצרנית רכב ראשונה שמציעה תיעוד אודות מצב הסוללה, גם אם עדיין ברמה בסיסית יחסית, היא וולוו ב-EX90 הנוכחי שכבר מוכן לדרישות התקינה של 2027. בדגם הזה אפשר להשתמש באפליקציה סלולרית וסריקת קוד QR כדי לקבל נתונים אודות מרכיבי הסוללה, חומרים ממוחזרים שבהם נעשה שימוש ועוד.
העתיד הקרוב: התבוננות פנימית ובינה מלאכותית
המהפכה החשובה ביותר שמתחוללת בעולם "בריאות" הסוללות קשורה לטכנולוגיות שמאפשרות לנטר את מצב הסוללה ברמת התא הבודד, ולא רק ברמת המארז כולו.
ניטור מצבו של תא בודד נחשב קריטי להערכת השרידות של סוללה לטווח ארוך מפני ש"החוליה החלשה" – תא או מספר תאים בעייתיים – מגבילה את ביצועי המארז כולו. זיהוי תאים "חולים" בשלבים מוקדמים, והחלפה שלהם במקרה הצורך, מאפשר תחזוקה פרואקטיבית ומבטיח בלאי נמוך שיאפשר אורך חיים מרבי למארז ולרכב החשמלי.
חברת Dukosi הסקוטית פיתחה את DKCMS (Dukosi Cell Monitoring System) ולטענתה זאת טכנולוגיה שמאפשרת ניטור 24/7 של כל תא ותא במארז הסוללה, אפילו כאשר מערכת ניהול הסוללה (BMS) של הרכב נמצאת במצב שינה (צריכת חשמל נמוכה). היכולת לנטר את התאים באופן רציף, כך מסבירים אנשי החברה, מאפשרת לאתר בעיות מיד כאשר הן מתחילות להתפתח, ולכך יש ערך מוסף אדיר להגברת הבטיחות.
הדור הבא של אבחון סוללות מבוסס על בינה מלאכותית ומודלים מבוססי ענן לצורך תחזוקה חזויה, ובתחום הזה פועלת חברת Energsoft שהטכנולוגיה שלה פותחה באוניברסיטת וושינגטון. חברה זאת מבצעת כבר כיום ניטור אוטומטי וקבוע של סוללות באמצעות כלי AI וניתוח ענן, ולטענתה היא אימנה את המודלים שלה על כחצי מיליון סוללות.
חברה אחרת שפועלת בתחום הזה כבר משנת 2012 היא Voltaiq שנחשבת לחלוצת תחום "מודיעין הסוללה" (Battery Intelligence) ועובדת בצמוד ליצרניות רכב כמו טויוטה ומרצדס-בנץ.
גאווה ישראלית
ראוי לחתום את הכתבה הזאת עם הידיעה שה'אוטו-טק' הישראלי נמצא בחזית הטכנולוגיה העולמית, ושגם לישראל יש יד בתחום הזה עם מספר חברות שמפתחות טכנולוגיות רלוונטיות.
למשל, חברת ALGOLiON אשר נרכשה על-ידי יצרנית הרכב ג'נרל מוטורס פיתחה טכנולוגיה שיורדת לרמת התא הבודד במטרה לנטר את התהליכים שמתרחשים שם ולאתר מבעוד מועד סיכונים שונים. באמצעות אלגוריתמיקה שפותחה בארץ מסוגלת הטכנולוגיה הזאת לזהות שינויים זעירים שמאותתים על התחלה של כשל סוללה או סיכון ל'בריחה תרמית'.
היתרון הגדול של הטכנולוגיה הזאת טמון ביכולתה לזהות סיכונים שבועות לפני ששיטות ניטור אחרות מסוגלות לגלות אותם, והכל ללא צורך בחומרה או בחיישנים נוספים.
לקריאה נוספת:
מה באמת התחדש השנה ומה יתחדש בקרוב בסוללות לרכב חשמלי?
כך תנהגו נכון ברכב חשמלי: מדריך מלא לטווח מקסימלי ולסוללה בריאה
תחקיר: בכמה באמת מתקצר הטווח של רכב חשמלי לאחר 5 שנים?
