רכבים חשמליים (EV – Electric Vehicle), הם רכבים המונעים בעזרת מנוע חשמלי בניגוע למנוע הבעירה הנפוץ עדיין בכבישים. מדובר במהפכה שרצה במהירות גבוהה בעשור או שניים האחרונים, ונראה כי מהווה ותהווה בסיס לרכב האוטונומי העתידי.
מלבד זאת, נראה כי הרכבים החשמליים אף זוכים לעדנה רבה מצד הרגולוטור במדינות רבות ובעיקר אגפי המכס והמיסים. ישנם מיסים מקלים מאוד על הרכישה , הייבוא והייצור של מכוניות חשמליות. אז איך עובד ובנוי רכב חשמלי? ומדוע כל זה קורה לנגד עינינו? במאמר הקרוב נסקור את עולם הרכב החשמלי, בעבר ובהווה, יתרונותיו וחסרונויו, וננסה להבין על מה המהומה.
כיצד רכב חשמלי בנוי טכנית
רכב חשמלי הוא רכב אשר הותקן בו מנוע חשמלי, זאת בניגוד למנוע בעירה פנימית המותקן ברכבים הסטנדרטיים עד היום המשתמשים בדלק. אותו מנוע חשמלי מקבל אנרגיה ממצבר אחד או יותר המותקנים ברכב.
בכדי להבין את ההבדלים בין רכב חשמלי לרכב רגיל נסתכל ונבין מה הם החלקים המרכזיים של הרכב החשמלי המרכזיים הם:
- מנוע חשמלי – מנוע גרירה (Traction motor) חשמלי, המניע את גלגלי הרכב החשמלי.
- בטריית גרירה (Traction battery)– הרכיב האנרגטי ברכב החשמלי המספק אנרגיה למנוע הגרירה. הבטריה, שלעיתים מורכבת מאלפי בטריות קטנות מחוברות יחדיו, משמשת כספק האנרגיה הכימי למנוע הרכב החשמלי.
- שקע לטעינה – הבטריה לא נטענת בצורה אלחוטית כמו מה שקיים בטלפונים (עדיין לא לפחות) ולכן יש צורך בשקע שיתחבר לעמדת הטעינה.
- onboard charging– כל בטריה, גם אלה ברכבים חשמליים, נטענת דרך זרם ישר (DC – Direct Current). עם זאת, החשמל המתקבל בעמדת הטעינה, בדומה לחשמל שלנו בבית, הוא חשמל מסוג זרם חילופין (AC -Alternating Current) ולכן יש צורך להמיר אותו ל – DC בכדי שיוכל להטעין את הבטריות ברכב. כאן נכנס ה – onboard charging בכדי לבצע את ההמרה שתתאים לבטריות.
לחילופין, ישנן עמדות טעינה שמבצעות בעצמן את ההמרה ושולחות לרכב חשמל מסוג DC. - ממיר DC/DC – מתח – DC הגבוה המתקבל, לא מתאים לשימוש רוב עזרי ורכיבי הרכב הקטנים יותר, ולכן יש להמירו למתח DC נמוך יותר לשם הפעלת והטענת הרכיבים ברכב.
- בטרית עזר (לשאר הרכיבים האלקטרונים – auxiliary battery ) – בטריה זאת מטרתה לספק אנרגיה לשאר רכיבי הרכב אשר אינם המנוע.
- מערכת קירור תרמית – ישנה חשיבות רבה לשמירת טמפרטורה של רכיבים רבים ברכב ובמנוע ולמערכת הקירור התרמית התפקיד המרכזי לכך.
- תמסורת אלטקרונית – תמסורת היא חובה גם ברכב חשמלי כמובן. כאשר יש להעביר את האנרגיה מנקודה אחת (המנוע) לאחרת (הגלגלים). אך בשונה מרכב רגיל, לרוב ברב חשמלי נמצא תמסורת ביחס קבוע אחד, ולא ביחס משתנה (תיבת הילוכים).
- יחידת בקרת כח אלטקרוני– החלק החשוב השולט בכמות האנרגיה האלקטרונית שתעבור אל המנוע. כמות האנרגיה תקבע את המומנט, מהירותו של המנוע וכיוצא מכך את מהירות הרכב החשמלי.
הסטוריה
ההסטוריה של רכבים חשמליים היא בת יותר ממאה שנים!
למען האמת, רכבים חשמלים קדמו לרכבים המונעים ע"י דלק. אבל שום דבר מיוחד לא תפס יותר מדי בשנים הללו, והרכבים המשיכו להיות מונעים במנוע בעירה פנימית בגלל מספר מגבלות של רכבים חשמליים וגם לא מעט ביוקרטיות. סיבה טכנית מרכזית לדוגמא היא העובדה שלקח המון זמן לבטריות להיטען, שעות במקרה הטוב. ולכן מלבד רכבות חשמליות, שנהנו מהמומנט הגדול של החשמל בחיבור ישיר, כמעט ולא נכחו ב – 70 שנה האחרונות רכבים חשמליים, אם בישראל ואם בשאר העולם.
השינוי הרציני החל ב – 30 שנה האחרונות, עם התפתחות טכנולוגית סוללות הליתיום. כיום ניתן להטעין סוללות של רכבים בתחנות ייעודיות ומיוחדות בזמן לא נקלט של כ – 10 דקות פלוס.
אפילו בשקע ביתי, ניתן להטעין סוללת רכב חשמלי, אך לרוב רק תוך מספר שעות. הישג שלא היה קיים בהסטוריה של רכבים חשמליים, מה שהופך אותם היום להרבה יותר אטרקטיבים מאשר בעבר.
יתרונות הרכב החשמלי
זיהום אויר – היתרון אולי החשוב והבולט ביותר של רכב חשמלי, הוא אי פליטת גזים רעילים. לרכב חשמלי אין מנוע בעירה, ומכאן שאין צורך גם באגזוז ובשחרור גזים רעילים לאויר. - זולים לשימוש מתמשך – מאחר ואין צורך בחומר בעירה ושימוש בדלק/גז, רכבים חשמלים הם זולים מאוד לשימוש. השימוש בחשמל ללא ספק מוזיל את עלויות השימוש ברכב חשמלי.
- תחזוקה פחותה – רכב חשמלי לא מצריך תחזוקה רבה כמו שמצריך רכב סטנדרטי עם מנוע בעירה. אין צורך לדוגמא להחליף שמן, מה שעשוי למנוע נזקים שמתרחשים במנוע בעירה.
- מומנט גבוה – מנוע חשמלי יכול להגיע למקסימום סל"ד שלו החל מהרגע הראשון. משמע ההאצה של רכב חשמלי מאוד גבוהה, והביצועים כמובן טובים יותר ממנוע בעירה.
- שקט – רכב חשמלי עם מנוע גרירה הינו רכב שקט מאוד. העובדה שאין מספר הילוכים ותמסורת מורכבת מיכנית כמו במנוע בעירה, גורמת להרבה פחות חיכוך ורעש.
- הקלות כספיות מצד הרגולטור – על אף שלא מדובר ביתרון מיכני, מדובר ביתרון משמעותי כלכלי. ממשלות רבות ברחבי העולם, מנסות להוריד את מגמת זיהום האוויר והשימוש בדלקים, ולכן נותנות תמריצים רבים, לרוב בדמות מיסים מופחתים, בקניית רכב חשמלי. ההקלות מפעם לפעם משתנות ושווה לברר איתנו מפעם לפעם מה הם התמריצים.
- בטיחות ומערכות עזר לנהג – בהתאם לרכב מתקדם, רכב חשמלי לרוב מצוייד במספר מערכות עזר מתקדמות לנהג ומכאן לרוב בטוח יותר. בנוסף, מיעוט הרכיבים המכניים הקיים ברכב, מקטין את האפשרות של תקלות ושחיקה של חלקי הרכב.
חסרונות הרכב החשמלי
- זמן טעינה – זמן טעינת רכב חשמליים אומנם שופר ביחס לרכבים חשמליים ישנים, אך עדיין מדובר על זמן ארוך ביחס לרכב עם מנוע בעירה המונע בעזרת דלק. כאשר דלק לוקח למלא מספר דקות גג, הטענת רכב חשמלי תיקח במקרה הטוב 10 דקות בתחנה ייעודית, ועד שעות ארוכות בטעינה ביתית.
- טווח נסיעה נמוך– טווח הנסיעה של רכב חשמלי הוא באיזור ה – 150-300 ק"מ. לעומת טווח הנסיעה של רכב רגיל היכול לשלש את המרחק ולהגיע לאיזור ה – 500 ק"מ.
- מחיר – כיום, כאשר הרכב החשמלי עדיין לא נפוץ כמו רכב מונע בדלק, מחיר הרכבים החשמליים עדיין יקר מאוד. עם זאת, ישנן הקלות במיסים ובמחיר, אך עדיין מדובר בתחלופה יקרה לרכב רגיל. ניתן להתנחם בכך שהשימוש ברכב, עם הזמן, מקזז את עלות הרכב החשמלי.
- קרינה אלקטרומגנטית – מאחר ורכב חשמלי מכיל המון רכיבים אלקטרונים, הקרינה האלקטרומגנטית צפויה להיות גבוהה ברכב חשמלי יותר מאשר ברכב רגיל המונע בדלק.
- נסיעה שקטה – כן, השקט מלבד יתרון, הוא גם חיסרון! ישנה סכנה רבה ברכב שקט. כאשר הסביבה לעיתים לא מודעת כלל לנוכחות הרכב ולמהירותו, עלולים הולכי רגל להיות מופתעים, ולא בזמן, מנוכחות רכב מהיר ושקט כמו רכב חשמלי.
- מבחר נמוך – מלבד המחיר הגבוה של רכב חשמלי, מדובר כידוע בשוק מתפתח שהמבחר בו נמוך. על אף שהמון יצרנים מנסים לקפוץ על העגלה בעודה בתחילת הדרך, המבחר עדיין נמוך. אנו מאמינים שבשנים הקרובות נוכל לראות קפיצה גדולה במבחר המכוניות החשמליות. אם מכונית חשמלית טהורה או רכבים היברידים נטענים מסוג plug-in (פרטים בהמשך).
סוגי רכבים חשמליים
ישנם מספר סוגי רכבים חשמליים עיקריים שנמנה אותם כאן:
- מכונית חשמלית המונעת ע"י בטריה – מכונית שה"דלק" היחיד שלה הוא בעצם החשמל שמגיע מהבטריות שהזכרנו מעלה. אותה מכונית חשמלית קלאסית עליה כתבתנו בכל מאמר זה.
- רכבים היברידים נטענים (PHEV – Plug-in hybrids electric vehicle) – הרכב החשמלי שאוהב לקחת את היתרונות מכל העולמות. מצד אחד, רכב היברידי נטען מאפשר להטעין את הבטריה שבו, בכדי ליסוע על חשמל בלבד ובעל מנוע חשמלי. מצד שני, בשעת הצורך, ניתן להכניס לפעולה את מנוע הבעירה הפנימית הנוסף, אם כעזר ואם כשימוש יחיד בכדי להגדיל את טווח נסיעת הרכב.
- מכונית היברידית – על אף שלא מדובר ברכב חשמלי קלאסי, או יש שיגידו שבכלל לא מדובר ברכב חשמלי, מכוניות היברידיות הן בעלות חלק מהיתרונות של רכבים חשמלים. למכוניות ההיברידיות ישנה בטריה נטענת, גם אם לא בקיבולת של PHEV (רכב היברידי נטען) שיכולה להיטען בזמן הנסיעה והשימוש בדלק. למכונית יש מנוע בעירה פנימה עיקרי לשימוש ברכב.
שיקולים שחשוב לקחת בחשבון כשקונים רכב חשמלי
- טווח– ישנם רכבים שהבטריה שלהם תספיק רק לכ – 300 ק"מ לדוגמא. באם הנסיעות שלכם ארוכות מכך, או אפילו הנסיעה היומית שלכם קרובה לגבול זה, כדאי לשקול דגם שיאפשר נסיעה ארוכה יותר. לחילופין יש דגמים המאפשרים חיבור למאריך טווח (Range extender), עגלה קטנה עם גלגלים הנוסעת מאחורי הרכב ובה יש לרוב גנרטור המונע ע"י מנוע בעירה, המטעין את הבטריה של הרכב.
- מקום טעינה וזמני טעינה – יש לוודא שיהיה באפשרותך להטעין את הרכב גם בבית וגם במקום העבודה במידת הצורך. יש צורך בגישה לשקע מתאים במקום החניה לרכב.
במידה ותסעו להמון מקומות אחרים עם טווח ארוך, כדאי לוודא שגם שם תהיה אפשרות להטעין את הרכב. - זמן הטעינה – כל רכב עשוי לספק זמני טעינה שונים, אם בגלל שמדובר בטכנולוגיית טעינה שונה במקצת ואם בגלל גודל הבטריה. עם זאת, מאחר והטעינה לוקחת לעיתים שעות ארוכות, יש לחשב ולראות אם יתאים לכם להטעין זמן כה רב את הרכב בתחנות השונות והקבועות שלכם במהלך היום.
- חיי בטריה ואחריות – מאחר ובטריה היא אחד הרכיבים הכי יקרים ברכב חשמלי, כשקונים רכב חשמלי חשוב לבדוק מה חייה הסוללה ותנאי האחריות שלה. יש להשוות זאת מחברה לחברה ולראות מה התנאים הטובים ביותר שנוכל לקבל ביחס למחיר הסוללה.
אילו רכבים חשמלים ניתן לקנות בארץ
הרכבים החשמליים עדיין נחשבים למותגי יוקרה עקב מחירם הגבוה. עם זאת, לאט לאט צצים עוד דגמים והרגולטור מנסה לעזור גם במיסוי. מפעם לפעם נעדכן את מאמר זה וסקירות הרכבים שלנו, בכדי שתוכלו, גם לפני הרכישה מטעם הרכב החשמלי. שווה להתעדכן.
לפניכם רשימת הרכבים החשמליים שאהבנו הנמכרים בישראל:
- רנו זואי (Renault ZOE) – המכונית החשמלית הנמכרת בארץ מדגם R110. בעלת טווח של 306 ק"מ ועם מחיר שמתחיל ב125,00 ש"ח אי אפשר להתווכח. הרכב עם מספר מערכות עזר לנהג מתקדמות: מערכת התרעה לסטייה מנתיב, מדידת מרחק והתרעה מלפנים וזיהוי הולכי רגל, תמרורים ורכבים. צריכת החשמל של רכב זה, תעלה כשלישי מהסכום שהייתם משלמים על רכב זהה המונע בדלק. עם כזה מפרט, מי צריך בכלל לקנות ולהתקין מובילאיי…
- קיה נירו פלאג־אין הייבריד – איך לא נזכיר רכב PLUG-IN. הקיה נירו בעלת מנוע חשמלי וגם מנוע בעירה בנזין שיכול להיכנס לפעולה בכל זמן שיצטרכו אותו. טווח הנסיעה בין טעינות מגיע ל 450 ק"מ. מחירה של הקיה נירו הוא כ – 150,000 ש"ח.
- יגואר I-Pace – הקרוסאובר החשמלי הראשון של יגואר. רכב עוצמתי עם טווח מכובד של 470 ק"מ ללא טעינה. בעל שני מנועים ומומנט אדיר של 696Nm. הרכב החשמלי מאיץ ב – 4.8 שניות למאה קמ"ש. מחיר הרכב גבוה ומתחיל ב454,000 ש"ח.
- אאודי e-tron – רכב נוסף היברידי חשמלי מסוג PLUG-IN, בעל מבחר גדול של מערכות עזר לנהג כגון בקרת סטייה מנתיב ובקרת שיוט אדפטיבית. מחיר הרכב החשמלי החל מ – 392,000 ש"ח.
4 מחשבות על “רכב חשמלי – כל המידע שצריך לדעת”
מדוע מנוע חשמלי יכול להניע את הגלגלים בהילוך ישיר ולא חייב תיבת הילוכים כמו מנוע בערה?
מנוע חשמלי מאוד יעיל, גם בסל"ד מאוד נמוך, בכלל הסקאלה שלו הרבה יותר גבוה ממנוע בעירה רגיל. המומנט גם גבוה מאוד בהתחלה ואין צורך אם ככה במספר הילוכים ואפשר להסתפק באחד.
מקווה שעזרתי
תודה רבה על הסקירה המקיפה.. אבל כמו בכל דבר יש גם סיכונים..
לא ראיתי שיש התייחסות לסיכונים, מלבד החשיפה לקרינה..
חשוב לתת את הדעת לגבי הסיכונים ברכב חשמלי;
האם הוא רכב בטוח לשימוש (אפרופו קרינה),
מה קורה חלילה בזמן תאונה? יש סיכון להתלקחות? יש הנחיות מיוחדות?
התחממות סוללה – האם יכול לקרות/ התלקחות (כמו בפלאפון)
טעינה ארוכה מידי- האם מסוכנת? (כמו בפלאפון)
היי רות
תאמת זה אחד מהנושאים הבאים שניגע בהם. מה שכן אני יכול בינתיים להרגיע אותך ולומר לך שלפחות מראיית מבטנו הסכנה הגדולה ביותר היא העובדה שהרכב שקט מדי , כלומר ישנה סכנה דווקא להולכי רגל שלא מודעים לרכב.
עם זאת לעיתים ישנה אפשרות שהרכב ישמיע רעש כלהוא להתרעה בפני הולכי הרגל ובנוסף הרכבים החשמליים לרוב מצויידים במערכות עזר מתקדמות לנהג שלא קיימות ברכבים סטנדרטים ומתריעות על מצבים מסוכנים מול הולכי רגל.
מבחינת בטיחות, מאחר ורכבים אלה עוברים את אותן בדיקות ומבחני בטיחות אין בעית בטיחות בולטת, מה גם שמתבצעות בדיקות שונות הנוגעות רק לרכבים החשמליים כגון בדיקות הנוגעות לדליפה מהבטריות, לבידוד מהשאסי (למניעת חשמול) ועוד.
בנוגע להטענת יתר – כמו בפלאפונים החדשים אין את הסכנה מאחר וישנו מנגון Trickle charging – אשר מאט את הטעינה לפני הסיום ולבסוף מטעין מעט רק כאשר הטעינה יורדת מ – 100%. אומנם טעינה של 100% אינה המצב האולטימטיבי לבטריה לאורך זמן אך עדיין לא מדובר בטעינת יתר.
בנוגע להתלקחויות בזמן תאונות, זה נושא שצריך לבדוק יותר לעומק וניגע בו במאמרים הבאים