כך משפיע גל החום הקיצוני על המכוניות החשמליות - מה אפשר לעשות?

בימים אלה מוצאים את עצמם בעלי מכוניות חשמליות מתמודדים עם בעיה שמתבטאת היטב גם בקבוצות הרשתות החברתיות: הטמפרטורה בחוץ עולה לרמות מעיקות, וטווח הנסיעה יורד באופן משמעותי. בחלק מהדיווחים טווח הנסיעה יורד לעתים אפילו בחצי ממה שהיצרן הצהיר - מה שנראה לא הגיוני בעליל.

בשבועות האחרונים בדק "כלכליסט" את טווחי הנסיעה של מספר מכוניות חשמליות, וברוב המקרים התברר שכאשר הטמפרטורה החיצונית עוברת את רף ה-35 מעלות - טווח הנסיעה יורד בשיעור ניכר, אפילו ב-30%.

השבוע במקומות מסוימים בישראל הטמפרטורה תגיע ל-40 מעלות צלזיוס, והפתרונות המעט מביכים שמוצעים לבעלי החשמליות על ידי בעלים אחרים ובמקרים מסוימים על ידי היבואנים הוא להזדחל ב-90 קמ"ש בכבישים מהירים - מה שנשמע מעט לא הגיוני כיום. עובדתית מי שנסע אתמול בכביש 6 לא יכול היה שלא לשים לב שאכן לא מעט מכוניות חשמליות נוסעות במהירות של 90-100 קמ"ש, בעוד יתר התנועה "טסה" על 120 קמ"ש.

מדוע החשמליות מגיבות באופן שונה לחום, על אחת כמה וכמה לחום קיצוני? לאחרונה אתר RECURRENT, שמתמחה בסחר ברכב חשמלי משומש, חקר דגמים שמשווקים בארה"ב וגילה כי טווח הנסיעה בתנאים שהאמריקאים מגדירים כ"חום קיצוני" (כ-40 מעלות ומעלה) יורד בעד 31% בהתאם לסוג הרכב. בארה"ב לא בדקו מכוניות חשמליות מדגמים סיניים רבים שמשווקים בארץ.

נשוב לסיבות לירידת הטווח. ברכב בעל מנוע בעירה פנימית האופן בו האנרגיה מנוצלת שונה מאוד מרכב חשמלי בגלל האופן בו אנרגיית חום מטופלת - מכיוון שיצירת האנרגיה מבוססת בפועל על פיצוץ. כלומר הדלק מאוחסן במיכל. הטמפרטורה החיצונית אינה משפיעה כמעט על המסה או על התכונות הכימיות שלו, ואמצעי ההולכה היחיד למנוע הוא משאבת הדלק. במנוע מבוצעת הבעירה שמייצרת חום – וזה מטופל על ידי מערכת הקירור של הרכב - הרדיאטור.

במכוניות בעלות מנועי בעירה פנימית החום משפיע, כלומר יש יותר איבוד אנרגיה כאשר מערכת הקירור מתאמצת יותר, אבל הוא זניח. חשמלית פועלת באופן שונה: על רגל אחת, יכולת הקירור בחשמלית מופנית לשלושה אזורים: מארז הסוללה, המנוע ותא הנוסעים, כשדווקא המנוע אינו נחשב ליצרן החום המשמעותי מבין השלושה. במקרה של מכונית בעלת מנוע בעירה פנימית מאגר האנרגיה אינו דורש קירור, ואילו מארז הסוללה דורש קירור. במכונית בעלת מנוע בעירה פנימית קירור תא הנוסעים מבוצע באמצעות מדחס המזגן אשר ניזון מרצועה שבעצמה מבוססת על תנועתו הסיבובית של גל הארכובה של המנוע. בחשמליות אין גל ארכובה שיסובב את מדחס המזגן, והמדחס ניזון ישר מהסוללה - כלומר יש יותר צרכני אנרגיה ובמקביל סוללה שדורשת קירור.

בעיית הטווח אינה מסתכמת רק בצריכת האנרגיה, אלא גם ב"העמסת" האנרגיה. גם כאן ההבדל טמון במכניקה. במכונית בעלת מנוע בעירה פנימי האנרגיה מבוססת על יכולת נוזל לבעור ביחד עם אוויר, כאשר הנוסחה אומרת בגסות שמכמות מסוימת של דלק ואוויר ניתן להפיק כמות מסוימת של קילומטרים של נסיעה. כלי הקיבול של הנוזל הוא מיכל הדלק, ואמצעי המילוי הוא המשאבה. נפח מיכל הדלק אינו משתנה וגם לא קצב זרימתו מהמשאבה.

לעומת זאת, ברכב חשמלי המצב שונה, במיוחד בעמדות טעינה מהירות כי קצב הטעינה מושפע מחום. כאשר חשמלית מגיעה לעמדת הטעינה עליה למלא את הסוללה באלקטרונים, אבל הם אינם נוזל - הם לא "נשפכים" למיכל אלא ממלאים את הסוללה. ככל שהתהליך מתקרב לסיומו והסוללה הולכת ומתמלאת, כך לאלקטרונים יותר קשה "למצוא את מקומם". כלומר הטעינה בדקות האחרונות תהיה אטית יותר. הטעינה עצמה תלויה במספר גורמים: הספק העמדה, מתח הטעינה של הרכב וגורמים נוספים, אבל בפועל הטעינה מושפעת גם היא מטמפרטורה. כלומר בחום קיצוני כפי שאנו חווים הסוללה מתחממת יותר בטעינה, הרכב צריך להפעיל מערכות קירור, וגם להגביל את מהירות הטעינה. כך טעינה שאמורה להימשך חצי שעה ולמלא 50% סוללה לדוגמה עשויה לדרוש שעה כדי למלא 50% סוללה.

כיצד ניתן להתמודד עם גל החום? התשובה פשוטה: לא להילחץ, לטעון מראש בעמדות AC ולתכנן נסיעות. גם כאשר חשמלית מודרנית נדרשת לחתוך את טווח הנסיעה ב-30%, בהתחשב במרחקים שנוסעים בישראל מדובר עדיין בטווח נאה. מעטים הישראלים שנדרשים לנסוע 400 קילומטר ביום, ובהתחשב בעובדה שאוגוסט כבר כאן, כנראה שגם אין הרבה לאן לנסוע.