יש חשמל באוויר: הכיוון הירוק החדש של תעשיית הרכב העולמית

רעיון ההיברידית הנטענת תפס את תעשיית הרכב והתפשט בחודשים האחרונים כאש בשדה קוצים, לכן כבר קצת קשה לקבוע מי היה ראשון ולמי מגיעה זכות הבכורה.

אבל אולי לא באמת חשוב אם הקרדיט מגיע לראשונים שהציעו את הרעיון, עוד בתצורה גולמית, או למי שהדגים אותו קודם במכונית עובדת אך יקרה, או למי שהתחייב ליישם אותו בכל הדגמים העתידיים שלו. מה שבאמת מעניין הוא הקבלה הגורפת בחודשים האחרונים של ההיברידית הנטענת על ידי רובן המכריע של יצרניות הרכב הגדולות בעולם.

חשוב לשים לב לסיבה לפעלתנות הרבה בתחום זה, והיא דווקא פשוטה: תקנות זיהום האוויר המחמירות שצפויות להיכנס לתוקף באירופה ובארה"ב בתוך כחמש שנים מהיום לא מותירות הרבה ברירות ליצרניות הרכב, ואין להן עוד זמן שיאפשר לשפר את מנוע הבנזין כך שיוכל לספק את הסחורה.

זכות הבכורה להנעה ההיברידית, טכנולוגיה שנמצאת בשימוש סדרתי כבר למעלה מ-15 שנים, שמורה להונדה ולטויוטה, שהיו הראשונות והיחידות שהימרו עליה בשעתו. כאשר יצרניות רכב אחרות בחרו בפתרונות אחרים, וחלקן אף התאמצו להסביר לנו עד כמה שגויה הקונספציה ההיברידית, אגרו הונדה וטויוטה בסוללה חשמלית את אובדני האנרגיה של ההנעה הקונבנציונלית - והשתמשו בחשמל שנאגר כדי לסייע למנוע הבנזין להאיץ, וכך לחסוך בדלק.

המעניין הוא שלמרות החלוציות של שתי אלה עם טכנולוגיה היברידית, ועל אף הקרדיט הרב שהן זכו לו לקראת סוף העשור הקודם, בעת שמחירי הנפט האמירו, דווקא הונדה וטויוטה לא נמצאות כעת בחזית הטכנולוגיה החדשה, ויש מי שעוקפות אותן בסיבוב.

במכונית היברידית קונבנציונלית, כמו של טויוטה והונדה, יש מנוע חשמלי שפועל לצדו של מנוע הבנזין, או יחד איתו. משק האנרגיה של מכונית היברידית הוא משק סגור: בכל מקרה שורפים דלק במנוע בעירה פנימית, וכל החשמל מיוצר בתוך המכונית - בעיקר על ידי מנוע הבעירה ובמידה מסוימת גם על ידי הבלמים בעת בלימה. מכונית היברידית אומנם מתפקדת לפרקי זמן קצרצרים כמכונית חשמלית, ואז היא נעה בכוח החשמל שאגור בסוללה שלה. אבל גם האנרגיה הזו הופקה מלכתחילה על ידי הבערת בנזין או סולר.

תוצאה לא מאוד מרשימה. טויוטה פריוס פלאג אין

השידרוג שהופך מערכת היברידית רגילה להיברידית נטענת אולי אינו מאוד מסובך, אבל גם פחות פשוט מכפי שאפשר לחשוב. היברידית נטענת, כשמה כן היא, יכולה להתחבר למקור אנרגיה חיצוני וכך נטענת הסוללה שלה בכמות חשמל שמאפשרת טווח נסיעה כלשהו גם ללא הפעלת מנוע הבעירה הפנימית, ממש כמו מכונית חשמלית.

כאשר מסתיים החשמל שנאגר בסוללה חוזרת הנטענת להיות מכונית היברידית רגילה שאינה מוגבלת בטווח נסיעה. מי שטווחי הנהיגה שלו קצרים יכול להשתמש במכונית שלו כמכונית חשמלית לכל דבר בלי לשרוף דלק ובלי לסבול מחרדת טווח. החוליה החסרה בין המכונית החשמלית - שבה יש רק מנוע חשמלי וכל האנרגיה שלה מתקבלת באמצעות טעינת חשמל חיצונית - לבין המכונית ההיברידית בעלת משק האנרגיה הסגור היא מכונית חשמלית בעלת מאריך טווח, והראשונה שהציגה את הקונספט הזה באופן סדרתי היא שברולט וולט. מאריך הטווח הוא בעצם גנרטור - מנוע בעירה פנימית ששורף דלק ומייצר חשמל. מכונית חשמלית כזאת נעה באמצעות מנוע חשמלי שניזון מהאנרגיה שנצברה בסוללה לאחר טעינתה מרשת החשמל, ולאחר מכן מחשמל שמייצר הגנרטור תוך כדי נסיעה.

שברולט וולט, וזאת נקודה שחשוב להדגיש, היא אומנם היברידית במובן שיש בה שני סוגי מנועים - בנזין וחשמל - אבל זו מכונית חשמלית שמונעת באמצעות מנוע חשמלי.

טויוטה מובילה, שוב מכונית היברידית נטענת סדרתית ראשונה הושקה על ידי טויוטה על בסיס דגם פריוס, עם מעט מאד שינויים ביחס לפריוס הסדרתית הרגילה. ההבדלים החשובים ביותר הם בשימוש בסוללה מתקדמת יותר מסוג ליתיום־איון, ובמערכת ניהול אנרגיה שמתאימה לטעינת הסוללה הזו מרשת החשמל הביתית.

שיטת ההנעה עצמה, שמבוצעת בעיקר על ידי מנוע הבעירה הפנימית ובתמיכת המנוע החשמלי, נותרה כמעט זהה לפריוס ההיברידית הרגילה. במילים אחרות, בפריוס הנטענת נותרה מלאכתו העיקרית של מנוע הבנזין הנעת הגלגלים וטעינת הסוללה היא ה"חלטורה" שלו.

תוצאת הביניים, לכל הפחות עד שנקבל את הדור הבא של פריוס בשנה הבאה, לא מאוד מרשימה. טויוטה אומנם רשמה את עצמה פעם נוספת בספר ההיסטוריה של תעשיית הרכב, אבל המכונית עצמה יקרה מדי והתועלת הנוספת שלה לא מספיק משמעותית מכיוון שטווח הנסיעה שמאפשר כוח החשמל לבדו פשוט קצר מדי (כ-20 קילומטרים ביום רגוע).

מי שזינקה כמעט מתהום הנשייה ותפסה עמדת בכורה מפתיעה בתחום הזה היא מיצובישי, שלקחה את ההיברידית הנטענת צעד גדול קדימה. אאוטלנדר PHEV, שנמכר גם בישראל, מונע רוב הזמן באמצעות שני מנועים חשמליים, אבל כאשר נדרשת תוספת כוח - למשל במהירויות נסיעה גבוהות או בתאוצה חזקה - מתחבר מנוע הבנזין שלו לגלגלים הקדמיים ומניע בעצמו את המכונית. בשאר הזמן משמש מנוע הבנזין כגנרטור שמספק חשמל למנועים החשמליים, ואפשר גם לטעון את הסוללה מרשת החשמל הביתית כדי לקבל טווח נסיעה חשמלית של כמה עשרות קילומטרים. 

הבשורות החשובות, שמעידות על כך שההיברידית הנטענת הופכת מהר מאוד לאירוע מרכזי בתעשיית הרכב, היא ההצטרפות הגורפת והמהירה של שלוש יצרניות הרכב הגרמניות החשובות - פולקסווגן, מרצדס וב.מ.וו. למירוץ הזה. במהלך חצי השנה האחרונה אישרו מנהלי כל אחת מהחברות האלה את ההבטחה שבתוך חמש שנים כמעט ולא תהיה להם אף סדרת דגמים שלא תציע לפחות גרסה היברידית נטענת אחת. בב.מ.וו, שהיו האחרונים להצטרף למירוץ עם מכוניות סדרתיות (ולעומת זאת הראשונים שהחלו לרוץ עם מכוניות ייחודיות), אף הצביעו לעבר שתי נקודות זמן שבכל אחת מהן תוזנק לדרך טכנולוגיה שונה.

קבוצת פולקסווגן כבר השיקה שתי מכוניות אחיות עם מערכת היברידית נטענת כמעט זהה, שפעולתה דומה, באופן עקרוני, לשיטת הפעולה של מיצובישי. באאודי A3 ובפולקסווגן גולף ההיבירידיות הנטענות מחובר מנוע חשמלילגלגלים דרך תיבת ההילוכים, ובמקביל מחוברת התיבה גם למנוע בנזין.

המצב הטבעי הוא של נסיעה בכוח החשמל, אבל כאשר נדרשת תוספת מהירה של כוח מצטרף גם מנוע הבנזין ונושא בעומס.

פולקסווגן תציע בקרוב גם גרסה היברידית נטענת דומה של פאסאט החדשה, ואתמול (שני) הושק בתערוכת דטרויט הקרוסאובר הגדול של אאודי, Q7, שיקבל גם הוא גרסה בעלת הנעה היברידית נטענת מאותה משפחה. קברניטי אאודי הבטיחו שבכל שנה בשנים הקרובות ישיקו לפחות דגם אחד נוסף עם מערכת היברידית נטענת, סביר להניח שבקרוב נקבל גרסאות כאלה גם אצל סיאט ואצל סקודה (ששייכות לפולקסווגן), וגם מותגי העל הספורטיביים של הקבוצה - למבורגיני ופורשה - מסיימים את העבודות על הגרסאות ההיברידיות נטענות שלהם.

 

אאודי Q7. גם הוא יקבל מנוע היברידי
 

המתחרים משטוטגרט, אנשי מרצדס, הבטיחו שעד שנת 2017 יוצעו באולמות התצוגה שלהם לפחות עשרה דגמים של מכוניות היברידיות נטענות, וגם אצלם מחוברת המערכת ההיברידית באמצעות תיבת ההילוכים.

ב.מ.וו, לעומתן, הציגה תוכנית דו-שלבית מעניינת, שכוללת גם שינוי אסטרטגי חשוב. בשלב הראשון, כבר בתוך פחות משנתיים, תושק גרסה של סדרה 3 החדשה עם מערכת היברידית דומה, ברמת העיקרון, לאלה של אאודי ומיצובישי. מנוע ארבעה צילינדרי מוגדש טורבו בנפח 2.0 ליטר יחובר באמצעות תיבת הילוכים בעל 8 יחסי העברה לגלגלים האחוריים, ולתוך תיבת ההילוכים ישולב גם מנוע חשמלי. לאחר טעינה מלאה תוכל המכונית לנסוע כ-35 קילומטרים בכוח החשמל בלבד, ואף להגיע למהירויות של עד 160 קמ"ש ללא התערבות מנוע הבנזין.

בשלב הבא, בשנת 2022 (נשמע רחוק אבל במונחים של תעשיית הרכב זה כבר מעבר לפינה), תשיק ב.מ.וו. טכנולוגיה חדשה עם מנוע חשמלי קדמי ומנוע חשמלי חזק יותר מאחור. כך יהפכו כל דגמי ב.מ.וו. העתידיים לבעלי הנעה כפולה.

מנוע הבנזין, שבמשך 90% מהזמן יפעל כגנרטור ורק ב-10% מהזמן יתערב בנעשה ויעביר כוח ישירות לגלגלים, יוכל להיות פשוט וזול בהרבה מהמנועים הנוכחיים של ב.מ.וו. גם תיבת ההילוכים תהיה פשוטה יותר, עם שלושה יחסי העברה בלבד, והמערכת הזו תוצע בכל דגם של החברה מדגמי סדרה 3 ומעלה, כולל במכוניות מתוצרת רולס רויס (חברה בבעלות ב.מ.וו.).

אחת הטכנולוגיות שישתפרו מאוד עד אז, אולי אף הרבה לפני כן, היא הטעינה האלחוטית של הסוללות - כלומר האפשרות לטעון את המכונית באמצעות משטחים אלחוטיים מיוחדים וללא צורך להשתמש בכבל.

אל מירוץ ההיברידיות הנטענות מצטרפת השנה גם וולבו, שכבר הכריזהשגרסת הדגל של הדור החדש של הקרוסאובר שלה, XC90, תהיה היברידית נטענת, ובקרוב תשיק גם גרסה כזאת למכונית הסדאן S60. יונדאי תתחיל למכור השנה גרסה היברידית נטענת לסונטה החדשה שלה, ובמיצובישי הכריזו שכל מכונית חדשה שלהם תוצע מעתה גם עם מערכת כזאת.

למכונית החשמלית הסדרתית, לכן, אין יותר מקום וכנראה שגם לא יהיה בה צורך למעט לצרכים עירוניים ופרבריים, וההיברידיות הנטענות צפויות להישאר איתנו עד לשלב האבולוציוני הבא - המעבר להנעה באמצעות מימן.

צילומים: יח"צ