איך בעצם עובד רכב חשמלי?

אורן הדר

כל נהג ישראלי יודע שרכב חשמלי יחסוך לו עלויות נסיעה, תיקונים, ויספק חוויית נהיגה חלקה ונינוחה מאי פעם. יותר ויותר ישראלים מזמינים מכוניות שכאלה, והביקוש לא עוצר. יוקר המחייה הופך רכב חשמלי לבחירה טבעית מאוד. אבל האם אתם יודעים כיצד באמת פועלת מכונית חשמלית, ומה מבדיל רכב חשמלי סיני מרכב חשמלי אמריקאי, אירופי, יפני או קוריאני?

כיצד פועל מנוע של מכונית חשמלית?

מנוע הבנזין הסטנדרטי, שנשען על שריפת דלק ושימוש בגזים להנעת בוכנות והפיכת תנועה קווית לסיבובית באמצעות גל זיזים, עלה למכונית ב-1879, בפיתוח של קרל בנץ. אולי לא ידעתם, אבל הניסוי הראשון במכונית חשמלית נערך עוד לפני כן, ב-1834: מהנדס הולנדי בנה דגם של כלי רכב מונע בסוללה.

עיקרון הפעולה של רכב חשמלי מודרני נסמך על שדות מגנטיים. רשת אלקטרומגנטיים אחת מקיפה גל הינע, שמכיל אלקטרומגנטים בעצמו. שינויי הקוטביות ביניהם בקצב של כשישים פעמים בשנייה מייצר סיבוב יציב. לכל מערכת הנעה של מכונית חשמלית יש חמישה חלקים עיקריים:

1. מטען: מקבל זרם עקיף, כמו מוצרים חשמליים סטנדרטיים בבית. אליו מתחבר כבל הטעינה.
2. ממיר: מבצע המרה של הזרם העקיף לישיר, כדי לטעון את מערכי הסוללות.
3. סוללות הנעה: תשתית מבוססת ניקל מתכת הידריד או ליתיום יון; היא נטענת ופורקת חשמל למנוע כדי לאפשר את סיבוב גל ההינע.
4. סוללת עזר: מקבלת אנרגיה מסוללות ההנעה, ומפעילה רכיבים שלא צריכים חשמל במתח גבוה, למשל החלונות החשמליים, המסכים במכונית ועוד.
5. מנוע: מקבל חשמל מהסוללות ומסובב את גל ההינע, מבוקר באמצעות מערכת ייעודית שמסייעת בתזמון הסיבובים ומהירותם כדי לקבוע את מהירות הנסיעה ולהוסיף כוח בעליות וכשמאיצים.

בעוד מכונית עם מנוע בעירה פנימית צריך צנרת ששואבת ומזינה דלק נוזלי, בוכנות שנעות ונשחקות, תיבת הילוכים שמבקרת את העברת הכוח מהמנוע, ועוד שלל רכיבים שיכולים להיסתם, להישחק, להיתקע ולהסתבך - במנוע רכב חשמלי כמעט שאין חלקים נעים. זו מערכת הרבה יותר אמינה ועמידה, שכל התהליך שלה אלקטרוני, ולכן מסוגל לבקר את עצמו ולהעביר למכונאי תמונה מדויקת של ליקויים ושיבושים. בכך מתקצרים גם זמני התיקונים, ועלויות התחזוקה יורדות.

איך נוהגים ברכב חשמלי?

בדיוק כמו במכונית סטנדרטית; הנסיעה שקטה וחלקה בהרבה, למרות שהמכונית היא יחסית יותר כבדה ממקבילה עם מנוע בנזין - בגלל הסוללות שמכסות חלק גדול מהתחתית שלה.

הרכב לא נותן תחושה של סירבול משום שהמנוע החשמלי מספק הרבה יותר כוח, שמועבר לכביש בצורה ישירה יותר. ההבדל המהותי היחיד הוא הבלימה. ניתן לבצע בלימה הדרגתית, ע"י לחצן ייעודי שמנתק את המנוע החשמלי, ומאפשר ביצוע בלימה הרבה יותר חלקה והדרגתית כשמרחק הבלימה מאפשר זאת.

איך מייצרים מכונית חשמלית?

ייצור מכונית חשמלית מורכב בהרבה מבניית מכונית עם מנוע בנזין, דיזל או הנעה היברידית. הסיבה היא שמדובר בתורה חדשה יחסית, שמצריכה דיוק רב בשל ריבוי האלקטרוניקה העדינה. כמו כן, תשתיות הסוללה הכבדות מחייבות בדיקות עומסים מקיפות, השקעה ברפידות בלמים ועוד.

במשך שנים רבות המומחית העולמית בתחום היא סין. רכב חשמלי סיני הפך לסטנדרט במעצמה המזרחית בשל דרישת השלטון להתייעלות אנרגטית וצמצום זיהום האוויר - דרישה שגובתה במענקי מחקר גדולים, סבסוד מתמשך, ונהגים צייתניים שאימצו במהירות את הדגמים החשמליים.

כך בנו יצרני רכב חשמלי סיני ניסיון ומומחיות מעמיקים ביותר והחלו לשפר סוללות, מנועים וטכנולוגיות לפני מתחרים מאירופה, ארה"ב, קוריאה ויפן. טכנולוגית, רכב חשמלי סיני ניצב כיום במקום הראשון ויצרניות מסין אף מספקות רכיבים וסוללות עבור מותגים אמריקאים ואחרים.

לסיכום

בשורה התחתונה, רכב חשמלי חוסך זמן ומאמץ, עלויות תחזוקה וכמובן שמצמצם זיהום - ועושה זאת מעצם מבנה פעולתו.