EV Basics II – פריימר לרכב חשמלי

ראשי תיבות חשובים:

BEV – Battery Electric vehicle, רכב שמשתמש רק בסוללות ובמנוע אחד או יותר כדי לספק את הכוח שגורם לו ללכת.

EV – רכב חשמלי, כל רכב שמשתמש בכוח חשמלי כדי לספק חלק מכוח ההנעה שלו או את כולו.

FCEV – רכב חשמלי של תאי דלק, רכב חשמלי המשתמש בתא דלק מימן כמקור הכוח החשמלי שלו.

HEV – רכב חשמלי היברידי, מכונית או משאית המשתמשת גם במנוע ICE וגם במנוע חשמלי.

ICE – מנוע בעירה פנימית, תחנת הכוח המועדפת לכלי הרכב המלוכלכים והבלתי יעילים של המאה ה-20.

PHEV – רכב היברידי פלאג-אין, רכב היברידי עם מארז סוללות הניתן לטעינה משקע בקיר.

האם זה עתה פיתחת עניין בכלי רכב חשמליים? האם אתה מחפש ללמוד כמה יסודות EV? הגעתם למקום הנכון! המשך לקרוא, ותתחיל את החינוך שלך על נפלאות רכבי החשמל. במאמר זה, אציג לקוראים כמה מהסוגים השונים של רכבי רכב חשמליים ואסביר כמה מהיתרונות והבעיות הקשורות לכל סוג. שימו לב שמאמר זה הוא רק הקדמה. אני אכנס יותר לעומק על היבטים שונים של הנושא בפרקים עתידיים של סדרת "EV Basics".

קיימות מספר רכבות כוח שונות שמשתמשות במנועים חשמליים. הפשוט ביותר מבין כלי הרכב הללו הוא הרכב החשמלי הסוללה או BEV. זהו רכב חשמלי טהור המשתמש רק בחבילת סוללות ובמנוע חשמלי כדי לאגור אנרגיה וליצור את הכוח הדרוש כדי לגרום למכונית או למשאית לנוע. BEVs קיימים כבר זמן רב. בשנת 1835 בנה תומס דבנפורט מסילת רכבת המופעלת על ידי מנוע חשמלי קטן. בשנים הראשונות של המאה ה-20, רכבי BEV התחרו בצורה מוצלחת למדי עם כלי רכב המונעים על ידי ICE. רק כשהנרי פורד החל לבנות את הדגם T, מכוניות המונעות בבנזין נמוגו מעיני הציבור.

בשנות ה-60, BEVs החלו לעשות קאמבק. ההתעניינות בכלי רכב חשמליים גדלה בהתמדה מאז, כאשר חששות מזיהום ותלות בנפט זר חלחלו לתודעה המרכזית. נכון לעכשיו, מכוניות BEV מתוכננות ונבנות במגוון רחב של סגנונות ופריסות, החל מקורקינטים חשמליים, למכוניות חשמליות מהירות נמוכות כגון אלו המיוצרות על ידי חברת Zenn Motor, ועד למבערי כביש מהיר בעלי הספק גבוה כגון טסלה רודסטר הדו-מושבית. או ה-eBox הידידותי למשפחות, לחמישה נוסעים של AC Propulsion.

רכבי BEV צריכים להתמודד עם כמה מכשולים אם הם יחליפו מכוניות ICE בלבד כשיטת התחבורה העיקרית שלנו. היסטורית, היה להם טווח נסיעה מוגבל, פחות משמעותית מטווח הנסיעה של מכונית מונעת בנזין. בנוסף, ל-BEV נדרשו בדרך כלל מספר שעות לטעון מחדש את ערכת הסוללות. בעולם שבו אנשים התרגלו לסיפוק מיידי, זה מהווה בעיה אמיתית. החדשות הטובות הן שאנשים רבים עובדים על הנושאים הללו, ושיפורים דרמטיים נעשים הן בטווח והן בזמן הטעינה. עיצובי EV הנוכחיים השיגו טווחים של יותר מ-300 מיילים וזמני הטעינה הופחתו לשעתיים או פחות בדגמים מסוימים הטעונים במטענים "חכמים" בעלי עוצמה גבוהה.

בשנות ה-90, הונדה וטויוטה הציגו לציבור הנהגים האמריקאים את הרכב החשמלי ההיברידי או HEV. כלי רכב אלה משתמשים גם במנוע ICE וגם במנוע חשמלי. ישנם סוגים שונים של רכבי HEV אשר מתארים את המנוע והמנוע בתצורה מקבילה או סדרתית. בתצורה סדרתית, ה-ICE פועל רק כגנרטור חשמלי. בתצורה מקבילה ה-ICE שוב פועל כגנרטור, אך הוא גם מניע את גלגלי הרכב בדיוק כפי שהמנוע יעשה ברכב ICE בלבד.

מכוניות HEV מספקות יתרונות משמעותיים על פני מכוניות ICE בלבד בשני אזורים נפרדים. ראשית, המנוע החשמלי מאפשר למהנדסים להפעיל את ה-ICE בצורה יעילה יותר מכיוון ש-HEV יכול להסתמך במידה רבה על המנוע החשמלי בנקודות בהן ה-ICE יפעל בצורה מאוד לא יעילה. שנית, ניתן להשתמש בחבילת הסוללות ב-HEV כדי ללכוד מחדש את האנרגיה המשמשת בזמן בלימה. כדי להשיג זאת, מהנדסים יוצרים מערכות בלימה רגנרטיביות שהשתמשו בהתנגדות החשמלית של גנרטור כדי להאט את מהירות המכונית הרבה לפני שהבלמים המכניים נכנסים לפעולה. האנרגיה מהגנרטור מאוחסנת לאחר מכן בחבילת הסוללות לשימוש עתידי. במכונית ללא בלימה רגנרטיבית, כל האנרגיה הזו מתבזבזת על ידי יצירת חום ושחיקה של רפידות הבלמים.

גם למכוניות HEV יש כמה בעיות. שלא כמו BEVs, הם דורשים קצת בנזין או דלק נוזלי אחר כדי לפעול. כמו כן, הם מסובכים יותר מאשר רכב מסוג BEV או ICE בלבד מכיוון שהם דורשים את שני סוגי רכיבי ההנעה מתחת למכסה מנוע אחד. עם זאת, הם מבטלים את בעיות הטווח והטעינה הקשורות למכוניות BEV, כך שניתן לראות במכוניות HEV כשלב מעבר טוב לרכבי העתיד.

לאחרונה ניתנה תשומת לב רבה להיברידיות פלאג-אין או PHEVs. במהותו, PHEV הוא HEV עם ערכת סוללות גדולה יותר, תקע המאפשר טעינת ערכת המצברים משקע בקיר ומערכת בקרה המאפשרת להפעיל את הרכב במצב חשמלי בלבד. תכונת הטעינת הקיר מאפשרת ל-PHEV לקבל חלק מהכוח שלו מרשת החשמל (או ממקור חשמל מקומי כגון מערך פוטו-וולטאי או טורבינת רוח) וחלק מהכוח שלו מבנזין. לאחרונה, כמה חברות ויחידים עובדים על יצירת גרסאות פלאג-אין של טויוטה פריוס. ההמרות הללו מאפשרות לפריוס לפעול במצב חשמלי לחלוטין עד שהוא מגיע ל-35 קמ"ש בערך. הם נותנים טווחי נסיעה משתנים במצב חשמלי לחלוטין, תלוי באיזה סוג של סוללות משתמשים וכמה סוללות נוספות מותקנות.

למרות שפריוס התוספות הללו הם התחלה טובה, ל-PHEVs כז'אנר יש אפילו יותר פוטנציאל. ג'נרל מוטורס הציגה לאחרונה את מכונית הקונספט שברולט וולט E-Flex, PHEV שיכולה לנסוע עד 40 מיילים במצב חשמלי בלבד. יש לו מנוע חשמלי גדול וליטר אחד, שלושה צילינדרים ICE. PHEVs של העתיד יכולים לעקוב אחר מגמה זו עוד יותר, למקסם את האלמנטים החשמליים של מערכת ההינע תוך צמצום ה-ICE לתחנת כוח זעירה שמשמשת רק כמוצא אחרון.

בשנים האחרונות, כלי רכב חשמליים של תאי דלק או FCEVs תפסו כותרות רבות. אלה הם כלי רכב חשמליים המשתמשים בתא דלק מימן כדי לספק חשמל, ומבטלים את הצורך בחבילת סוללות. התומכים מציינים שמימן הוא היסודות הכימיים הנפוצים ביותר ושהגז היחיד הנפלט מ-FCEV הוא קיטור העשוי ממים טהורים. המתנגדים מציינים שכמעט כל המימן הזמין כיום עשוי מגז טבעי, מוצר נפט. מימן גם קשה לאחסן בכמויות מספיקות כדי לתת ל-FCEVs טווח הולם והוא יכול להוות סכנות בטיחותיות בלחץ במיכלים. לבסוף, FCEVs דורשים כיום מערכות תמיכה מורכבות ומגושמות אשר תופסות מקום מוגזם ומביאות למערכות אספקת חשמל שהן הרבה פחות יעילות מאלה הקיימות ב-BEV.

לתאי דלק יש פוטנציאל מסוים להפוך לחלק מתרחיש האנרגיה הכולל בעתיד. עם זאת, רבים מרגישים ש-FCEV שימשו בעיקר כהסחת דעת וכמכשיר לעכב. חברות ופוליטיקאים ממשיכים לומר לנו, "יהיו לנו FCEVs בעתיד הקרוב, אבל עד אז תמשיכו לנהוג בהאמרים שלכם!" טקטיקות אלה מונעות מאנשים לדרוש BEVs בהקדם האפשרי. כפי שמנסחת זאת, "תאי דלק מעשיים וברי קיימא נמצאים במרחק של עשר עד עשרים שנה, והם תמיד יהיו".

סוג אחר של רכב חשמלי הוא ההיברידית המסייעת לאדם. הדוגמה הנפוצה ביותר לסוג רכב זה היא האופניים החשמליים. אלה זמינים בדרך כלל, זולים, והם נותנים לאנשים את היתרונות הבריאותיים הקשורים לפעילות גופנית תוך מתן דחיפה נוספת בעת הצורך. מבחינה חוקית, הם חייבים להיות מוגבלים ל-20 קמ"ש במצב סיוע חשמלי, והטווח החשמלי בלבד של אופניים חשמליים הזמינים כעת הוא כמעט תמיד פחות מעשרים קילומטרים.

עם זאת, על הקוראים להרהר בעובדה שרכב אווירודינמי קטן יכול לשייט במהירות של 65 קמ"ש על כביש שטוח תוך שימוש בחמישה כוחות סוס בלבד. תארו לעצמכם את הכבישים המכוסים בכלי רכב קטנים ויעילים המשתמשים במנועים חשמליים זעירים ובכוח אנושי כדי להשיג מהירויות כביש מהיר מבלי להכביד על רשת החשמל. אף על פי שאף תאגיד גדול אינו עובד על כלי רכב מסוג זה, קבוצות קטנות של אנשים מסורים פועלות להנגיש את סוג הרכב הזה לציבור הרחב. כלי רכב בעלי הספק נמוך יכולים להפוך לפתרון התחבורה האולטימטיבי עבור חברה מודעת אנרגיה.

אז הנה לך! כעת יש לך מספיק מידע כדי להצטרף לשיחות הקשורות ל-EV במפגש החברתי הבא שלך. אתה יכול לדבר על הסוגים השונים של EVs, ליידע אנשים מה זמין עכשיו ומה צפוי בעתיד הקרוב. אם אתה עדיין סקרן לקבלת פרטים נוספים על היתרונות של כלי רכב חשמליים וההתקדמות הנעשית בתחום, אנא עיין במאמרים האחרים בסדרת "Ev Basics" זו.

About admin

Check Also

החשיבות של מגדש טורבו ברכב

רכב רץ טוב הוא מה שרוב בעלי המכוניות היו רוצים לקבל במיוחד אם הוא נחוץ …

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

Recent Comments

אין תגובות להציג.