נסיעת מבחן במכוניות חשמליות: הפעם לנצח

מקמילה גנאסי דרך GM EV1 ועד טסלה דגם X, או ההיסטוריה של כלי רכב חשמליים

ניתן לתאר את הסיפור על מכוניות חשמליות כביצוע של שלוש מערכות. הסיפור העיקרי עד היום נותר בתחום הביקוש למכשיר אלקטרוכימי מתאים, המבטיח הספק מספק לדרישות הרכב החשמלי.

חמש שנים לפני שקרל בנץ הציג את תלת האופנועים המתנייע שלו ב-1886, הצרפתי גוסטב טרוב נהג במכונית החשמלית שלו עם אותו מספר גלגלים דרך התערוכה D'Electricite בפריז. עם זאת, האמריקנים יזכרו שבן ארצם תומס דבנפורט יצר דבר כזה 47 שנים קודם לכן. וזה יהיה כמעט נכון, כי אכן בשנת 1837 יצר הנפח דבנפורט מכונית חשמלית ו"הסיע" אותה לאורך המסילה, אבל עובדה זו מלווה בפרט אחד קטן - אין סוללה במכונית. לפיכך, למהדרין, מבחינה היסטורית, מכונית זו יכולה להיחשב כמבשרת החשמלית, ולא המכונית החשמלית.

צרפתי אחר, הפיזיקאי גסטון פלאנטה, תרם תרומה משמעותית להולדתה של המכונית החשמלית הקלאסית: הוא יצר את סוללת העופרת-חומצה והציג אותה ב-1859, באותה שנה שבה החלה הפקת הנפט המסחרית בארצות הברית. שבע שנים מאוחר יותר, בין שמות הזהב שנתנו תנופה לפיתוח מכונות חשמליות, נרשם שמו של הגרמני ורנר פון סימנס. פעילותו היזמית היא שהביאה להצלחת המנוע החשמלי, שהפך יחד עם המצבר לדחיפה עוצמתית לפיתוח הרכב החשמלי. בשנת 1882 ניתן היה לראות מכונית חשמלית ברחובות ברלין, ואירוע זה סימן את תחילת ההתפתחות המהירה של המכוניות החשמליות באירופה ובארצות הברית, שם החלו להופיע יותר ויותר דגמים חדשים. לפיכך, הורם המסך על הפעולה הראשונה של מוביליות חשמלית, שעתידה נראה מזהיר באותה עת. כל מה שחשוב והכרחי לכך כבר הומצא, והסיכויים למנוע בעירה פנימית רועש ומסריח הופכים עגומים יותר ויותר. למרות שעד סוף המאה צפיפות ההספק של סוללות עופרת-חומצה הייתה רק תשעה וואט לקילוגרם (כמעט פי 20 פחות מהדור האחרון של סוללות ליתיום-יון), לרכבים חשמליים יש טווח משביע רצון של עד 80 קילומטרים. זהו מרחק עצום בתקופה שבה טיולי יום נמדדים בהליכה, וניתן לעבור אותו הודות להספק נמוך מאוד של מנועים חשמליים. למעשה, רק כלי רכב חשמליים כבדים בודדים יכולים להגיע למהירויות של מעל 30 קמ"ש.

על רקע זה, סיפורו של בלגי מזג בשם קמילה ג'נאזי מביא מתח לחיי היומיום הצנועים של מכונית חשמלית. בשנת 1898, "השטן האדום" תגר את הרוזן הצרפתי גסטון דה שאסלופ-לאוב ואת מכוניתו בשם ז'נטו לדו קרב מהיר. למכונית החשמלית של ג'נסי יש שם רהוט הרבה יותר "La jamais contente", כלומר "תמיד לא מרוצה". לאחר מרוצים רבים ודרמטיים ולעיתים סקרנים, בשנת 1899 מכונית דמוית סיגרים, שהרוטור שלה מסתובב ב 900 סל"ד, דוהרת לקראת סיום המירוץ הבא ורושמת מהירות של מעל 100 קמ"ש (105,88 קמ"ש בדיוק). רק אז גנאסי והמכונית שלו מאושרים ...

לפיכך, עד שנת 1900, המכונית החשמלית, למרות שעדיין לא היה לה ציוד מפותח, הייתה צריכה לבסס עליונות על פני מכוניות המונעות בבנזין. באותה תקופה, למשל, באמריקה, מספר כלי הרכב החשמליים היה פי שניים מבנזין. יש גם ניסיונות לשלב את הטוב משני העולמות - למשל, דגם שיצר המעצב האוסטרי הצעיר פרדיננד פורשה, שעדיין לא מוכר לקהל הרחב. זה היה זה שחיבר לראשונה מנועי רכזת עם מנועי בעירה פנימית, ויצר את המכונית ההיברידית הראשונה.

המנוע החשמלי כאויב המכונית החשמלית

אבל אז קורה משהו מעניין ואפילו פרדוקסלי, כי זה החשמל שמשמיד את ילדיו שלה. בשנת 1912 המציא צ'רלס קטרינג את המתנע החשמלי שהפך את מנגנון הארכובה לחסר תועלת ושבר את עצמותיהם של נהגים רבים. לפיכך, אחד החסרונות הגדולים ביותר של המכונית באותה תקופה היה בעבר. מחירי הדלק הנמוכים ומלחמת העולם הראשונה החלישו את המכונית החשמלית, ובשנת 1931 התגלגל דגם החשמל האחרון, הטיפוס 99, מפס הייצור בדטרויט.

רק כעבור חצי מאה החלה התקופה השנייה והרנסנס בפיתוח כלי רכב חשמליים. מלחמת איראן-עיראק מדגימה לראשונה את הפגיעות של אספקת הנפט, ערים עם מיליון תושבים טובעות בערפיח, ונושא ההגנה על הסביבה הופך יותר ויותר רלוונטי. קליפורניה העבירה חוק המחייב 2003 אחוז מהמכוניות להיות נטולות פליטות עד שנת 1602. יצרניות הרכב, מצידן, מזועזעות מכל זה, שכן המכונית החשמלית זוכה למעט מאוד תשומת לב במשך עשרות שנים. הנוכחות המתמשכת שלה בפרויקטי פיתוח היא יותר משחק אקזוטי מאשר הכרח, והדגמים האמיתיים המעטים, כמו אלה ששימשו להובלת צוותי צילום במהלך המרתונים האולימפיים (BMW 1972 ב-10 במינכן), נעלמו כמעט מעיניהם. דוגמה בולטת לאקזוטיות של טכנולוגיות אלה היא רובר ירחי חוצה ירח עם מנועים מוצמדים לרכזת בעלות של יותר מ-XNUMX מיליון דולר.

למרות העובדה שכמעט ולא נעשה דבר לפיתוח טכנולוגיית הסוללות, וסוללות עופרת נותרו נקודת הבחינה בתחום זה, מחלקות הפיתוח של החברות מתחילות לייצר שוב רכבים חשמליים שונים. GM נמצאת בחזית המתקפה הזו, כאשר ה-Sunraycer הניסיונית משיגה את שיא הקילומטראז' הסולארי הארוך ביותר, ו-1000 יחידות של האוונגרד GM EV1 האייקוני המאוחרת עם יחס מחזור של 0,19 הושכרו לקבוצה נבחרת של קונים. . מצויד בתחילה בסוללות עופרת ומאז 1999 בסוללות ניקל-מתכת הידריד, הוא משיג טווח מדהים של 100 קילומטרים. הודות לסוללות הנתרן-גופרית של Conecta Ford Studio, הוא יכול לנסוע עד 320 ק"מ.

גם אירופה מחשמלת. חברות גרמניות הופכות את האי רוגן בים הבלטי לבסיס ניסיוני לרכבים החשמליים שלהן ודגמים כמו פולקסווגן גולף סיטיסטרומר, מרצדס 190E ואופל אסטרה אימפולס (המצוידת בסוללת זברה של 270 מעלות) מפעילות סך של 1,3 מיליון בדיקות קילומטרים. צצים פתרונות טכנולוגיים חדשים שהם רק הצצה מהירה לשמיים החשמליים, בדומה לזו של סוללת הגופרית הנתרן שנדלקה עם BMW E1.

באותה תקופה, התקוות הגדולות ביותר להפרדה מסוללות עופרת-חומצה כבדות הושמו על סוללות ניקל-מתכת הידריד. עם זאת, בשנת 1991, סוני פתחה כיוון חדש לחלוטין בתחום זה על ידי שחרור סוללת הליתיום-יון הראשונה. לפתע, החום החשמלי שוב עולה - למשל, פוליטיקאים גרמנים חוזים נתח שוק של 2000% לכלי רכב חשמליים עד שנת 10, וקאלסטארט מקליפורניה צופה 825 מכוניות חשמליות עד סוף המאה .

עם זאת, זיקוקים חשמליים אלה נשרפים די מהר. ברור שסוללות עדיין לא יכולות להשיג רמות ביצועים משביעות רצון, והנס לא יקרה, וקליפורניה נאלצת להתאים את יעדי פליטת הפליטה שלה. GM לוקחת את כל רכבי ה- EV1 שלה והורסת אותם ללא רחמים. למרבה האירוניה, אז הצליחו מהנדסי טויוטה להשלים בהצלחה את דגם פריוס ההיברידי החרוץ. לפיכך, ההתפתחות הטכנולוגית צועדת דרך חדשה.

מעשה 3: אין דרך חזרה

בשנת 2006 החל המערכה האחרונה של המופע החשמלי. אותות מדאיגים יותר ויותר לגבי שינויי אקלים ועליית מחירי הנפט במהירות נותנים דחיפה עוצמתית להתחלה חדשה בסאגה החשמלית. הפעם, האסיאתים מובילים את הדרך בפיתוח הטכנולוגי, מספקים סוללות ליתיום-יון, ומיצובישי iMiEV וניסאן ליף הם חלוצי העידן החדש.

גרמניה עדיין מתעוררת משינה חשמלית, בארצות הברית, GM מנקה אבק של תיעוד EV1, וטסלה שבקליפורניה טלטלה את עולם הרכב הישן עם רודסטר 6831 כוחות הסוס המשמשים בדרך כלל למחשבים ניידים. התחזיות מתחילות לקבל שוב פרופורציות אופוריות.

בשלב זה טסלה כבר עבדה קשה על עיצוב דגם S, שלא רק סיפק דחיפה חזקה לחשמול המכוניות, אלא גם יצר מעמד אייקוני למותג, והפך אותו למוביל בתחום.

לאחר מכן, כל חברת מכוניות גדולה תתחיל להכניס דגמים חשמליים למערך שלה, ואחרי השערוריות הקשורות במנוע הדיזל, התוכניות שלהן עכשיו בקצב מהיר למדי. דגמי החשמל של רנו נמצאים בחזית - דגמי ניסאן וב.מ.וו, VW מתמקדת רבות בטווח זה עם פלטפורמת MEB, מותג המשנה של מרצדס EQ והחלוצות ההיברידיות טויוטה והונדה כדי להתחיל בפיתוח פעיל בתחום החשמלי גרידא. עם זאת, הפיתוח הפעיל והמוצלח של חברות תאי ליתיום-יון, ובמיוחד סמסונג SDI, יוצר תאי סוללה בת 37 בר קיימא מוקדם מהצפוי, וזה איפשר ליצרנים מסוימים להגדיל את קילומטראז 'משמעותי של רכבי ה- EV שלהם בשנתיים האחרונות. הפעם, חברות סיניות נכנסות גם הן למשחק, וחלק גדול מעקומת הצמיחה של דגמים חשמליים הופך כל כך תלול.

לרוע המזל הבעיה בסוללות נותרה בעינה. למרות העובדה שהם עברו שינויים משמעותיים, גם סוללות ליתיום-יון מודרניות עדיין כבדות, יקרות מדי ואינן מספיקות בקיבולת.

לפני יותר מ-100 שנה, עיתונאי הרכב הצרפתי בודריאר דה סאונייה אמר: "מנוע חשמלי שקט הוא הנקי והעמיד ביותר שאפשר לאחל לו, ויעילותו מגיעה ל-90 אחוזים. אבל סוללות זקוקות למהפכה גדולה".

גם היום איננו יכולים להוסיף דבר על כך. רק הפעם, המתכננים מתקרבים לחשמול בצעדים מתונים יותר אך בטוחים יותר, ועוברים בהדרגה במערכות היברידיות שונות. לפיכך, האבולוציה הרבה יותר אמיתית וקיימת.

טקסט: ג'ורג'י קולב, אלכסנדר בלוך