גלי חום הורסים סוללות של רכב חשמלי ומקצרים את טווח הנסיעה. כך תשמרו על הסוללות שלכם ותאריכו את חייהן

גלי החום שצולים אותנו גרמו בשבועות האחרונים לסערה ברשתות החברתיות סביב דיווחים אודות קיצור טווח הנסיעה של כלי רכב חשמליים. זה טבעי, ברור מאליו, ולא ייחודי רק לרכב חשמלי: כפי שפרסמנו כאן – גל חום קיצוני מסוכן לכל סוגי הרכב, ולכל מי שנוהג ונמצא ברכב.

אלא שקיצור טווח הנסיעה של רכב חשמלי הוא רק אחת הבעיות שנגרמות בגלל חום קיצוני, ולאו דווקא החמורה ביותר. באמצעות תכנון נכון של הנסיעות ושל זמני הנסיעה, ועל ידי נהיגה שמתחשבת בתנאי האקלים, אפשר להתגבר על בעיית הטווח. בעיה הרבה יותר קריטית היא נזק ארוך טווח שגלי חום גורמים לסוללות, וזה קורה גם כאשר מכונית חשמלית בכלל לא נמצאת בתנועה. למעשה – דווקא כאשר מכונית חשמלית עומדת במקום חם מאד עלול להיגרם לסוללה שלה נזק בלתי הפיך.

ההסבר הטכני הפשטני ביותר לנזקי הטמפרטורה – גם קור קיצוני וגם חום קיצוני – קשור לתנועת היונים בסוללה. כאשר הטמפרטורה סביב סוללה קרובה לאפס או נמוכה יותר מואטת תנועת היונים וההספק המעשי של הסוללה פוחת, ולכן טווח הנסיעה מתקצר. במקרה כזה אין נזק ארוך טווח: כאשר הטמפרטורה עולה הכל חוזר לסדרו.

חום קיצוני מאיץ מאד את תנועת היונים בתוך הסוללה עד למצב שבו הם מתקשים לחבור לאנודה או לקתודה. לחץ שנוצר בתוך התאים עלול לגרום לסדקים קטנים במבנה החומר ולאורך זמן זה מאט את התגובות הכימיות ומקטין את היעילות ואת השמישות של הסוללה.

מעל לטמפרטורה של 40 מעלות, בחלק מן הסוללות, מתחילה להתפרק שכבת החומר שמצפה את האנודה, כפי שמסביר גרג לס, המנהל הטכני של מעבדת הסוללות באוניברסיטת מישיגן, ו"זה גורם לצריכה של אלקטרוליט נוזלי שמקצרת את חיי הסוללה".

בפועל מדובר בתהליך "הזדקנות" טבעי שמוכר לנו מכל סוללה נטענת שמשמשת אותנו בחיי היום יום, למשל במחשב נייד או בטלפון סלולרי, וגם מן הרכב החשמלי: כל מחזור טעינה ופריקה – במיוחד טעינה מהירה – יוצר רמה מסוימת של חום, ולאורך זמן מצמצם את תכולת האנרגיה שלה. אלא שככל שהחום רב יותר, ונמשך יותר זמן – כך מואץ תהליך ההזדקנות.

גם בסוללה של רכב חשמלי, ממש כמו בסוללה של הטלפון הנייד שלנו – חום הוא האויב הגדול ביותר של הכימיה, אבל בהבדל גדול אחד: לרוב הסוללות של רכב חשמלי יש מערכת בקרת טמפרטורה שאמורה לשמור על התאים בטמפרטורה שמותאמת לכימיה שלהם.

t היא חברת סטארט-אפ אמריקנית שמתמחה בניטור מצב הסוללות של רכב חשמלי ובהפקת "דוחות בריאות סוללה" שמבוססים על השוואה למאגר נתונים עצום שמתקבלים מכ-17,000 כלי רכב. החברה הזאת מפיקה דוחות שמסייעים בעיקר למי שרוצים לקנות רכב חשמלי משומש או למכור רכב כזה, מפני שהמרכיב הבודד היקר ביותר ברכב חשמלי הוא הסוללה. Recurrent מעסיקה צוות מומחים שכולל כימאים ו"אנשי סוללות", ואחד ממייסדי החברה, סקוט קייס, מסביר שהדבר הגרוע ביותר עבור סוללה של רכב חשמלי הוא דווקא להימצא בסביבה מאד חמה כאשר הרכב שבתוכה היא נמצאת בכלל לא מונע. "זה פשוט "מבשל" את הסוללה ממש מהר", מסביר קייס, "לעומת מצב שבו הרכב מונע או מחובר לעמדת טעינה ומערכת הקירור של הסוללה מקררת אותה… רכב חשמלי שעבר כמה קיצים חמים בטקסס, למשל, עלול לקבל ציון נמוך יותר מאותו דגם עם קילומטראז' זהה שנסע באקלים ממוזג. לעומת זאת, נהג בטקסס שנוקט בכל אמצעי הזהירות הנכונים עם הרכב החשמלי שלו יכול לקבל "ציון Recurrent" גבוה יותר מאשר מכונית מקבילה באקלים קריר יותר שלא דואג לסוללה שלו", הוא אומר.

Recurrent בדקה אלפי כלי רכב בתנאי מזג אוויר שונים והסיקה שגם להפרשים קטנים יחסית במידת החום החיצוני יש השפעה עצומה על טווח הנסיעה. כך, למשל, כאשר הטמפרטורה החיצונית היא 27 מעלות מתקצר טווח הנסיעה בממוצע ב-2.8% בלבד, ואם טמפרטורת הסביבה מתחממת ב-5 מעלות נוספות הטווח מתקצר בכ-5%. אלא שמכאן נרשמת קפיצה: כאשר הטמפרטורה מטפסת ב-6 מעלות נוספות, ל-38 מעלות, נרשמת צניחה מסחררת של כ-31% בממוצע בטווח הנסיעה, וזה המון. אצלנו, בישראל, טמפרטורות של יותר מ-40 מעלות אינן נדירות.

חשוב להדגיש שהממוצע מתאר משרעת רחבה מאד של התנהגויות שכן בקבוצת 17,000 כלי הרכב שנבדקו ישנם 65 דגמים שונים מאד – משברולט בולט וניסאן ליף ועד לפורד F-150 לייטנינג, וכמובן גם מערך ארבעת הדגמים של טסלה. אז נכון – לסוללות שונות יש כימיה שונה ומערכות ניהול שונות וכל סוג סוללה מגיב אחרת לטמפרטורות קיצוניות. אבל אותם כללי שימוש שעוזרים להאריך את טווח הנסיעה מסייעים גם לשמירה על בריאות הסוללות, לכן כדאי להיות מודעים אליהם וליישם אותם ככל שאפשר.

כך תשמרו על הסוללה

על פי מחקרים שפורסמו לאחרונה סוללות ברכב חשמלי יכולות לתפקד היטב עד 20 שנים, כלומר הרבה מעבר ל-8 שנות האחריות שיצרניות הרכב מעניקות. כדי להגיע לאריכות ימים כזאת עדיף להימצא בסביבת טמפרטורה שסוללות "אוהבות", כלומר סביב ה-20-25 מעלות, וזה לא צפוי לקרות בישראל גם אם וכאשר תתחלף ממשלה.

משמעות משבר האקלים העולמי היא שהרבה יותר סביר שיהיו כאן לא מעט ימים חמים ואפילו רותחים, עם 40 מעלות או יותר, ומערכות הקירור של סוללות יצטרכו לעבוד קשה. מערכת קירור של סוללה צורכת זרם, וככל שהיא מתאמצת יותר לקרר כך היא גוזלת מתכולת האנרגיה של הסוללה ומקצרת את טווח הנסיעה. זה נכון גם לגבי כל שאר הרכיבים צורכי האנרגיה: כולם גוזלים חשמל ומצמצמים את טווח הנסיעה.

מעגל האימה הוא שככל שישנם יותר צרכני אנרגיה, ונעשה שימוש ביותר חשמל, כך גם נגרמת התחממות רבה יותר של הסוללה שדורשת עוד קירור. כלל האצבע הראשון, לכן, הוא: לחסוך חשמל, ודאי בזמן נסיעה, אבל לא רק.

למשל, הגם שאין בעיה לטעון סוללה עד ל-100% לרוב אין בכך צורך (אלא אם מתכננים נסיעה ארוכה), ואין כל סיבה לטעון את 20% האחרונים של הסוללה. גם פריקה וטעינה "עמוקות" מחממות את הסוללה, לכן עדיף לא לרדת מתחת ל-40% ולהשתדל, ככל שאפשר, להשאיר את הסוללה על רמה של 50-60% עם טעינות רבות וקצרות יחסית (למשל, להתחבר לטעינה בכל פעם שמגיעים הביתה או לעבודה ולכוון את אפליקציית הטעינה או את העמדה לטעון רק עד 60%).

ככל שאפשר עדיף להימנע מטעינות מהירות, שמחממות את הסוללה – וגם כאן – למרות שחלק מן הספקיות גובות כסף על כל התחברות – אם כבר נאלצים לטעון בטעינה מהירה ביום חם במיוחד עדיף שלא לטעון עד ל-100%.

הדרך הטובה ביותר לחסוך אנרגיה ולשמור על הסוללה היא לתכנן נכון את הנסיעות ובמידת האפשר לא לבצע אותן בימים חמים במיוחד אלא לדחות או להקדים אותן, או לשנות את מועדי הנסיעה ולצאת מוקדם בבוקר או מאוחר בערב ולא בצוהרי היום.

אם כבר נוסעים – חשוב לנהוג רגוע: ככל שנוסעים מהר יותר מכונית צורכת יותר אנרגיה – ומבחינה זאת לא משנה מה סוג ההנעה שלה. במהירות גבוהה מוקדש חלק גדול מן האנרגיה לפינוי האוויר מקדמת הרכב, וכאשר נוהגים בגל חום עדיף להרגיע גם מבחינת מהירויות נסיעה וגם מבחינת תאוצות ובלימות כדי לצמצם את הלחץ על מערכת הקירור ואת תצרוכת החשמל. בעת נהיגה הפעילו את "מצב חיסכון" (ECO) כדי לחסוך באנרגיה והשתדלו לתכנן את הנסיעות באופן שיאפשר לכם להסתמך ככל שאפשר על טעינה ביתית ולא על טעינת DC מהירה.

צרכנית האנרגיה הגדולה ביותר חוץ מן המנוע היא מערכת בקרת האקלים, ואף אחד לא מצפה שניסע בלי מיזוג רק כדי לחסוך חשמל. מצד שני, אין סיבה להקפיא את תא הנוסעים, ואם כבר בוחרים לנסוע בעיצומו של גל חום עדיף לשמור על קרירות ולא להגיע לקיפאון.

אפשר לצנן את המכונית מראש כאשר היא מחוברת לעמדת טעינה, וזה יחסוך אנרגיה לאחר שמתחילים לנסוע, אבל כאשר מחנים את הרכב צריך להקפיד שלא להחנות אותו בשמש אלא לבחור מקום מוצל ומקורה. אם אין ברירה – צריך לכל הפחות להציב צלונית מחזירת קרינה מתחת לשמשה הקדמית כדי שתא הנוסעים יתחמם פחות. במכוניות שבהן יש מושבים מאווררים כדאי לנצל את האופציה הזאת ולהקל על בקרת האקלים. קירור מושבים מקרר את הנהג עצמו וצורך הרבה פחות אנרגיה.

אסטרטגיות הנהיגה שמיועדות לחיסכון בדלק במכונית עם מנועי בעירה מתאימות גם לחיסכון בחשמל ברכב חשמלי: עדיף לא לנסוע עם חלונות פתוחים במהירויות פרבריות ומעלה, לא להאיץ תאוצות מיותרות שמסתיימות בבלימה, ולהקפיד על לחץ אוויר נכון בצמיגים.