רכב חשמלי מונע מצבר
היסטוריה > בעולם

כלי רכב מונעי מצבר קדמו לכלי רכב מונעי בנזין ודיזל. בין השנים 1832 ו-1839 (השנה המדויקת אינה ודאית) המציא איש העסקים הסקוטי רוברט אנדרסון את הכרכרה החשמלית הראשונה. פרופסור סיבראנדוס סטראטינג מחרונינגן, הולנד, תכנן מכונית חשמלית זעירה אשר נבנתה על ידי עוזרו כריסטופר בקר בשנת 1835.
שיפור המצבר נעשה על ידי הצרפתי גסטון פלנטה בשנת 1865 וכן על ידי קמיל פאור בשנת 1881. כך החלה להיסלל הדרך להתפתחות כלי הרכב החשמליים. המדינות הראשונות שתמכו בתפוצה נרחבת של כלי רכב חשמליים היו צרפת ובריטניה.
באוקטובר 1882 הציגו בלונדון הפרופסורים William Edward Ayrton ו-John Perry את דגם האירטון ופרי - תלת אופן חשמלי, (באנגלית: Ayrton & Perry Electric Tricycle).
ב-1896 יוצרה בלונדון המונית החשמלית הראשונה ברסי אלקטריק קב.
ממש לפני שנת 1900, לפני עלייתם של מנועי הבעירה הפנימית המזהמים, החזיקו כלי רכב חשמליים בהישגי מהירות ומרחק מרשימים. בין השיאים המרשימים היו שבירת מחסום המהירות של ה-100 קילומטר לשעה, דאז, על ידי קמיל ג'נאטזי, ב-29 באפריל 1899, בעת נסיעה ברכב חשמלי דמוי רקטה, אשר כונה ג'מיי קונטנטה (אנ') (שפירושו, "זו שלעולם אינה שבעת רצון") והגיע למהירות שיא של 105.88 קילומטרים לשעה.
הטכנולוגיה הבסיסית של מכוניות חשמליות היא פשוטה, ותיקה ומוכחת. זו אותה טכנולוגיה שמשמשת אותנו במכשירים חשמליים רבים ברוב תחומי החיים.
בשנת 1902 בנתה יצרנית הרכב האמריקאית סטודיבייקר את דגם סטודיבייקר אלקטריק שהיה רכב חשמלי מונע מצבר. עד שנת 1912 יוצרו מהדגם 1,841 יחידות.
בתחילת המאה העשרים היוו המכוניות החשמליות רוב בקרב כלי הרכב המונעים בעולם, אך תוך מספר שנים כבר הונעו מרבית כלי הרכב במנוע בעירה פנימית ולא במנוע חשמלי. היו לכך מספר גורמים:
בשנת 1912 הציגה קדילאק, לראשונה ביצור סדרתי, את המתנע החשמלי למנוע בנזין. עד אז נאלצו נהגי המכוניות להתניע אותן באמצעות מנואלה. זאת הייתה פעולה קשה פיזית, ואפילו מסוכנת במקרים בהם המנואלה הסתובבה כנגד כיוון הסיבוב ואף גרמה לפגיעות גופניות. בנוסף, באותה תקופה, מכונית שהונעה במנוע בעירה פנימית הייתה הרבה יותר קשה לתפעול לעומת מכונית חשמלית, מכיוון שהיה צורך בתזמון הצתה ידני - פעולה שבוצעה במנוע בעירה פנימית במקביל לכל שאר פעולות הנהיגה. תזמון ההצתה החשמלי והמתנע החשמלי נכנסו ליצור סדרתי אצל מרבית יצרני הרכב במהלך שנות ה-20 של המאה ה-20, וכך נמחק אחד היתרונות של ההנעה החשמלית.
גורם חשוב נוסף היה "ניצחונה" במלחמת הזרמים של שיטת זרם החילופין ברשת החשמל על שיטת הזרם הישר. כאשר יצרני החשמל נטשו את שיטת הזרם הישר, שהיא השיטה למילוי מצברים, נאלצו בעלי מכוניות חשמליות לרכוש ממירי זרם יקרים, דבר שהפך את רכישת הרכב ואחזקתו ליקרה.
התפתחותה המהירה של תעשיית הרכב, בעיקר בזכות יזמים כמו הנרי פורד שהפכו אותה לעממית יותר, ובחירתה של תעשייה זו במנוע בעירה פנימית. ייתכן שזהו הגורם המשפיע ביותר.
תחבורה היא אחד הלקוחות החשובים של תעשיית הנפט, שהפכה לאחת מהתעשיות החזקות והמשפיעות ביותר בעולם כולו.
במשך קרוב לחמישים שנה, עד לשנות ה-70 של המאה ה-20 בערך, כמעט נעלמה כליל המכונית החשמלית. עם זאת, כלי רכב חשמליים הוסיפו לשמש במגוון רחב של שימושים - החל ממלגזות שפועלות במחסנים, דרך מכוניות למגרשי גולף, קלנועיות וגם בכל קטר רכבת בעולם. כל קטרי הרכבת המודרניים בעולם מונעים על ידי מנועים חשמליים, מפני שרק מנועים כאלה מסוגלים לייצר את מומנט הכוח העצום שנדרש לצורך הנעת רכבת. בעוד שעובדה זו ברורה בקטרים חשמליים, הרי גם בקטרי דיזל המנוע שמסובב את הגלגלים אינו מנוע דיזל, אלא מנוע חשמלי שמקבל את אספקת החשמל שלו ממנוע הדיזל. מנועי הדיזל שעל הרכבת הם בסך הכול גנרטורים לצורך אספקת חשמל למנועים החשמליים.
עד שנות ה-80, הבעיה בסוללות חשמליות הייתה טעינה ממושכת, עלות יקרה והספקים נמוכים, ועל כן השימוש הנפוץ במכוניות אלו היה בדרך כלל בדגמים קטנים ובמקומות סגורים כמו מגרשי גולף ובתי חולים, ולהיסעים זעירים כגון כיסאות גלגלים חשמליים וקלנועיות למיניהן.
חברות הרכב טויוטה, הונדה, פורד וג'נרל מוטורס יצרו בשנות ה-90 כלי רכב חשמליים מונעי מצבר, כיוון שאולצו לעשות זאת על ידי מדינת קליפורניה. יצרני הרכב הראשיים בארצות הברית הואשמו בכך שחיבלו במתכוון במאמצי היצור של הרכב החשמלי.
בסוף המאה ה-20 היו מספר פריצות דרך מדעיות בתחום הסוללות החשמליות המבוססות ליתיום ובתחום ננו-חלקיקים בתעשיית הננוטכנולוגיה. פיתוחים אלה מקנים אפשרות להטעין את הסוללה בשקע החשמל הביתי במשך כ-5–8 שעות או בהטענה של בין 10–15 דקות בזרם חשמלי בהספק גבוה בתחנות טעינה ייעודיות, ובכך לפתור את בעיית זמן הטעינה הארוך שהיווה מכשול.
עד שנת 2014, הסוכנות הפדרלית להגנת הסביבה בארצות הברית, ה-EPA, סירבה להתייחס לנושא כלי הרכב החשמליים בדו"ח השנתי שלה לגבי "מגמות בתחום כלי הרכב הקלים, פליטת דו־תחמוצת הפחמן ונושא צריכת הדלק על ידי מכוניות ומשאיות קלות" וזאת מכיוון שנתח מכוניות אלו מתוך סך כל המכוניות שיוצרו ונמכרו בארצות הברית היה זניח.
בדו"ח של 2014, הנושא כבר מופיע וניתן לראות שם שסך כל כמות כלי הרכב שיוצרו והם מונעים בגז, חשמל או שהם היברידיים נטענים, עלתה בערך פי 10 בהשוואה בין השנים 2010 ו-2013. (ראו איור מצורף בצד שמאל).
באוקטובר 2014 חברת "טסלה" הציגה את הדגם המתקדם ביותר שלה. מודל S. מכונית בעלת שני מנועים חשמליים, עם הספק של 691 כוחות סוס, עם טווח נסיעה של כ-440 ק"מ. לרכב מספר אלמנטים של בקרת תנועה כמו מערכת מכ"ם קדמית המאפשרת נהיגה אוטונומית ללא התערבות מצד הנהג (אם כי טסלה ממליצה ללקוחותיה לפקח על פעולת המערכת בנסיעה ולהתערב במקרה הצורך) ומערכת סונאר היקפית.
ב-2015 כמות כלי הרכב החשמליים שנמכרו בארצות הברית ובבריטניה עמדה על כאחוז אחד, בהולנד על כ-6 אחוזים, ובנורווגיה על כ-35 אחוזים.
על פי חטיבת טכנולוגיית הרכב במשרד האנרגיה האמריקאי מחיר ערכת סוללות יוני ליתיום ברכב חשמלי, שהיווה חסם מרכזי בתפוצת רכבים אלו, צנח בין השנים 2008 ל-2021 ב-87%, ממחיר של 1,237 דולרים ל-157 דולרים לכל קילוואט-שעה של סוללה בייצור סדרתי של כ-100 אלף יחידות בשנה.
באירופה בשנת 2021 כ-10 אחוז מכלל הרכבים שנמכרו היו חשמליים מונעי מצבר, כאשר גרמניה ובריטניה מובילות במספר הרכבים. בעולם כולו אחוז הרכבים החשמליים שנמכרו מכלל הרכבים היה 4 אחוז.
בינואר 2022 חברת מרצדס הציגה את דגם Vision EQXX רכב קונספט עם סוללה בקיבולת של 100 קוט"ש, בטווח נסיעה של יותר מ-1,000 ק”מ לטעינה. למכונית מותקן על הגג פנל פוטו וולטאי שיכול להאריך את טווח הנסיעה.
בספטמבר 2022 הודיעה חברת ב.מ.וו כי פיתחה סוללת יוני ליתיום חדשה היעילה משמעותית מהסוללות הנוכחיות שלה. הסוללות שנקראות "דור6", יעילות ב-30% בטווח ובטעינה, יהיו קלות ב-10 עד 20 אחוז ויהיו זולות בכ-50 אחוז מהדור הנוכחי. הסוללות יוצעו בדגמי היצרנית החל משנת 2025 ויאפשרו טווח של 1,000 ק"מ לטעינה.
ב-2021 הופיעה בשוקי העולם איוניק 5 של חברת יונדאי. בגרסה של סוללה של 72.5 קוט"ש והנעה אחורית היא איפשרה טווח נסיעה של כ-481 ק"מ. לרכב יכולות טעינה מהירה בהספק של 350 קילוואט. מצבי נהיגה שונים (חסכוני, נורמלי וספורטיבי) ומצב נהיגה בדוושה אחת, כאשר במצב זה הסרת הרגל מדוושת הגז תבלום את הרכב. המכונית מגיעה בשוק הישראלי עם תג מחיר שמתחיל ב-190 אלף שקל.
מכונית הסדאן האיוניק 6 של חברת יונדאי הקוריאנית הוכרזה באמצע שנת 2022 והופיעה בשוק הקוריאני בשליש האחרון של שנה זו. במכונית הותקנה סוללה חשמלית בקיבולות 53kWh ו-77.4kWh, ובטווחי נסיעה של עד 429 ק"מ ו-614 ק"מ בהתאמה.
באוקטובר 2022 הכריז אילון מאסק על תחילת הייצור של משאית סמי-טריילר טסלה חשמלית שתסופק בדצמבר 2022. חברת פפסיקו שהזמינה 100 משאיות תהיה הלקוחה הראשונה. המשאית של טסלה היא משאית 10 טון, המסוגלת לפי הצהרות הייצרן להגיע מ-0 ל-100 קמ"ש בתוך 5 שניות ולנסוע עד כ-800 ק״מ בטעינה אחת.
באוקטובר 2022 חברת פולסטאר השוודית הציגה את דגם 3. רכב פנאי גדול עם 5 מקומות, עד 510 כ"ס וטווח נסיעה מרבי של 610 ק"מ. לפולסטאר 3 מערך סוללות של 111 קוט"ש במתח 400 וולט. ההספק המרבי לטעינה מהירה הוא 250 קילוואט.