טעינת חשמליות: למה לפעמים גם לילה שלם לא יספיק לרכב חדש?
מכוניות חשמליות חדשות כמו פורת'ינג 7S מציעות טכנולוגיה מתקדמת, אך מאפיין קריטי אחד – מערכת טעינה חד פאזית – עשוי להפוך את השימוש בהן לפחות נוח. יבואני הרכב לא ממהרים להציג מאפיין זה לרוכשים
השבוע נחשפה בישראל מכונית חשמלית סינית חדשה: פורת'ינג 7S, שכמו רבות אחרות, על פניו מייצגת את שיא החדשנות: מסך גדול, לוח מחוונים דיגיטלי ושפע מאפיינים שהצרכנים אוהבים. אבל מאפיין טכני אחד חשוב אינו מודגש בפרסומים של פורת'ינג: יכולת הרכב לקבל טעינת AC.
לפי נתוני פורת'ינג שמופיעים במפרט הרכב, ה-7S מצוידת במטען פנימי חד פאזי בהספק 6.6 קילוואט/שעה. המכונית אינה היחידה שמצוידת במערכת טעינה חד פאזית: ליפמוטור 10 C שמשווק גם הוא בישראל מצויד במערכת טעינה חד פאזית בהספק של 6.6 קילוואט/שעה. המשמעות, בשני המקרים, היא שמדובר ברכבים שכדי למלא את הסוללה שלהם עשוי להידרש יותר מלילה שלם. כלומר, אם מחברים את הרכב לטעינה בשעה 22:00 ומצפים לקבל למחרת בשבע בבוקר רכב עם סוללה מלאה – יש סיכוי שזה לא יקרה.
כיום ניתן לטעון רכב חשמלי בשני אופנים: טעינה איטית (AC) וטעינה מהירה (DC). טעינה איטית היא הטעינה שמבצעים בדרך כלל בבתים או בעמדות ציבוריות איטיות, טעינה מהירה מבוצעת בעמדות הציבוריות. אבל לא כל עמדות הטעינה האיטית נולדו שוות: יש עמדות טעינה חד פאזיות ויש עמדות טעינה תלת פאזיות. יש עמדות טעינה מהירות יותר ויש פחות. ובכל מקרה, בדומה למצב בעמדות הטעינה המהירות בו הרכב לא תמיד מקבל את מלוא ההספק, גם בעמדות טעינה AC הרכב לא תמיד מקבל את כל מה שהעמדה יכולה לתת.
באתר של פורת'ינג לדוגמה מצוין ש"לפי נתוני היצרן. משך הטעינה עשוי להיות מושפע מהתשתית שאליה מחוברת עמדת הטעינה, משיעור אחוז טעינת הסוללה בעת חיבורה לעמדת הטעינה, טמפרטורת הרכב, טמפרטורת הסביבה ועוד. לפיכך, זמן הטעינה עשוי להיות ארוך מזמן הטעינה המצוין". בשפה יותר פשוטה: לילה שלם עלול לא למלא סוללה.
לגבי הטעינה הרגילה, AC, ניתן לחלק את עמדות הטעינה לשני סוגים: תלת פאזית וחד פאזית. בלי להיכנס יותר מדי להסברים מדעיים, מערכת תלת פאזית היא מערכת שמספקת זרם בשלוש פאזות. היא מבוססת על שלושה קווי חשמל. מערכת חד פאזית מספקת חשמל בפאזה בודדת, היא מבוססת על קו חשמל בודד. עמדת טעינה תלת פאזית מסוגלת לספק מתח של 7 עד 22 קילוואט/שעה. עמדת טעינה חד פאזית מסוגלת לספק מתח של 3.6 עד 7 קילוואט / שעה. עמדה תלת פאזית מתאימה יותר לשימוש בבניינים יותר חדשים שתשתית החשמל שלהם מסוגלת לתמוך בקיומה. חשוב לשים לב: ההספק של העמדות אינו אחיד. הוא נע על טווח. יש לכך לא מעט סיבות, למשל מידת הוויסות שהרכב החשמלי מפעיל כדי שהסוללה שלו לא תתחמם - וגם כמה חשמל רשת ההולכה נותנת.
כאמור, נושא מהירות הטעינה, בין אם המטען הוא חד פאזי ובין אם הוא תלת פאזי אינו סוף פסוק: גם המכונית החשמלית קובעת כמה מתח היא "רוצה" לקבל. כמו במקרה של טעינה מהירה, גם בטעינה איטית הרכב קובע כמה חשמל הוא יכול לקבל. יש לכך כמה סיבות: ממזג אוויר ועד מניעת התחממות, שלא לדבר על רכבים חדישים בהם גם ניתן לקבוע את מתח הטעינה. ובנוסף: בדומה למה שמתרחש בעמדות טעינה מהירות, הטכנולוגיה המובנית ברכב לא תמיד מושפעת מהמטען. כלומר: אם ניקח למשל רכב שיש לו קיבולת טעינה מהירה (DC) של 120 קילוואט - הוא יכול גם להתחבר לעמדה מהירה בהספק 250 קילוואט - עדיין הוא מוגבל ביכולתו להיטען. בעמדות הביתיות - אותו סיפור: רכב שיש לו מערכת טעינה חד פאזית שמגבילה אותו ל 6.6 קילוואט/שעה יכול להתחבר לעמדת טעינה תלת פאזית חזקה יותר, אבל בעליו לא יהנה מהיתרונות שלה ולא יקבל טעינה יותר חזקה מ 6.6 קילוואט/שעה. לעומת זאת, רכב שיש לו יכולת טעינה תלת פאזית, מסמארט ועד טסלה יכול להתחבר לעמדה חד פאזית, אבל לא יוכל לקבל ממנה יותר מ 7 קילוואט/שעה. מעבר לכך, יש גם את מגבלות מערכות ההולכה והרשת. כיום רובן המכריע של עמדות הטעינה הרגילות פועלות בזרם של 16 אמפר. ב-16 אמפר העמדות התלת פאזיות מספקות 11 קילוואט/שעה. ואם מדובר בעמדות החד פאזיות - ב-16 אמפר הן מספקות 3.6 קילוואט/שעה.
כעת למתמטיקה: במכונית בנזין החישוב של כמה אנרגיה מכניסים לרכב מבוסס על נוזלים. כלומר, כמה דלק נכנס במיכל. קצב הכנסת הדלק הוא אחיד. ניצולת האנרגיה משתנה. כלומר, משאבת דלק מכניסה לרכב ליטר בעשר שניות. נפח מיכל דלק הוא 50 ליטר. כלומר נדרשות 500 שניות למלא אותו. ואז הרכב צורך ליטר ל-10 קילומטר, כלומר נוסע 500 קילומטר.
ברכב חשמלי הנוסחה שונה: קצב מילוי האנרגיה אינו אחיד. לדוגמה: לרכב יש סוללה בקיבולת 70 קילוואט/שעה. אם זה רכב שיש לו יכולת טעינה תלת פאזית בהספק של 7 עד 22 קילוואט/שעה אז בתרחיש "ממוצע" - כלומר כזה שבו הוא מקבל 11 קילוואט/שעה - יידרשו 6.3 שעות לטעינה. מחצות ועד קצת אחרי שש בבוקר. אבל אם הרכב בעל מערכת טעינה חד פאזית, זו כבר בעיה: בתרחיש "ממוצע" בו העמדה מספקת 3.6 קילוואט/שעה, ידרשו כ-19 שעות טעינה. התרחישים מתייחסים למצב בו צריך למלא את הסוללה מאפס ל-100% - ובדיוק כפי שברכב בנזין עדיף לתדלק לפני שהנורה הכתומה נדלקת, כך גם ברכב חשמלי נדירים המקרים בהם יש למלא את הסוללה מ-0 ל-100%. אבל גם מי שיש לו רכב עם יכולת טעינה חד פאזית וצריך למלא "רק" 70% מהסוללה עדיין יצטרך להעביר לילה שלם בטעינה.
חשוב להדגיש: ניתן לשער שלנוכח קצב ההתקדמות הטכנולוגית רכבים בעלי יכולת טעינה חד פאזית ייכחדו מהשוק די מהר, אבל עובדתית השבוע הוצגה למשל ה-7S של פורת'ינג. ליבואני הרכב נוח לעתים להצניע את נושא הטעינה, אבל בפועל זהו נושא חשוב שבעצם קובע את מידת השימושיות של הרכב לא פחות מטווח הנסיעה או הבטיחות.
כיום בישראל כבר קיים שוק עירני למכוניות משומשות חשמליות ואחד הגורמים המכריעים בו הוא נושא הטכנולוגיה השימושית. כלומר, כמה הטכנולוגיה הקיימת ברכב משפיעה על מידת השימושיות שלו ביום יום. בשוק שכבר כיום רבע מהמכוניות שנמכרות בו הן חשמליות - סביר להניח שטכנולוגיות כמו טעינה חד פאזית יהפכו במהרה לגורם מרתיע שיגרום לירידת ערך משמעותית.
