רכבים חשמליים וקור: לא סיפור אהבה גדול

זה לא סוד שרכבים חשמליים מתפקדים פחות טוב בתנאי קור קיצוני. לא קור "חלבי" כזה כמו שיש לנו כאן בישראל, אלא קור אמיתי, של כמה עשרות מעלות מתחת ל-0. בתנאי כאלו, רכבים חשמליים יכולים לאבד כמה עשרות אחוזים מטווח הנסיעה המוצהר שלהם.

למה זה קורה?

בצורה הכי פשוטה ושטחית, ככל שנהיה יותר קר בחוץ, כך התהליך הכימי שמתרחש בתוך תאי הסוללה, זה שמייצר את האנרגיה, מואט. ברכבים חשמליים זה משפיע על טווח הנסיעה וגם על מהירות הטעינה. סיבה נוספת היא שבימים מאד קרים, הסיכוי שנוסעי הרכב ישתמשו בחימום גדל, מה ששואב עוד אנרגיה. גם חימום יתר יכול להשפיע על הסוללה, ולכן, מרבית הרכבים החשמליים מגיעים עם מערכת לניהול טמפרטורת סוללה.

באיגוד הרכב הקנדי רצו לבדוק עד כמה ההאטה הזו משפיעה על ביצועי הרכב, ולשם כך ארגנו 14 רכבים חשמליים, מהדגמים המוכרים והפופולריים בשוק ושלחו אותם למבחן טווח וטעינה בתנאי קור של בין מינוס 7 למינוס 15 מעלות צלזיוס, קור קיצוני לכל הדעות ובטח לא קור ברמה שאנחנו מכירים כאן בישראל.

הדגמים שהשתתפו במבדק הם: פורד מוסטנג מאך-אי, שברולט אקווינוקס החשמלי, פולקסווגן ID.4, קיה EV9, פולסטאר 2, טסלה מודל 3, שברולט סילברדו חשמלי, הונדה פרולוג, פורד F-150 לייטנינג, קיה נירו חשמלי, יונדאי איוניק 5, טויוטה bZ4X, ו-וולוו XC40 ריצ'ארג'.

באיגוד הקפידו להביא דגמים מכל קשת הסגמנטים – סדאן, פנאי ואפילו טנדר חשמלי.

המטרה הייתה לנסוע ברכבים בתנאי הקור עד שהסוללה שלהם "מתה" ולבדוק את טווח הנסיעה שהושג בהשוואה לטווח הנסיעה המוצהר, ואז לחבר אותם לעמדת טעינה אולטרה-מהירה בהספק של 350 קילוואט כדי לבדוק איזה רכב חשמלי מוסיף הכי הרבה ק"מ לטווח הנסיעה שלו בטעינה מהירה של 15 דקות.

אובדן של בין 14% ל-39% בטווח הנסיעה

השורה התחתונה ברורה: כל דגמי הרכב החשמלי שהשתתפו במבחן איבדו אחוז מסויים מטווח הנסיעה, חלקם יותר וחלקם פחות. חשוב לציין שבכל מקרה יש פער בין טווח הנסיעה הנמדד לטווח הנסיעה על פי התקן גם בטמפרטורות אופטימליות.

דגם	מרחק נסיעה במסגרת המבחן (ק"מ)	טווח נסיעה על פי התקן הקנדי (ק"מ)	הפרש
שברולט סילברדו חשמלי	456	724	14%
טסלה מודל 3	410	584	30%
פולסטאר 2	384	444	14%
קיה EV9	349	435	20%
פולקסווגן ID.4	338	468	28%
שברולט אקווינוקס חשמלי	337	513	34%
פורד מוסטנג מאך-אי	334	483	31%
הונדה פרולוג	334	439	24%
פורד F-150 לייטנינג	296	515	35%
קיה נירו החשמלי	285	407	30%
יונדאי איוניק 5	262	410	36%
טויוטה bZ4X	255	406	37%
וולוו XC40 ריצ'ארג'	248	409	39%

צמד הטנדרים החשמליים שהשתתפו במבדק, השברולט סילברדו החשמלי והפורד F-150 לייטנינג, יצאו עם סוללה לא מלאה, השברולט עם עם 74% סוללה והפורד עם 89% סוללה. הקיה EV6, שהיה אמור להכלל ברשימה המקורית לא נבחן עקב אילוצים טכניים. 

בלטו בחסרונם: טסלה מודל Y, הדגמים החשמליים של אאודי ומרצדס, קאדילק ו-BYD.

איזה רכב חשמלי יצא כשידו על העליונה במבחן הטעינה?

דגם	תוספת ק"מ לאחר 15 דקות טעינה	זמן טעינה מ-10% ל-80% סוללה (דקות)	הספק טעינה ממוצע (קילוואט)
טסלה מודל 3*	205	37	96
שברולט סילברדו חשמלי	199	42	233
שברולט אקווינוקס	131	42	100
פולסטאר 2	120	40	94
פולקסווגן ID.4	112	34	104
פורד F-150 לייטנינג	109	45	128
קיה EV9	105	33	139
וולוו XC40 ריצ'ארג'	90	40	87
פורד מוסטנג מאך-אי	71	46	85
יונדאי איוניק 5	64	45	80
קיה EV6	58	43	85
קיה נירו חשמלי	35	77	36
טויוטה bZ4X	19	92	33

ההונדה פרולוג נעדר ממבדק הטעינה, הקיה EV6 ממלא את מקומו. הטסלה מודל 3 נטען בעמדה בהספק של 150 קילוואט, בניגוד לשאר הדגמים, שנטענו בעמדה בהספק של 350 קילוואט.

למרות שעל פנוי, הטסלה מודל 3 היה בעמדת חסרון מול שאר הרכבים, הוא הרכב שהצליח להוסיף הכי הרבה טווח (205 ק"מ), ברבע שעה של טעינה. במקום השני מסיים השברולט סילברדו החשמלי, שנטען בהספק גבוה יותר בצורה משמעותית משאר הרכבים החשמליים שהשתתפו במבחן.

למרות הספק טעינה ממוצע גבוה יחסית לשאר הרכבים, הקיה EV9 מצליח להוסיף לטווח הנסיעה 105 ק"מ בלבד ברבע שעה של טעינה, מה שמציב אותו במקום השביעי ברשימה.

איך מתמודדים עם הבעיה? 

כפי שאפשר לראות, אין רכב חשמלי אחד שלא איבד נתח מסוים מטווח הנסיעה שלו בתנאי קור קיצוניים. מה בכל זאת אפשר לעשות כדי לצמצם את האובדן ולהשיג ביצועי טעינה טובים יותר? 

ישנן כמה פעולות שניתן לעשות:

1. חימום מקדים של הסוללה – דגמי רכבים חשמליים רבים מאפשרים להפעיל, דרך האפליקציה, את האופציה של חימום מקדים – Preconditioning. כך הסוללה מגיעה מוכנה יותר לתהליך הטעינה, מה שיבוא לידי ביטוי בזמני טעינה מהירים יותר, גם בתנאי קור קיצוניים.
2. חימום של הרכב בזמן הטעינה.
3. תכנון מקדים. לקחת בחשבון שרכב חשמלי מאבד טווח בתנאי קור קיצוניים, ולהיערך בהתאם, גם מבחינת אופי הנהיגה וגם מבחינת אופי הדרך והמרחק.