חרדת הטווח של רכב חשמלי

אנחנו לקראת רכישת רכב חשמלי, או הזמנו כבר רכב חשמלי ומחכים למסירה, או שכבר רכשנו אחד, לפחות בהתחלה, כולנו עסוקים בדבר אחד – הטעינה שלו, או במילים אחרות ״חרדת הטווח״.

אז כמה זמן לוקחת טעינה של רכב חשמלי?

כמה זמן לוקחת הטענת רכב חשמלי, מה הטווח האמיתי שלו (ולא נתוני המעבדה של היצרן), האם אוכל להתקין עמדת טעינה אצלי בחנייה (בהנחה שיש לי כזו, בטאבו), כמה עולה עמדת טעינה לטסלה, כמה עולה עמדת טעינה לBYD? וכמה עולה עמדת טעינה ל Geely? (אין הבדל), כמה עולה התקנת עמדת טעינה? מה אני נדרש לדעת לפני רכישת עמדת טעינה ומה ההבדל ביניהן,  היכן יש עמדת טעינה ציבורית לרכב חשמלי, מה נדרש כדי לטעון בה…

שאלות אלו ורבות אחרות מטרידות אותנו, לרוב, בלי סיבה אמיתית. אפשר להסיר את החשש, יש פתרונות רבים.

חרדת הטווח ונתוני המציאות שירגיעו אתכם

ראשית, בואו נפרק רגע את נושא חרדת הטווח דווקא דרך היום יום שלנו. נתייחס ראשית למי שיש לו חנייה פרטית בה ניתן להתקין עמדת טעינה לרכב חשמלי.

אורכה של מדינת ישראל בקצוות הוא כ-500 ק״מ ואילו רוחבה כ-100ק״מ, קטנה וצנועה.
טווח נסיעה ממוצע יומי שלנו עומד על כ -60 ק״מ ביום.
גם אם ניקח את הימים החריגים או את ״הנהגים המתמידים״ נגיע ל-100-150 ק״מ ליום (שוב, החריג).
הרכב החשמלי שלנו עומד בחנייה לצד עמדת הטעינה שלו לא פחות מ-10 שעות בלילה, לרוב אפילו 12 שעות ויותר.

ממוצע צריכה סטנדרטי של רכב חשמלי עומד על כ-1 קוט״ש (קילו וואט שעה) לכל 6 ק”מ.
60  ק”מ ממוצע יומי צורך כ10 קוט״ש מהסוללה.
מהירות טעינה של רכב חשמלי עומד על 11 קוט״ש (מרביתם המכריע).
כלומר, גם אם נטעין בחצי מהמהירות המקסימלית מסיבה כלשהי, עדיין נסיים טעינה תוך כשעתיים.

טעינת רכב חשמלי- דוגמה מחיי היומיום

בואו נניח והיה יום ארוך בדרכים ונהגנו 150 ק״מ- כלומר צרכנו מהסוללה 25 קוט״ש (צריכה של 1 קוט״ש ל-6 ק״מ בממוצע) , הרכב מגיע לחנייה ועדיין יסיים את הטעינה הרבה לפני הבוקר ב99% מהמקרים לפחות.
למעשה, דפוס הצריכה שלנו משתנה וכבר לא צריך לטעון (״לתדלק״) מתי שצריך, בדומה לדלק כאשר נגמר במיכל, אלא מתי שרוצים/אפשר/נוח.

אגב, התנהלות מאוד דומה לטלפון הנייד שלנו כי הרי אנחנו לא מתעוררים באמצע הלילה לבדוק שהסוללה הגיעה ל-100% ולא נעשה את זה גם עם הרכב, אז מה אכפת לנו כמה זמן לוקח לטעון?

אם חושבים שוב על השאלה כמה זמן אורכת טעינת רכב חשמלי, התשובה היא כמה שניות של חיבור עמדת הטעינה לשקע הטעינה ברכב, כל היתר תהליך רקע ואנחנו מגיעים בבוקר לסוללה טעונה במלואה.

נכון, לעיתים הרכב החשמלי שלנו יזדקק לטעינה מחוץ לבית כי הנסיעה מאוד ארוכה (אילת תל אביב), כי יש לנו יום עבודה עמוס בכבישים או אפילו כי שכחתי לחבר את עמדת הטעינה לרכב החשמלי שלי.

לא נורא, למה?

ראשית כי עמדות הטעינה האולטרה מהירות מתרבות בקצב מסחרר.
שנית, כי בניגוד לעמדת טעינה בבית אני לא צריך שהסוללה תיטען עד 100% אלא רק שתספק לי מספיק טווח כדי להגיע הביתה.

 

עם החדירה המואצת של כלי הרכב החשמליים בישראל הביקוש גובר גם בצד עמדת טעינה לרכב חשמלי. מגוון הרכבים הגדול לצד הכמות, מביא איתו גם מגוון רחב מאוד של ספקים שונים של עמדות טעינה לרכב חשמלי, ועוד יותר מזה – מגוון עצום של מוצגים ודגמים שונים של עמדות טעינה. איזו עמדה מטעינה מהר יותר, מה מתאים לרכב שלי, מה זה עמדת טעינה חכמה ומהי מנוהלת. שאלות אלה ועוד רבות מציפות אותנו, מנסה לעשות סדר.

 

סוגי טעינה לרכבים חשמליים:

• Mode 1 – שיטת טעינה פסולה בישראל. חיבור ישיר של תקע לשקע קיר סטנדרטי בצד אחד, ובצד השני חיבור לרכב ללא קופסת בקרה והגנה זו או אחרת.
• Mode 2 – בשמו האחר, ״טעינה ניידת״. מדובר בכבל אשר מתחבר לחשמל, לרוב באמצעות שקע כח, ומעביר חשמל לרכב תוך מעבר בקופסת בקרה אשר מווסתת את הזרם ומבצעת הגנות שונות נדרשות. חשוב להדגיש כי שימוש תדיר בשקע רגיל לקיר ולא שקע כח עלול להיות מסוכן ולגרום לשריפה, בנוסף לכך הוא מותר עד למגבלה של שעתיים על פי חוק.
• Mode 3- מדובר בעמדת טעינה AC אשר לה כבל מחובר קבוע או נתיק, ההתקנה של העמדה עצמה קבועה ומעוגנת.
• Mode 4 – טעינת DC אשר מתבצעת בעיקר במרחב הציבורי.

 

שלוש שיטות טעינה נפוצות לרכבים חשמליים:

• עמדת טעינה לא מנוהלת – מדובר בטעינה אשר מעבירה חשמל לרכב, זהו. אפס שליטה על העמדה, ללא תקשורת בכלל עם העמדה בשום אלמנט. ע״ע כסל Mode 2 למשל.
• עמדת טעינה חכמה – זוהי עמדה אשר ניתן להשתלט עליה באופן מקומי, לרוב על ידי BT וחיבור לאפליקציה, ולבצע בה כל מיני הגדרות מקומיות של תזמון טעינה, הגבלת זרם קבועה, שליפת היסטורית טעינה וכו.
• עמדת טעינה מנוהלת מרחוק – מדובר בעמדה אשר ניתן להשתלט עליה עם מחשב מרוחק ולבצע באמצעותה פעולות שונות נדרשות לטובת הטעינה. עמדה זו מתאימה לטעינת רכב חשמלי בבניינים משותפים מכיוון ששם נדרש ניהול מרחוק של מספר רב של עמדות באמצעות מערכת מרוחקת. בעמדה זו מבצעים ניהול אנרגיה דינמי, בילינג, תזמון שעות טעינה מותאמות תעו״ז, דוחות מבוססי BI ועוד.

 

מה לגבי הספקי החשמל של העמדה?

מרבית עמדות הטעינה כיום בישראל מספקות טעינה בקצב של 22 קילו וואט לשעה. פחות מהותי, למה? היות והמטען האמיתי יושב ברכב, העמדה היא סוג של מוליך חשמל (כגון “קונטקטור” בעגה מקצועית) ולא מטען אשר מהווה כשנאי (כמו במטען לסלולרי למשל).

החשמל אשר מגיע מהקיר מגיע בזרם חילופין (AC – alternative current), ואילו החשמל בסוללה הוא בזרם ישר (DC – Direct Current). ההמרה מזרם חילופין לזרם ישיר מתבצעת במטען אשר נמצא ברכב, אותו מטען מוגבל במרבית הרכבים החשמליים לקצב טעינה של 11 קילו וואט לשעה כאשר מטעינים בעמדת טעינה ביתית (Mode 3) כך שעמדת הטעינה רק מאפשרת טעינה בקצב של 22 קוט״ש אך המטען משתמש רק ב11 (או פחות אם מדובר ברכב חד פאזי).

 

נחזור לשאלה הראשונה – איזו עמדת טעינה מתאימה לי?

נתחיל מהמלצה מאוד חמה שלנו – כלל עמדות הטעינה צריכות להיות מנוהלות מרחוק (קטגוריה שלישית בסעיף הקודם), בחלק ממדינות העולם הפנימו את החשיבות והכניסו את זה לרגולציה, כלומר אסור למכור עמדת טעינה לרכב חשמלי אם אינה מנוהלת. היא עולה יותר, לצד זה בעמדת טעינה מנוהלת מרחוק רכשתם מוצר לטווח הארוך.

 

מכאן, לאן מיועדת עמדת הטעינה? כמה תרחישים:

1. בית פרטי – בישראל מרבית הבתים הפרטיים מקבלים חיבור כולל לבית של 25 אמפר תלת פאזי. עמדת הטעינה לרכש חשמלי תשתמש ב11 קוט״ש בעת טעינה, כלומר 16 אמפר מתוך אותם 25 שמוקצים לבית מה שעלול להכניס אותנו לשימוש יתר כאשר משתמשים במכשירי חשמל זללנים (דוד שמש, מזגן, תנור וכו) נוספים בבית, ולהקפצת המפסק הראשי. ניתן לבצע ניהול אנרגיה למול הבית בעמדת טעינה מנוהלת מרחוק, ניצן גם לרכוש עמדת טעינה חכמה כמו ה- PluGo Connected ולתזמן טעינה ללילה כאשר יתר מכשירי החשמל כבויים.
2. בניין מגורים וחניונים עסקיים – ההמלצה כאן היא חד משמעית עמדת טעינה מנוהלת מרחוק כגון PluGo Smart CB, PluGo Premium CB וכו׳, ללא צל של ספק. נסביר מדוע בסעיף הבא המשבר על טעינת רכב חשמלי בבניינים משותפים.

 

טעינה בחניונים ובבתים משותפים

כאשר אנו נמצאים בחניון וצריכים לטעון יחד עם עוד הרבה רכבים חשמליים אחרים כמעט תמיד החשמל יהיה מוגבל. אם כל רכב דורש 16 אמפר (תלת פאזי) וישנם 30 רכבים חשמליים בחניון (עכשיו או בעתיד) נדרש חיבור חשמל כולל בלוח הראשי שמגיע ל480 אמפר.

מעטים מאוד הבניינים שיש להם חיבור כזה, וגם אז מדובר על חניונים הרבה יותר גדולים מ-30 רכבים והפתרון הנדרש אף גדול יותר. כאן נכנסת לפעולה מערכת הניהול כמו זאת של פלאגו, אשר מווסתת את הטעינה בין הרכבים ומאפשר להרבה יותר לרכבים לטעון עם אותו הספק מוגבל. זה ניתן לביצוע רק באמצעות עמדת טעינה מנוהלת מרחוק.

בנוסף בחניון גדול נדרש בילינג.

טעינה בבניינים משותפים עושה שימוש בחשמל המשותף ויש צורך להתחשבן עם הועד עבור הצריכה. האתגר עוד מורכב יותר היות ונדרש להתחשבן למול שעון התעו״ז של חברת החשמל אשר מגדיר תעריפים שונים לשעות שונות ואף לעונות שונות.

על כל זאת יש להוסיף את עניין הדו”חות, תזמון הטעינה, מערכת BI מקיפה וכו’.

עמדת טעינה בטוחה לרכב חשמלי – כמובן לא להתפשר על תקני בטיחות של העמדה.

הגנות מפני מתח יתר, זרם יתר, הארכה, הגנה מובנית מפני זליגת זרם DC ואף הגנה מובנית מפני זליגת זרם AC, ואם לא אז להתקין פחת מתאים בלוח (חשמלאי ידע במה מדובר.

כמובן שעדיף לרכוש מחברות מוכרות וגדולות אשר תחום ההתמחות שלהן הוא עמדות טעינה. חברה שזהו המיקוד שלה ולא הקימה מחלקה או עושה את זה “על הדרך”.

 

ניהול עמדות טעינה לרכבים חשמליים

תחום הרכבים החשמליים תופס תאוצה גלובלית משמעותית ולמעשה בתקופה זו, בחלק מהמדינות, עובר משלב החדירה של ה”חלוצים” (early adopters) לשלב של ה”מאמצים” (followers), ישראל ביניהן כאשר ב-2023 צפויים לעלות על כבישי ישראל כ-50,000 רכבים חשמליים אשר מהווים קרוב ל-20% נתח שוק מסך הרכבים המשווקים.

לצד ההזדמנויות הרבות הטמונות במגמת ההתרחבות של הרכבים החשמליים, ישנם לא מעט אתגרים להם צריך לתת מענה ובתוכם נושא חוסר באנרגיה מקומי\ארצי\גלובלי, בילינג בחניונים משותפים מרובי רכבים בבעלות שונה, אבטחת מידע לעמדות הטעינה, תשתיות להקמת החניונים המשותפים, היצמדות לתעריפי התעו”ז המשתנים בין שעה לשעה ובין עונה לעונה, דאטה לטובת ניהול של מנהל המערכת\ציי רכב ועוד רבות.

 

ניהול עומסים דינמי (“ניהול אנרגיה”)

האתגר החם והמורכב ביותר של עמדות טעינה לרכבים חשמליים הוא נושא חוסר באנרגיה\חשמל. הבעיה מתחילה בלוח החשמל של הבניין, דרך מערכת ההולכה של חברת החשמל ועד לייצור החשמל. מאחר ובעיית ייצור החשמל וההולכה מורכבות מדי לפתרון אנו נתמקד בפתרונות יצירתיים בתוך החניון עצמו. הדרך המרכזית, ולאורך זמן הדרך היחידה לתת מענה ברמת החניון היא ניהול עומסים דינמי. איך זה עובד? ניתן דוגמא:

אם ההזנה של הזרם (אמפר) בלוח החשמל של החניון (כל חניון) הכולל עמדות טעינה לרכבים חשמליים הינו 100 אמפר, אז זוהי הקיבולת המקסימלית בה אני יכול להשתמש מבלי להקפיץ את המפסק הראשי (מא”ז). ניקח סיטואציה בה ישנם 10 רכבים אשר משתמשים ב-10 אמפר כל אחד, 10 רכבים כפול 10 אמפר לרכב ומיצינו את הלוח. במצב רגיל הרכב ה-11 יתחבר אל עמדת טעינה לרכב חשמלי והמפסק הראשי יקפוץ, ובכך טעינת כלל הרכבים תיפסק עד להרמת המפסק.

במערכת ניהול עומסים לעמדות טעינה לרכבים חשמליים כמו זו של פלאגו, שהיא עמדת טעינה חכמה לרכב חשמלי-הרכב החשמלי ה-11 יתחבר, המערכת תזהה חיבור, תוריד את הצריכה של כלל הרכבים החשמליים ל-9 אמפר ותפנה מקום לרכב החשמלי ה-11 אשר יקבל גם הוא 9 אמפר. 9 אמפר לרכב כפול 11 רכבים חשמליים והטעינה ממשיכה לכולם, איטית יותר אבל ממשיכה. כך גם יקרה ברכב ה-12, 13 ואילך.

לכאורה, אנחנו מייצרים מצב בו הטעינה בכל עמדת טעינה לרכב חשמלי הופכת להיות איטית ונצא בבוקר מהבית כאשר הסוללה שלנו לא מלאה, שמח לבשר שלא כך הדבר. נמחיש זאת על ידי בחינה של נתון אחד חשוב – מה המרחק שכולנו גומעים בכל יום סביר (בנטרול הימים החריגים). זהו נתון אשר מעיד על כמה ריקה הסוללה וכמה זמן צריך כדי למלא אותה.

נהג ישראלי ממוצע גומע כ-60 ק”מ ליום. רכב חשמלי ממוצע צורך כ-1KWh (קוט”ש) לכל 6 ק”מ. מכאן יוצא שצריך למלא סוללה בכ-10KWh בכל יום. גם אם הגענו ל-100 ק”מ נסיעה, הסוללה התרוקנה בכ-17KWh.

נחזור לטעינה בחניון המשותף – טעינת רכב חשמלי בזרם של 7 אמפר מספק מהירות של 4.8KWh. כלומר, ביום החריג בו נסענו מעל הממוצע (100 קילומטר), ונכנסנו לעמדת טעינה לרכב חשמלי עם ניהול אנרגיה עם דיירים אחרים עד כדי פחות מחצי ממהירות הטעינה המקסימלי האפשרי של רכב חשמלי (16 אמפר זה המקסימום במרבית הרכבים החשמליים), תוך פחות מ-5 שעות אנחנו עם סוללה מלאה, לילה שלם לפנינו…

 

בילינג

לכך ראוי להוסיף את נושא הבילינג – כיום חניון בו אין מערכת ניהול נאלץ להתקין מונה דיגיטלי לכל עמדת טעינה לרכב חשמלי, לבדוק את צריכה המונה מהחודש הנוכחי, להחסיר מהחודש שעבר, לגבות מהדייר באחד מאמצעי התשלום, לוודא שכולם שילמו… כאב ראש לא קטן. במקום זה קיים כיום פתרון של עמדת טעינה חכמה לרכב חשמלי הכוללת פונקציות מתקדמות. המערכת מזהה באמצעות מונה פנימי מובנה בכל עמדת טעינה לרכב חשמלי את כמות הצריכה בכל חודש, מחייבת את בעל העמדה הרלוונטי בצריכה המדויקת שלו ומזכה את ועד הבית.

 

שעון תעו”ז של חברת החשמל

אחד הפיצ’רים הנהדרים במערכת ניהול טעינת רכבים חשמליים כמו של פלאגו עם דגש על עמדת טעינה חכמה לרכב חשמלי, היא היכולת להיצמד לשעון התעו”ז של חברת החשמל. לפי התעו”ז החדש (מרץ 2023) הפער בין תעריפי שפל לשיא יכול להגיע עד פי 4! מערכת חכמה מאפשרת הגדרת טעינה רק בשעות השפל ועל ידי כך לחסוך סכומים מאוד גבוהים בטעינה החודשית. בנוסף על כך, שימוש מחוץ לזמני שיא מסייע בשמירה על זיהום האוויר מכיוון שייצור חשמל בזמן השיא מזהם יותר (משתמשים במזוט, פחם וכו’).

 

פרוטוקול OCPP מלא

אחד האלמנטים החשובים ביותר בתחום זה הינו הגמישות העתידית הרצויה. אנו נמצאים בתחום בהתהוות והתפתחות מואצת, ככזה, ככל הנראה יהיו שינויים ופיתוחים רבים בעתיד ונרצה שתהיה לנו את האפשרות להשתלב בהם. בנוסף, ספק ניהול הטעינה כיום לאו דווקא יהיה זה שנרצה להיות לקוחות שלו בעוד מספר שנים, וחשובה לנו הגמישות לעבור מספק לספק. מערכת ניהול מאושרת OCPP וכן עמדת טעינה חכמה לרכב חשמלי אשר פתוחה לכל מערכת OCPP מאפשר את הגמישות הזו.

במידה ונעבוד עם מערכת ניהול סגורה ונרצה לעזוב את הספק בעתיד, נדרש להחליף את כל עמדות הטעינה בחניון ולשלם סכומים מאוד גבוהים רק בשביל הרצון\צורך להחליף ספק. היינו שם לפני כעשור בתחום הסלולר, לא כדאי לחזור לשם. יש להתעקש על מערכת ניהול פתוחה וגמישה לקליטה של עמדות טעינה זרות אשר מקיימות את פרוטוקול OCPP במלואו, אף לדרוש לראות כמה עמדות שונות (מותגים שונים) “קלוטות” לתוך אותה מערכת.

 

האתגר מורכב ופרסנו כאן את חלק מהפתרונות. ישנם אתגרים נוספים בתחום זה ופתרונות רבים אחרים, העקרונות כאן הם המובילים.

בהצלחה!

עמדות טעינה:הצפה

ישראל היום

7 Sep 2022

טעינת רכב חשמלי בבנייני מגורים

חיבור עמדת טעינת רכב חשמלי בבנייני מגורים ובניינים משותפים הינו פשוט אם נוקטים בצעדים הנכונים ועובדים עם המקצוענים בתחום. לעומת זאת ניסיון להתחכם ולבצע זאת באופן שלא מותאם לצורכי הבניין או לרגולציה שתתהווה עלול לגבות מחיר יקר בטווח הבינוני והארוך. שתי דרכים עיקריות לביצוע הפרוייקט – הפשוטה והמורכבת.

ראשית נבהיר כי מדובר בתחום אשר אינו מוסדר כרגע, אין בו את התשתיות המספיקות בכדי להכיל את צורכי טעינת הרכב החשמלי, והבעייה מגולגלת לידיים פרטיות למתן פתרונות. משרד האנרגיה מכין את הרגולציות הדרושות בתחום, אך בהיעדר ממשלה מתפקדת זה ייקח עוד קצת זמן.

ממה מורכב האתגר? כמו שאומר גיא זוהר, נפרק ונרכיב.

בכל בניין מגורים יש כמה סוגים של לוחות חשמל, שניים רלוונטים לכתבה זו. הראשון הוא הלוח חשמל הדירתי אשר מזין את הדירה הפרטית בחשמל לצרכיה הפרטיים. השני והיותר רלוונטי הוא לוח החשמל המשותף בחניון אשר ממנו מזינים חשמל לשימוש ציבורי כמו תאורה, מעליות, משאבות וכו’. את חשבון החשמל הזה משלם ועד הבית או חברת הניהול. חשוב לציין כי נכון לכתיבת שורות אלה הרוב המוחלט של בניינים בישראל אינו ערוך לטעינת רכבים חשמליים, אין הספקים ראויים. בעוד שרכב צורך כ-16 עד 32 אמפר מקסימלי, יש לנו בין 50-250 אמפר פנוי בלוח החשמל (תלוי גודל הבניין, הותק שלו וכו’). כלומר לאחר כמה רכבים בודדים מגיעים למיצוי היכולות, אלא אם מפעילים מערכת ניהול טעינה דינמית, תיכף ארחיב.

לוחות החשמל וחשיבותם לטעינת הרכב החשמלי

לוחות חשמל שאינם ערוכים לספק את הקצבים הדרושים הם רק חלק מהבעיה, החלק השני הוא נושא הגבייה. בבניין סטנדרטי ובו 150 מקומות חנייה (לצורך הדוגמא) יהיו בעתיד 150 רכבים חשמליים. מאחר ומתחברים ללוח בחניון יש להעביר לועד הבניין או חברת הניהול תשלום עבור צריכת החשמל. חלק מהדיירים מתקינים מונה ליד העמדה, שזה פתרון ראוי ותקין. הבעייה היחידה איתו היא שזה “לא יחזיק מים” כאשר ועד הבניין יצטרך לעבור עשרות רכבים לבדוק את צריכת המונה לטובת גבייה עבור צריכת החשמל, או חברת הניהול עבור מאות רכבים, כל חודש וחודש. גם כאן יש פתרון קל יותר והוא מונה פנימי מובנה בעמדה שאותו יכול לראות גם הדייר וגם הנהלת הבניין מהמחשב או מאפליקציה. מה שיותר חשוב הוא שהגבייה במערכות הניהול הטובות יותר הינה שקופה וקלה, ומתבצעת באמצעות הוראת קבע עליה חותם הדייר, והעברה מרוכזת של כלל הכספים אשר נגבו מאותו בניין לחשבון הועד\חברת הניהול.

טעינת רכב חשמלי- הספקים ועמדת ניהול אנרגיה דינאמית

נחזור לעניין הטעינה – ישנה אפשרות להגדיל באופן משמעותי את הספקי החשמל בלי להשקיע אגורה. איך? נמחיש באמצעות דוגמא: נניח שבבניין מסויים יש 100 אמפר פנוי בלוח החשמל, וכל רכב צורך 10 אמפר מקסימלי. בעשרת הרכבים הראשונים הלוח יזרים את ההספקים הראויים, ברכב ה-11 יש בעייה אלא אם ישנה מערכת לניהול אנרגיה דינמית. המערכת תזהה את חוסר המשאבים (דרושים 110 אמפר וזמינים רק 100 אמפר) ותתאים את עצמה למציאות. בדוגמא שלפנינו בעת חיבור הרכב ה-11 לחשמל המערכת תוריד את הזרם לכלל הרכבים לרמה של 9 אמפר כדי שיהיה מקום גם לרכב ה-11, ותעשה שוב כך גם ברכב ה-12. כך עד מינימום מסויים, ובמצב בו הגענו למינימום רכב נוסף יתחבר ויכנס לתור, ברגע שהרכב הראשון יסיים להטעין יכנסו רכבים נוספים לטעינה לפי תור, והכל באופן אוטומטי. המשמעות היא שהרכבים יטענו יותר לאט, אבל מה זה משנה אם רכב הגיע ל-100% סוללה ב-23:00 בלילה או ב-04:00 לפנות בוקר? מה שחשוב הוא שכולם יהיו עם סוללה מלאה בבוקר כדי להתחיל את היום.

למעשה מדובר במערכת אחת אשר מהותה היא לאפשר קלות שימוש ושקט תעשייתי לכל הגורמים המעורבים, מבעל הרכב דרך נציגות הבניין ועד לחברה המנהלת את החניון. רכב חשמלי טומן בחובו לא מעט חששות ותפקיד החברות המעורבות בתחום היא לפשט את זה, להקל על המשתמשים ועל הגורמים המעורבים.

רגולציה בתחום והמצב בישראל

נתון נוסף עליו נכון לדבר בסוגייה זו היא רגולציה. בחלק מאירופה ישנה רגולציה שאומרת שניתן לטעון את הרכב רק עם מטען חכם, בחלק מהמדינות ניתן להתקין בבניינים רק מטענים חכמים ומנוהלים. בישראל הרגולציה המתהווה היא שבבניינים יחוברו רק מטענים חכמים ומנוהלים, וכרגע שוקלים אם לחייב גם בתים פרטיים לחקיקה הזו. המטרה היא למקסם את התשתיות הקיימות והעתידיות מכיוון שמדינת ישראל עומדת לפני הגדלה מהותית ומשמעותית של אספקת החשמל ואם לא נערך לכך היטב נמצא את עצמנו עם ביקוש הולך וגדל לעומת היצע דל ולא מספק. כבר היום מתנהלים פיילוטים שונים במגדלים ברחבי הארץ שמטרתם לייעל את התהליך ולשכלל אותו.

 

התקנה בטוחה של עמדת טעינה לרכב חשמלי

הרכב החשמלי צובר תאוצה ובשנה הקרובה יגיע למספרים ומימדים חסרי תקדים. המון שאלות פתוחות בכל הנוגע להתקנה בטוחה של עמדת טעינה לרכב חשמלי, בואו נעשה סדר. לא נלמד אתכם להיות חשמלאים ולא נלמד חשמלאים לעשות את העבודה שלהם, נבהיר כמה דרישות סטנדרטיות להתקנה כדי שתוכלו לוודא שאתם על הצד הבטוח.

טעינת רכב חשמלי והסוללה העוצמתית שבו

ראשית חשוב להבין כי טעינת רכב חשמלי היא לא דבר של מה בכך, מדובר בסוללה עוצמתית ונפחית מאוד, יותר מכל דבר אחר שאנחנו מכירים ביום יום, בזרם (אמפר “A”) גבוה מאוד ביחס לכל מוצר חשמלי אחר בבית, כולל הזללנים הכי גדולים של הבית, ובמשך שימוש\טעינה ממושך. לצורך ההמחשה בבית של כולנו יש חיבור זרם מקסימלי מחברת חשמל של 25 אמפר (לעיתים 40), חד או תלת פאזי – תלוי ותק בית. רכב חשמלי לבדו זולל באופן פוטנציאלי 16 אמפר תלת פאזי, כאשר המזגן, המקרר והתנור יחד לא מגיעים לעוצמת צריכה הזו. בכל הנוגע לצריכה ממוצעת, לפי מחקר אירופאי שנעשה, רכב חשמלי צורך עד כשני שליש מצריכה ביתית שנתית ממוצעת!

הדרישות המינימליות והחשובות לטעינת סוללת הרכב

הרגישות של הנושא עוצמת החשמל הובהרה, עכשיו בואו נגיע לכמה דרישות מינימליות בדרך להתקנה אשר עלינו לוודא שקיימות במהלך ההתקנה:

1. חשמלאי מוסמך – הוא, ורק הוא, יכול להתקין עמדת טעינה לרכב חשמלי. אסור לאף אדם שאינו בעל תעודת חשמלאי להתעסק עם לוח החשמל שלכם. גם כאן יש מדרג סמכויות לחשמלאים ועוצמות של לוח חשמל אשר מותר להם לעבוד עליו.
2. עמדה תקנית – חשוב לוודא כי עמדת הטעינה שנמכרה לנו הינה תקנית ובטוחה. אם רכשתם עמדה שאינה מיבואן הרכב (אשר בודק את כל הפרמטרים החשובים), עליכם לוודא כי החברה אשר מכרה לכם עמדה עומדת בסטנדרטים, בתקנים ובתקנות הבטיחות להתקנה. ישנו תקן בינלאומי לעמדות טעינה -61851.
3. הגנות על העמדה והלוח – יש מושג אשר קרוי “דליפת זרם”. בעמדה עובר זרם חליפין (AC) והזרם מומר בתוך הרכב לזרם ישיר (DC) איתו אפשר להטעין את הסוללה, לעיתים אלה “דולפים” ועוברים בכיוון\תשתית בה הם לא צריכים להיות וזהו מצב מסוכן. ישנם שני פחתים (מפסקים) אשר מגנים בסיטואציה הזו:
   פחת A – מגן מפני דליפה של זרם AC.
   פחת B – מגן מפני זליגה של זרם DC.
   בעמדות מסויימות ישנה הגנה מובנית בעמדה מפני דליפת זרם DC ולכן לא דרושה התקנה חיצונית, אלו העמדות המתקדמות יותר.
   מעבר לכך יש להתקין מא”ז – מפסק אוטומטי זעיר. בא להגן מפני זרמי יתר, עומס יתר או קצר. יותקן בצד לוח החשמל. בלוחות גדולים יותר זה יקרא מאמ”ת.
   מנגנון ניתוק חירום – יש להתקין מפסק חשמל לניתוק מלא של החשמל לעמדה בעת הצורך. יכול להיות בקופסת “פקט” חיצונית לעמדה ובסמוך אליה, או מפסק מובנה בגוף העמדה לניתוק חירום. אם לוח החשמל או לוח משנה קרוב זה מספק.
4. כבל מזין – כמובן מתייחס לכבל אשר מחבר את העמדה ללוח החשמל. עליו להיות מקובע (לקיר\לתקרה\חפור) ולא רופף ותלוי באוויר, עם שילוטים היכן שרלוונטי ודרוש. עובי הכבל צריך להיות מותאם לעוצמת העמדה ואורך הכבל, כאן תצטרכו לסמוך על החשמלאי שבחר עובי כבל מתאים. כבל דק מדי עלול לא לעמוד בעומס ולהתחמם יתר על המידה. על הכבל להיות רציף ובתוך התעלות הרצויות.
5. תעודת אחריות – צריכה לכלול את העמדה ואת ההתקנה אשר ביצע החשמלאי. כמו כן אתם צריכים לקבל, עם דרישה, מסמך סיכום התקנה עליו חתום החשמלאי עם תוכן ההתקנה.

התקנה מקצועית היא הדבר החשוב

מעבר לכל אלה על ההתקנה להיות רציפה, אסתטית, על התוואי להיות הגיוני וללא אלתורים לא תקינים, אם יש חפירה אז בעומק הדרוש ולפי התקן, עמוד צריך להיות מקובע היטב לאדמה (יצוק) וכו’. זכרו כי מדובר בחשמל בעוצמה גבוהה, חיי אדם עלולים להיות בסכנה ולכן התייחסות מקסימלית וללא סיכונים.

אז כמה זמן לוקח להטעין רכב חשמלי בסה”כ?

כשחושבים על רכישת רכב חשמלי ועולות מיד שאלות כמו – כמה זמן לוקח להטעין רכב חשמלי? איפה טוענים? מה זה טעינת DC ומה זה AC? מה זה כל כאב הראש הזה.

זה השלב שמתחילים לרוץ באוויר מושגים מקצועיים שרובנו לא מכירים. בכתבה הבאה נדבר על מונחים בסיסיים בטעינה, מהי טעינה מהירה ומהי איטית, מתי ואיפה נטעין לרוב, ומה צפוי לנו בעתיד (רמז – נטעין ללא מגע). בסוף נגלה שטעינת רכב אורכת לרוב כמה שניות.

כולם מרגישים מבולבלים, בהתחלה. ואז יורדים קצת לפרטים (ממש קצת) ומבינים שזה פשוט יותר משחשבו, וקל יותר. ואז מגלים כמה כסף חוסכים, וכמה זיהום מונעים ו…

ראשית נעשה סדר:

חזרנו לשאלה כמה זמן לוקח להטעין רכב חשמלי – בכל הקשור לזמן טעינה כמובן שהתשובה מאוד מגוונת ולא חד משמעית, היא תלויה בתשתית, במטען, ברכב, בסוללה, כמה ריקה או מלאה הסוללה ועוד. אם נתחיל להיכנס לנוסחאות ונתונים “נאבד את הצפון”, אפשר לעבור לסינית כי עבור רובנו זה אותו דבר. יחד עם זאת אפשר לקבוע דבר אחד – בכ-85% מהמקרים לוקח לנו כמה שניות להטעין את הרכב. איך כמה שניות? תיכף נגיע לזה.

בהנחה שאנחנו רוצים לדעת כמה זמן לוקח להטעין את הרכב מסוללה ריקה לחלוטין למלאה לחלוטין – כמה נתונים מאוד חשובים לזמן הטעינה.

פרמטרים לחישוב כמה זמן לוקח להטעין רכב חשמלי

1. זרם החשמל הפנוי בלוח החשמל – במילים אחרות כמה אמפר (A) זמינים לנו לטובת הרכב?
2. עוצמת המטען – מהי העוצמה המקסימלית שהמטען יודע לספק לרכב?
3. עוצמת הטעינה המקסימלית ברכב – מהי העוצמה המקסימלית שהרכב יכול לקבל מהמטען?
4. קיבולת הסוללה – מה נפח הסוללה (או במילים אחרות כמה “ליטרים” מכיל “מיכל הדלק”)?

 

טעינה ביתית

במרבית הרכבים, הטעינה מוגבלת, ולא כל הספק שיעביר המטען הרכב יוכל לקבל. כלומר, אנחנו תלויים גם בכמה הספק נקבל מהמטען וגם כמה יודע הרכב לקבל. בבית אנחנו מטעינים בזרם חליפי (AC).

אז כמה זמן לוקח להטעין רכב חשמלי- דוגמא?

לדוגמא – אם ברכב יש סוללה בנפח 50KWh ומהירות הטעינה האפשרית שלי היא 10KWh אז נצליח להטעין את הרכב מ-0% ועד 100% ב-5 שעות. כאן נכנסים לתמונה פרמטרים רבים נוספים אשר רק יבלבלו אם נרחיב, ובמרבית הזמן הם לא רלוונטיים.

סיפור קצר – אתם מגיעים הביתה לקראת 18:00, מדמימים את המנוע, יוצאים מהרכב ומחברים את מחבר הטעינה לרכב, פעולה שאורכת כמה שניות. נכנסים הביתה וממשיכים בשגרת החיים. למחרת בבוקר מגיעים לרכב, מנתקים את מחבר הטעינה, עולים לרכב ונוסעים. התהליך של חיבור וניתוק ארך כמה שניות, כל היתר רעשי רקע. זהו תרחיש טעינה אשר יקרה למעלה מ-85% מהזמן עבור רובנו. אם הרכב סיים להטעין ב21:00 בערב או ב-03:00 לפנות בוקר, זה לא ממש מעניין אותנו, ואפילו בריא לסוללה (טעינה איטית של רכב חשמלי).

כמה זמן לוקח לנו להטעין רכב חשמלי? ב-85% מהמקרים כמה שניות…

למה נטעין לרוב בבית (או בעבודה)? תחשבו שיש לכם תחנת דלק בבית שעולה כ-55 אג’ לכל ליטר, או תחנת דלק ציבורית שעולה 6 ₪ לליטר. איפה תעדיפו לתדלק? מן הסתם נעדיף לבצע טעינה חשמלית ביתית.

 

טעינה ציבורית

בטעינה ציבורית לרוב נטעין בזרם ישיר (DC), אשר מטעין בקצבים גבוהים עד גבוהים מאוד. קצב הטעינה יהיה מהיר בטעינה עד 80% מקיבולת הסוללה, ומשם יטען לאט בכדי לאפשר קירור ולא ליצור נזק. בטעינת DC אם אין צורך מהותי ב-20% האחרונים עדיף לנתק את המטען ולהמשיך לנסוע, הטעינה משלב זה תהיה איטית והדבר גם בריא יותר לסוללה. טעינת DC נמצא לרוב בנקודות צפוניות ודרומיות בארץ, צירים ראשיים, תחנות דלק (שמבינות כי עידן הדלק באופן הדרגתי ואיטי ייגמר) וכו’.

 

מה צפוי לנו בעתיד בתחום הטעינה החשמלית?

בעתיד לא נבצע כל פעולה בכדי להטעין. נחנה את הרכב, מקסימום נלחץ על כפתור באפליקציה והרכב יטען באופן אוטומטי ואלחוטי. המוצר עדיין בפיתוח אבל יגיע השלב שיהיה מסחרי ונפוץ מאוד.

סוג טעינה נוסף שנראה הוא תוך כדי תנועה. חברת אלקטריון הישראלית נמצאת בשלבי פיתול של כביש אשר מטעין את הרכב תוך כדי נסיעה, ואף ישנו פיילוט במקומות שונים בעולם, ובין היתר גם בתל אביב. כרגע מיועד לאוטובוסים.

סוללה שנטענת עד 80% תוך 5 דק’ – גם כאן גאווה ישראלית, חברה בשם storeDot שכבר פיתחה אב טיפוס ותוך כמה שנים ככל הנראה תגיע להיתכנות מסחרית. אמנם נטעין לרוב בבית כי זה יותר זול ויעיל, אבל בנסיעות ארוכות ניכנס לתחנת טעינה ותוך 5 דק’ נצא לדרך, בדיוק כמו תדלוק של היום.

דבר נוסף שאנחנו נראה הוא סוללות ניידות לחירום אשר יתנו לנו טווח ק”מ מסויים בכדי שנגיע לנקודות הטעינה הבאה (או הביתה) ואלה יהיו פזורות בנקודות רבות בזכות המבנה, יכולת הגמישות והניידות, והפתרון שהן נותנות.

רכב חשמלי – מה טומן בחובו העתיד

עד לפני שנים בודדות רכב חשמלי היה נראה כמו ניסיון ישן שלא צלח, ולא יצלח. כולנו מכירים את הסיפור הכואב של בטר פלייס ושי אגאסי, חלום שהתנפץ. היום כולנו כבר מבינים שזה חלק בלתי נפרד מהעתיד, וישנה סבירות מאוד גבוהה שבטווח שני העשורים הקרובים כולנו ננהג ברכבים חשמליים טהורים. מה זה אומר?

שינויים בשוק הרכבים החשמליים בישראל

אחת לתקופה מאוד ארוכה אנחנו רואים שינוי מאסיבי של תנאי שוק, שינוי התנהגות צרכנית מקצה לקצה ועוד. דוגמא לכך ניתן לראות במהפכה התעשייתית, בתעופה, באינטרנט… שוק הרכב עומד בפני שינוי כזה ענק, הן בהיבט של רכב חשמלי והן בהיבט של רכב אוטונומי, שני השינויים האלה הם כנראה אחד. למה? כי בעתיד הלא רחוק גם פעולה הנהיגה וגם פעולת התדלוק, כלומר הטעינה, יהיו ממוחשבים ואוטומטיים. איך? על כך נרחיב מיד בפסקה הבאה.

עלייתם של הרכבים החשמליים בעולם

רכב חשמלי הוא מוצר נפוץ מאוד, ובחלק מהשווקים כבר הפך להיות בל נתח שוק מכירות גבוה יותר מבנזין, בעיקר מדינות צפון סקנדינביות. בנורבגיה למשל, ניתן לראות נתח שוק רכבים חשמליים שעולה על 70% בשנת 2021.

שוודיה קפצה מנתח שוק של 5% בשנת 2019 (רכישות רכבים חשמליים חדשים) לנתח שוק של 35% בשנת 2020, כאשר גם הולנד לא נותרת הרבה מאחור. יתר אירופה מתחילה להדביק פערים. ביקוש עצום כזה לרכבים חשמליים מביא איתו כסף, הרבה כסף למחקר ופיתוח, ומיד אחר כך באים פתרונות ממש מדליקים להתמודדות חכמה עם שוק הרכבים החשמליים. רובן ככולן של הפתרונות באים להקל על טעינת רכבים חשמליים. בין אם אתם גרים בבית פרטי או אם נדרשת טעינת רכב חשמלי בבית משותף, הבאנו עבורכם כמה פתרונות שיקלו עליכם בעתיד.

סוללות ניידות לטעינה מהירה

כולם מכירים את הסוללות הניידות אשר מצילות אותנו במספר הזדמנויות שונות כאשר אנחנו נתקעים בלי סוללה לנייד. תחשבו על אחת כזו לרכב. במקום לסחוב אותה עלינו, היא תהיה פזורה ברחבי הארץ במקומות שונים כמו: בתי קפה, תחנות עצירה וכו’. כל למעשה הדבר יאפשר לנו הטענה מהירה לרכב חשמלי במקומות בהם הצבת מטען לא תהיה אפשרית או כדאית. אמנם סוללה ניידת לא תטעין את הרכב לגמרי, אבל חשוב לזכור כי מטרתה היא לתת לנו נסיעה רגועה של עוד כמה עשרות ק”מ לחירום עד ליעד (תוך כדי קפה) ולא למלא לנו את הסוללה לגמרי.

טעינה אלחוטית לרכב חשמלי

מספר חברות בעולם במרוץ אחר המטען האלחוטי המסחרי הראשון. תדמיינו שאתם מגיעים הביתה בשעת ערב, נכנסים עם הרכב לחנייה, ותוך כדי שאתה במעלית או בכניסה לבית אתם לוחצים על כפתור באפליקציה כדי להתחיל להטעין את הרכב החשמלי שלכם. ללא מחברים, ללא כבלים. נשמע טוב? זה מעבר לפינה. מספר פיתוחים טוענים שהם ממש קרובים להשקה של גרסה שתהיה מסחרית (כלומר כדאית כלכלית) וגם “מבצעית”. כנראה שבשלב ראשון הפתרון הזה יעלה לא מעט אבל בהמשך יהיה נגיש לכולנו, לא הרבה שונה מהדרך שעשה המטען האלחוטי של הסמארטפון.

טעינה אלחוטית בכביש

אם בטעינה אלחוטית עסקינן, חברת אלקטריון הישראלית פיתחה טעינה אלחוטית מתחת לכביש. ננהג ברכב החשמלי שלנו (או שהוא ינהג לבד) והכביש יטעין אותנו. הפתרון בבסיסו דיי פשוט אך הדרך ליישומו קשה מאוד ועוברת דרך הרבה מכשולים ורגולציות. הם מבצעים כמה פיילוטים שונים במדינות שונות בעולם ובתוכם גם במדינתנו הקטנה (בתל אביב). בעשור הקרוב כנראה שהם כבר יתנו מענה לטעינת רכבים חשמליים על גבי הכביש, לפחות לתחבורה ציבורית.

חלקנו נרכוש רכבים חשמליים זולים בעלי טווח מאוד קצר, באופן יחסי לאחרות, ונידרש לאפשרות של טעינה מהירה, בדומה לתדלוק, כדי להמשיך הלאה. חברת STOREDOT פיתחה סוללה אשר נטענת מ-0% ועד 80% בתוך 5 דקות בלבד! לא רק סוללה של סמארטפון, סוללה של רכב! לחברה יש גיבוי פיננסי ענק ואפילו שיתוף פעולה עם נאסא במסגרתו שלחה סוללות לחלל לשימושים שונים. הסוללה מבוססת סיליקון ליתיום מה שהופך את ייצורה לגם זול יותר. טוב יותר וזול יותר, מה אפשר עוד לבקש?

טעינה אלחוטית אוטומטית

אנחנו רגילים שרשמת החשמל מספקת אנרגיה ובכך דואגת לטעינת רכבים חשמליים, מה עם המצב ההפוך? יש מושג אשר נקרא V2G, כלומר רכב לרשת (Vehicle 2 Grid). מתייחס למצב בו הרכב מספק חשמל לרשת. תחשבו על 1,000 רכבים אשר נכנסים בערב הביתה, וברכב שלהם יש סוללה אשר אגורים בה 50 קילוואט (KW), תרחיש סביר לחלוטין. זהו מצב בו בשכונה אחת יש 50 מגהוואט (MW) אגורים ברכבים, הרכבים בהחלט יכולים לספק חשמל לשכונה עד אשר כולם ילכו לישון. בתרחיש כזה אותו שיא צריכה שאנחנו מכירים בערב פשוט נעלם, משתטח, ומתיישר עם הצריכה של 22:00 בה המערכת תתחיל לטעון חזרה את הרכבים. בהחלט תרחיש שכולם בוהים בו קדימה, ובונים עליו.