חשמליות כבדות

שיתוף פעולה בין שתי החברות הטכנולוגיה הגרמניות מאן (MAN) ופראמו (Framo), מאפשר להזמין כבר היום משאיות חשמליות - להפצה, קירור, דחסני אשפה, מערבלי בטון, פול-טיילרים ועוד - בהנעה חשמלית. Framo מתמחה בהסבת מנועי בעירת דיזל למערכות חשמל. היא מפרקת את המנוע, תיבת ההילוכים ומערכות הפליטה והיניקה, ומחליפה אותם במצברים חשמליים במתח גבוה, במנוע חשמלי ובמערכות קירור ובקרה.

בסדרת פראמו מאן המנועים נעים בין 80 kW (108 כוחות סוס) ל-400 kW (536 כוחות סוס) והחברה מציעה אחריות ל-6-4 שנים. המצברים נעים בין 115 kWh ל-231 kWh ומקנים טווח נסיעה בין 150 ל-340 ק"מ, תלוי במשקל המשאית ובמצבר. זמני הטעינה נעים בין 45 דקות בטעינה מהירה לתשע שעות בטעינת לילה איטית. עד היום מכרה החברה יותר מ-250 משאיות בגרמניה, הולנד, איטליה, בלגיה וצ'כיה.

מאן מציעה גם פתרון היברידי למערבלי בטון, ללקוחות שאינם מעוניינים לעבור ל-100% חשמל. במשאית זו רק מערכת ההפעלה של המערבל חשמלית במקום לצרוך דיזל. בישראל מאן מציעה מגוון מלא של משאיות חשמליות, משמונה טונות ועד 44 טונות.

משאיות חשמליות אמנם יקרות יותר ממשאיות המונעות בדיזל, אך התחזוקה שלהן זולה יותר ובהרבה. המחיר נגזר מטווח הנסיעה, שמצריך יותר סוללות. אלו מעלות את משקל המשאית. מחיר הייצור עשוי להגיע לטווח של פי 2.5-2 מזה של משאית סולר, אבל עלות התחזוקה של משאיות חשמליות נמוכה בהרבה.

סקירה של אגף הכלכלה במשרד האנרגיה (ספטמבר 2020) בנושא הנעה חלופית לצי רכב כבד, בחינה ישימות וכדאיות כלכלית העלתה, כי בכל קטגוריות הרכבים תחזית העלות השנתית למשק של משאיות מבוססות דיזל היא הגבוהה ביותר. זאת על אף שהונח באופן שמרני כי לא נדרשת השקעה נוספת בתשתית תדלוק סולר מעבר לזו הקיימת היום. נתון זה מחזק את הצורך להעביר כלי רכב לטכנולוגיית הנעה חלופית.

התחזיות מלמדות כי החלופה החשמלית תהיה הכדאית ביותר לכל קטגוריות המשקל הן בטווח קצר-בינוני והן בטווח ארוך. בתחשיב פשוט, החיסכון בתצרוכת חשמל לעומת סולר מוערך ב-100 אלף שקלים בשנה. לכך יש להוסיף חיסכון בעלויות טיפול ולהפחית ימי עמידה במוסך. כמו כן בעתיד חברות יידרשו לשלם קנס על אי מעבר לרכב חשמלי.

צבי נטע, יו"ר מכשירי תנועה, ויוגב גברי, מנכ"ל MAN בישראל, אומרים כי מדובר במהפכה של ממש בתחום הרכב הכבד.

אחרי איסוף פסולת בערים פריז, ליון וברצלונה, גם בעיר פירנצה מתבצע כעת איסוף אשפה על ידי משאיות רנו חשמליות. חברת איסוף האשפה המקומית, גורנט S.p.A. האיטלקית, קיבלה לאחרונה 26 משאיות חשמליות של רנו מדגם D Wide Z.E המיועדות לאיסוף פסולת בבירת מחוז טוסקנה שבאיטליה, והיא הלקוח האיטלקי הראשון של רנו משאיות שרכש משאית חשמלית לחלוטין.

העיר פירנצה משמשת דוגמה למעבר לעיר נקייה. העיר סוללת את הדרך למעבר אנרגטי נקי, וכבר הפחיתה את זיהום האוויר שלה ב-20% בחמש השנים האחרונות. המדידות נעשות במרכז העיר ובפרברים.

מועצת העיר, בהנהגתו של ראש העיר דריו נרדלה, חרטה על דגלה את שמירת הסביבה, והציגה קווי הסעה חשמליים, מסלולי אופניים חדשים, תוכניות שיתוף במכוניות וחלוקת אופניים. כמו כן הותקנו מאות תחנות טעינה לרכבים חשמליים, מוניות ואוטובוסים. מבחינת איסוף הפסולת ופינויה, העירייה מבקשת ליישם תוכנית ניהול המבוססת על צמצום הצריכה ועל שימוש מרבי בחומרי הפסולת שנאספו ומיחזורם. ראש העיר אפילו מעריך שבטווח הארוך תופעל מערכת שתוכל לחסל לחלוטין את הפסולת של העיר (245,000 טונות בשנה) באמצעות ייצור האנרגיה הדרושה לתחבורה ציבורית. משאית רנו D Wide Z.E. זו תשמש לאיסוף פסולת ביתית בעיר פירנצה, ותוכל לפעול במסגרת מגבלות התעבורה שהנהיגה מועצת העיר.

בחטיבת המשאיות של וולוו מתייחסים לצורך בהאצת המעבר לתובלה חשמלית. בחברה ארגנו אירוע מקוון גלובלי, עם משתתפים רבים, מנהלי רכש ומנהלי ציי רכב מכל החברות הגדולות בעולם. לדברי רוג'ר אלם, נשיא וולוו משאיות, הכוונה הייתה להראות כיצד אפשר ליישם תובלה חשמלית ומה הם יתרונותיה. כמו כן אמר כי המעבר לתובלה נקייה צריכה להיות המפתח לשמירה על תחרותיות.

במסגרת האירוע העולמי המקוון ניתן מענה לא רק לשאלות נפוצות אלא גם להדגשת ההיבטים העסקיים החשובים של התובלה החשמלית. לדברי נשיא וולוו, אפשר לצרף לתהליך משאיות נוספות ולהפחית מאוד את פליטת CO2.

באירוע השתתפו נציגים של מנהלי רכש מהגדולים בענף התובלה, כגון אמזון ואיקאה, מנהלים מחברות ההובלה DFDS באירופה ומפיצי בירה מנהטן בארצות הברית.

בוולוו טוענים כי למתן עידוד פוליטי עשויה להיות השפעה רבה על מהירות המעבר לתובלה חשמלית נקייה. באירוע הודגשה גם תוכנית התמריצים הממשלתית המסיבית שהושקה בגרמניה כדי להניע את התובלה החשמלית.

יצרנית המשאיות איווקו ותאגיד ניקולה משיקים מיזם משותף לייצור של משאיות כבדות, וזאת עם הקמת מיתקן משותף בעיר אולם שבגרמניה. מיתקן הייצור מיועד למשאיות חשמליות של ניקולה. הכוונה היא להתחיל בייצור עד סוף השנה הנוכחית.

אבן דרך זו הושגה במהירות. מותג הרכבים המסחריים של CNH Industrial (החברה האם של איווקו) ותאגיד ניקולה (Nikola Tre) הבטיחו להתחיל בייצור מייד, ורכבים ראשונים יימסרו ללקוחות נבחרים בארצות הברית בשנת 2022.

מלבד דגם הייצור של משאיות המונעות באמצעות סוללה חשמלית, הוצגה פלטפורמה לאב טיפוס של משאית המונעת באמצעות תאי דלק. הדגם הבא ייכנס לייצור במיתקן החדש עד סוף שנת 2023.

מיתקן הייצור משתרע על שטח של 50,000 מ"ר, מתוכם 25,000 מקורים. מתנהל בו תהליך הרכבה אחרון של משאיות המיועדות לפעול באמצעות הנעה חשמלית. פס הייצור צפוי לייצר בשלב ראשון כ-1,000 יחידות בשנה, וצפוי לעבור גידול הדרגתי בשנים הבאות.

האתר צפוי לפעול על פי עקרונות תוכנית הייצור ברמה עולמית, כדי להשיג אפס פסולת, אפס תאונות, אפס תקלות ואפס מלאי. במאפייני המיתקן נכללים ניהול רצפת ייצור דיגיטלית מלאה שנועדה להבטיח 100% תפעול בר-קיימא ופעולות ללא נייר.

המשאיות הראשונות יהיו מבוססות על פלטפורמת S-WAY של איווקו עם הנעה חשמלית, אשר תוכננה על ידי FPT Industrial. הדגם כולל טכנולוגיה מתקדמת של תפעול חשמלי, תפעול באמצעות תאי דלק ורכיבי מפתח המסופקים על ידי חברת בוש. הצוותים עיצבו יחדיו פלטפורמה מודולרית המסוגלת לפעול הן במתכונת של תאי-דלק והן באמצעות טכנולוגיית הנעה המבוססת על סוללות.

קבוצת נביסטאר, החברה האם של משאיות אינטרנשיונל, השיקה לאחרונה סדרת משאיות חדשה בהנעה חשמלית מלאה - אלקטריק eMV. סדרת eMV הבינלאומית מבטאת את מחויבות החברה לפתרונות בטוחים, אמינים ובעלי אפס פליטה מזהמת. הסדרה החשמלית כבר הגיעה לפסי הייצור.

באינטרנשיונל טוענים שלמרות שהמשאיות החשמליות יקרות יותר בעת הרכישה, במבחן עלות הבעלות הכוללת של הלקוח בחמש שנים, המשאית החשמלית תומכת ביעדים העסקיים ויש לה ערך מוסף. סדרת eMV נועדה לשימוש יומיומי, לעמידה בסטנדרטים שבהם עומדים דגמי דיזל.

בדגמי הסדרה החדשה שופרו שדה הראייה וכושר התמרון, והחזית חדשה, עדכנית ומסוגננת. הדגם מוצע בארבע אפשרויות של בסיס גלגלים, 217", 236", 254" ו-272", עם מערכת החשמל Diamond Logic כסטנדרט.

המנוע החשמלי מספק הספק שיא של יותר מ-335 כוחות סוס (250 קילוואט), עם הספק רציף של 215 כוחות סוס (160 קילווואט). סוללה במתח גבוהה בהספק של 210 kW מספקת טווח של 216 קילומטרים בטעינה מלאה. הסוללות ממוקמות בין קורות השלדה (להגנה נוספת) ויש עליהן אחריות למשך חמש שנים או 160,000 ק"מ.

ל-eMV שלוש רמות של בלימה רגנרטיבית, המאפשרת לרכב לאסוף אנרגיה קינטית בתהליך הבלימה ולאחסן אותה לשימוש יעיל בסוללה. בתא הנהג צגים דיגיטליים שמיועדים לספק לנהג מידע מלא על המצב התפעולי, בכלל זה מידע על ההנעה, העומס, מחוון מצב טעינה ומחוון בלימה רגנרטיבית.

הטעינה באמצעות מטעני AC ו-DC (כציוד סטנדרטי). תחנת הטעינה המומלצת ברמה AC 2 מתאימה לטעינת לילה ומספקת הספק של 19.2 קילוואט. טעינה מהירה (DC) מוצעת עם הספק של עד 125 קילוואט ותספק טעינה מלאה ל-eMV תוך פחות משע

בחטיבת המשאיות של רנו שוקדים בחודשים האחרונים על פיתוח מגוון הדגמים החשמליים של החברה כך שיתאימו לפעילויות מגוונות בתחום החלוקה העירונית. דגם A 19-ton D Wide Z.E נוסף כעת לדגמים במשקל של 16 ו-26 טונות, שלכולם הנעה חשמלית לחלוטין, באמצעות סוללות.

משאיות רנו D Wide Z.E במשקל 19 טון מיוצרות במפעל רנו ב-Calvados (Blainville-sur-Orne). שם כבר מיוצרים הדגמים 16 טונות D Z.E ו-26 טונות D Wide Z.E. לרכב שני סרנים והוא מוצע במספר תצורות של מרחקי סרנים. ברנו תכננו את הרכב במיוחד למרכבי קירור, עם כושר העמסה אופטימלי.

במשאית מותקנת מערכת חדשה להגברת יעילות האנרגיה של משאיות חשמליות המצוידות במרכבי קירור, והרכב זמין כעת עם חיבור מתוכנן למערכת הקירור מסוללות שפועלות במתח של 600 וולט ומותקנות ברכב. לשיפור כושר התמרון, רנו מציעה את הרכבים החשמליים ברוחק סרנים שבין 3,900 מ"מ ל-6,800 מ"מ, המאפשרים לרכב לכסות יישומים נוספים וצרכים נלווים, במיוחד על ידי אופטימיזציה של חלוקת עומסים.

מאפיינים טכניים נוספים של רנו משאיות D ו-D Wide Z.E: שני מנועים חשמליים בהספק כולל של 370 קילוואט (הספק רציף של 260 קילוואט); מומנט מרבי של המנועים החשמליים - 85 קג"מ; מומנט ציר מרבי: 28 kNm; אחסון אנרגיה: סוללות ליתיום-יון 200 קוט"ש ו-265 קוט"ש; טווח הפעלה: מ-100 ק"מ לאיסוף פסולת ועד 180 ק"מ להפצה.

חטיבת המחקר של סקניה פרסמה לאחרונה הערכה עדכנית לגבי משך מחזור החיים (LCA) של משאיות המשמשות למשימות חלוקה. המסקנה הראשונה היא שההשפעה הסביבתית, במשך חיי הסוללה, נמוכה בהרבה מזו של רכב עם מנוע בעירה פנימית.

הערכת מחזור החיים מבוססת על תקן בינ"ל ISO 14040/44 לחישוב ההשפעות הסביבתיות של מוצרים, המכסה את כל מחזור החיים מרגע הייצור ועד גריעת המוצר, קבורתו או פירוקו לחלקים. במסגרת התקן נבדקים בקפדנות כל השלבים, מהפקה וזיקוק של חומרי גלם, דרך הפעלתם (בכלי רכב) ובסופו של דבר בגירעתם.

במחקר זה שימשה נסועה של 500,000 ק"מ עם מחזור חלוקה אמיתי. המשאית נשאה מטען ממוצע של 6.1 טונות. הנתונים מייצגים אורך חיים מלא של משאית חלוקה.

"עלינו לשאול את עצמנו אם כלי רכב בעלי סוללות באמת טובים לסביבה תוך התחשבות במחזור חיים מלא. ההשפעה שנוצרת איננה מפליטת מזהמים של הרכב, לכן התעשייה צריכה לחשוב מחדש למה אנו מתכוונים ב'השפעה כוללנית על הסביבה'. בסקניה טוענים שבעקבות מחקר זה, לקונצרן השוודי יש תשובות ברורות," אומר אנדראס פולר, ראש אגף הקיימות בסקניה.

ייצור סוללת המשאית כרוך בהשפעה סביבתית גבוהה, בעיקר בגלל ייצור תאי סוללות עתירי אנרגיה. למרות נטל הייצור המוגבר, ההשפעה הכוללת של מחזור החיים על שינויי האקלים טובה בכלי רכב המופעלים באמצעות סוללות, הודות להשפעת הפחמן הנמוכה בהרבה משלב השימוש במשאית.

במשאיות הפועלות באיחוד האירופי, מפחיתים את פליטת הפחמן במחזור החיים ב-38% (תמהיל האיחוד האירופי בשנת 2016) ל-62% משיעורו (תערובת האיחוד האירופי המשוער 2030). אשר לחשמל ירוק, נגיע להפחתה של פליטת פחמן לאורך מחזור החיים של 86%(!). לסוללה של הרכב החשמלי יש פוטנציאל להשפעה פחותה על האקלים לעומת מנוע דיזל כבר בתוך שנתיים. בדיקה זו מכסה את כל תצרוכות החשמל שנבדקו בדו"ח.

תאי הסוללה מייצגים קצת יותר מ-40% מפליטת הפחמן שמקורם בייצור רכבים חשמליים. עם זאת קיים פוטנציאל גדול לשיפור רמות הפליטה מייצור רכבים חשמליים בסוללה שכן תעשיית הסוללות מתפתחת כל הזמן והשימוש בחשמל ירוק גדל ברציפות.

בשורה התחתונה, בסקניה מצפים שעלות ההפעלה הכוללת של מרבית הלקוחות תהיה חיובית כבר בעשור הזה. עוד מעריכים, שכמחצית מהמשאיות שיימכרו עשויות להיות עם מערכת העברת כוח חשמלית עד שנת 2030.

שותפויות עם חברות אחרות הן המפתח לספק את הפחתת פליטת הפחמן הדרושה להשגת היעדים השאפתניים. כזו היא לדוגמה השותפות עם חברת נורת'וולט, שנועדה לייצור הסוללה הירוקה בעולם. פלדה היא חלק גדול נוסף מטביעת הרגל הפחמנית של משאיות, בגלל התלות בדלק המופק מנפט בתהליך הייצור. השותפות עם חברת H2 Green Steel נועדה לתת מענה לדרישות הייצור ולהציב את סקניה על מסלול ייצור של משאית עם אפס פליטה. לוח הזמנים הנוכחי מציב את היעד לשנת 2030.

חטיבת המשאיות של הינו בארצות הברית הכריזה לאחרונה על פרויקט Hino USA Z, מסלול הפיתוח של החברה למשאיות בעלות פליטה מזהמת אפסית. הפרויקט מיועד למשאיות בטווח המשקל הבינוני והכבד, מקטגוריה 4 עד קטגוריה 8.

ההתחלה הייתה צנועה, עם אירוע וירטואלי שבו הוצג המערך המקיף ביותר של המשאיות בעלות פליטה אפסית, בשיתוף פעולה עם יצרנים מובילים בענף בתחום מערכות ההינע החשמלי.

בין מוצרי ZEV (רכבים עם פליטה אפסית) נכלל Hino M5, שעל שלדתו מורכבת מערכת הינע חשמלית מתקדמת מסוג SEA Electric SEA-Drive 120a. בטווח המשקל הכבד בולט התומך מדגם Hino XL המופעל על ידי מערכת תאי הדלק (הזנה במימן) של טויוטה.

הינו הציגה גם תומך בעל הנעה חשמלית מלאה בקטגוריה 7 (עד 16 טונות), עם מערכת ההנעה החשמלית המלאה מסוג SEA Electric SEA-Drive 120a. בקטגוריה הכבדה ביותר (קטגוריה 8) הינו חשפה את Hino XL המונע על ידי סוללת X-Pack של חברת Xos Trucks, המשולבת במערכת הנעה חשמלית.

ברכבים החשמליים שבהם יש סוללה חשמלית, הינו תבחן שתי שיטות להנעה: האחת עם מנועי הנעה מרכזיים, והשנייה היא סרנים חשמליים (e-axles).

בהינו טוענים כי הגישה ההוליסטית של החברה לעבודה משותפת עם יצרנים מובילים בענף, כגון טויוטה, הקסגון פורוס (Hexagon Purus) ו-XOS , יצרו מערך מוצרים בר קיימא בעלות נמוכה שיענה על צרכי הלקוחות כאשר התעשייה תתקדם לרכבי אפס פליטה. כבר כעת זמינה מערכת ההנעה החשמלית SEA Electric 120a שמותקנת על שלדה מסדרת Hino M.

הבחירה של מנהלי הינו בפרויקט Z נועדה לקדם את המנהיגות הסביבתית שלה. ההדגמה של הדגמים שבפתח ללקוחות צפויה להיות בשנת 2022, והייצור הסדרתי צפוי להתחיל לפני 2024.