טכנולוגיות סוללות במרוצים חשמליים

פורמולה E, אליפות המרוצים החשמלית, משמשת כיום כמעבדת פיתוח מתקדמת לטכנולוגיות שעשויות להגיע בעתיד הקרוב גם לכלי רכב חשמליים סדרתיים. ב־6 בדצמבר נפתח בסאו פאולו בברזיל מרוץ העונה ה־12 של האליפות, במסלול רחובות באורך 2.93 קילומטרים, המאופיין בישורות ארוכות וב־11 פניות בלבד. מכוניות פורמולה E מגיעות למהירויות מרביות של 322 קמ״ש ומאיצות מ־0 ל־96 קמ״ש בתוך 1.82 שניות. אמנם הן מעט איטיות עדיין ממכוניות פורמולה 1, אך הן כלי רכב חשמלי לחלוטין. מאז הושקה האליפות בשנת 2014, הייתה התקדמות מהירה בביצועים, במספר הקבוצות ובטכנולוגיה, והדור הבא של המכוניות צפוי להיות מהיר עוד יותר.

שיאי המהירות של רכבים חשמליים אינם מוגבלים למסלולי המרוץ. בספטמבר 2025 נהפכה יאנגוואנג U9 אקסטרים (Yangwang U9 Extreme) של BYD למכונית הסדרתית המהירה בעולם, עם מהירות של 496.22 קמ״ש. כלי רכב ניסיוניים כגון וונטורי בקאי בולט 3 (Venturi Buckeye Bullet 3) מאוניברסיטת אוהיו, הגיעו אף למהירויות גבוהות יותר.

במרכז הביצועים של פורמולה E נמצאת הסוללה. מבחינה כימית, סוללות הליתיום־יון דומות לאלו שבכלי רכב חשמליים רגילים, אך מותאמות להספקים קיצוניים. כיום מכונית פורמולה E מזנקת למרוץ עם כ־52 קילו־ואט־שעה, אך צריכת האנרגיה הכוללת של מרוץ עשויה להגיע ל־90 קילו־ואט־שעה.

מעבר לקיבולת, הסוללות חייבות לספק ולקלוט אנרגיה בקצב גבוה במיוחד. ההספק המרבי מגיע ל־600 קילו־ואט, יותר מ־800 כוחות סוס, והסוללות מתוכננות לטעינה ופריקה מהירות במיוחד. מאות תאים מאורגנים במודולים עם קירור ייעודי, והסוללה עצמה משמשת גם כאלמנט מבני התורם לקשיחות השלדה ולחיסכון במשקל.

כדי להשלים מרוץ, פורמולה E משתמשת בשני פתרונות מרכזיים. הראשון הוא בלימה רגנרטיבית, שבה המנועים פועלים כגנרטורים בזמן בלימה ומטעינים את הסוללה. בציר האחורי אין כלל בלמי חיכוך רגילים, מה שמפחית זיהום ומייעל את השבת האנרגיה.

הפתרון השני הוא טעינה במהלך המרוץ. טכנולוגיית Pit Boost מאפשרת טעינה של 3.85 קילו־ואט־שעה בתוך 30 שניות בלבד, בהספק של 600 קילו־ואט, פי כמה מהמטענים הציבוריים המהירים ביותר כיום. מעבר לערך הספורטיבי, הטכנולוגיה עשויה להשפיע ישירות על עולם הרכב החשמלי האזרחי.

טווחי הנסיעה של רכבים חשמליים השתפרו, אך חרדת הטעינה היא עדיין אתגר מרכזי. טעינה מהירה יותר עשויה להיות יתרון תחרותי של ממש ליצרנים. מערכות ניהול סוללות שפותחו בפורמולה E כבר מחלחלות לשוק, ובהן פתרונות לזיהוי תקלות ולשיפור ביצועים וזמני טעינה.

כמו שטכנולוגיות רבות עברו בעבר ממסלול המרוצים אל הכביש הציבורי, גם פתרונות חדשניים של פורמולה E צפויים להיות בעתיד הקרוב חלק בלתי נפרד מהרכב החשמלי היומי. מסלול המרוצים ממשיך לשמש מעבדה, והתוצאות עשויות להופיע בקרוב גם בעמדת הטעינה הקרובה לבית.

לפרטים נוספים

צוות קבוצת פורמולה E מוציא סוללה