פרנקפורט 2015: לקראת סופו של עידן הנהיגה ומנוע הבעירה הפנימית

אוטוניוז, פרנקפורט, 09.11.2015* – הפורשה Mission e עמדה חגיגית במרכז התצוגה של יצרנית המכוניות הספורט הגרמנית בתערוכת המכוניות של פרנקפורט; לא מרוחקת ממנה ניצבה ה-911 טורבו החדש, הדגם הבסיסי החדש של המכונית האייקונית של פורשה. לא קשה היה להבחין בדמיון שבעיצוב שני הדגמים, על אף שטכנולוגית אלה דגמים משני עולמות שונים: הראשון הוא דגם קונספט עם הנעה חשמלית מלאה, שאם יגיע לשוק זה לא יקרה לפני סוף העשור הנוכחי, והשני הוא דגם שנועד להפחית את רמת זיהום הפליטות הגבוהה שמוצאה בצינורות המפלט האחוריים של מכונית ספורט מסוגה, כבר בעתיד הקרוב.

במשך יותר מ-50 שנה ה-911 הפך לאייקון מוטורי שאין שפורשה לא תהיה מוכנה לוותר על קווי המתאר המפורסמים, גם אם בסופו של תהליך ממושך וארוך, תאלץ להסב את מכוניותיה להנעה חשמלית וגם אם, כמו במקרה של ה- Mission eובניגוד לרצון הבוס שלה, מתיאס מולר, תאלץ גם ליישם נהיגה אוטונומית. כאשר מולר הציג את שתי המכוניות החשובות ביותר של פורשה בפרנקפורט הוא לא ידע שעד לסיומה של התערוכה הוא יזכה, בנסיבות לא נעימות במיוחד, בתפקיד ה-CEO של הקבוצה.

בניגוד ל-911 קונבנציונלית ה-Mission E היא בעלת 4 דלתות ולכן לא ניתן להגדירה כמכונית ספורט. מתחת לפחים (בעצם סיבי פחמן) הותקנה מערכת הנעה חשמלית חדשנית, המבוססת על זרם בעוצמה 800 וולט (יותר מכפול מהמקובל במכוניות חשמליות כיום) המאפשר, לדברי החברה קיצור ניכר במשך טעינת המצבר: אחרי נהיגה של 500 ק”מ ניתן לתדלק את ה-Mission E בפחות מ-15 דקות לנסיעה של 400 ק”מ נוספים. עם מכונית כזו חרדת הטווח, מכשול החדירה העיקרי של המכונית החשמלית, תעלם. לדברי פורשה הדגם, שבבסיס הגלגלים שלו, בין הציר האחורי לציר הקדמי, מותקן מצבר ליתיום-יון שתכולתו לא נחשפה, משמר את הביצועים ספורטיביים של ה-911, בזכות מנוע חשמלי שהספקו 600 כ”ס, עם תאוצה מעמידה ל-100 קמ”ש ב-3.5 שניות ול-200 קמ”ש בפחות מ-12 שניות. מהירות מרבית לא צוינה.

יש שיראו ב-Mission e מתחרה ישירה לטסלה מודל S, דגם הפרימיום החשמלי הפופולארי ביותר. פורשה מסרה שהחלטה על ייצור סדרתי תתקבל עד סוף השנה, ואם היא תהיה חיובית המכונית עשויה להגיע לשווקים לקראת סוף העשור הנוכחי. אולם בדרכה של המכונית החשמלית ליישום המוני צפויים עוד קשיים רבים, העיקרי שבהם הוא טווח הנסיעה, או במילים פשוטות יותר, תכולת החשמל במצבר המכונית, תעלומה שמאז ראשית המאה ה-20 וגם מאז ראשית המאה ה-21, פתרונה כמעט ולא התקדם.

מחקרים, ניסיונות ועדיין ללא פתרונות

בעשרות השנים האחרונות פועלות מעבדות מחקר אקדמיות, יצרניות סוללות וציוד לרכב, יצרניות הרכב ברחבי העולם וסטארטאפים בקליפורניה וגם בישראל, בניסיון לפתח מצבר שיפתור את “חרדת הטווח”, יאריך את טווח המכונית החשמלית לפחות ל-500 ק”מ ויאפשר טעינה שתהיה מהירה כתדלוק בדלק נוזלי. עד כה כל הניסיונות עלו בתוהו ואחת הסברות היא שבעיה זו, מסיבות פיזיקליות, היא מעבר לפתרון, לכל הפחות בטכנולוגיות הקונבנציונליות והבלתי קונבנציונליות הידועות כיום, שבהם המצבר מבוסס על אלקטרוכימיה.

בוש, יצרנית הרכיבים (Tier 1) הגדולה בעולם לתעשיית הרכב, חשפה בפרנקפורט רכישה חדשה, Seeo Inc., סטארט-אפ אמריקני שפיתח טכנולוגיה חדשה שבה האנודה של מצבר מצב-מוצק (solid state) עשויה מליתיום טהור, תאפשר הכפלת טווח המכונית החשמלית. אמנם מצברי ליתיום-יון מצב מוצק עדיין אינם נמצאים בשימוש המוני, אולם יש בהם יתרונות ניכרים על פני מצברים הממולאים בנוזל (electrolyte).

מצבר ליתיום יון למכונית חשמלית של בוש (אוטוניוז)
מצבר ליתיום יון למכונית חשמלית של בוש (אוטוניוז)

בוש, בדומה לפולקסווגן, שרכשה לפני כשנה 5% בסטארט אפ אמריקני בשם QuatumScape, שפיתח טכנולוגיה המסוגלת לשלש את טווח המכונית החשמלית, מהמרת על הטכנולוגיה החדשה (אף אחת משתי החברות לא דיווחה על גובה ההימור), שפיתוחה, בהתבסס על ניסיון העבר עלול להמשך שנים ולהסתכם בתוצאות שלא יקרבו באופן משמעותי פתרון ל”חרדת הטווח”.

“אני לא רואה פתרון קרוב לבעיית טווח הנסיעה [באמצעות מצבר),” אמר לי דיוויד קיו, סגן נשיא בג’ונסון קונטרולס, יצרנית רכיבים המתרכזת בפיתוח וייצור מצברים ומושבים לכלי רכב. על דוכן התצוגה מאחוריו הוא ניצב הוצגו מצברים שאמורים לספק פתרונות הנעה חשמלית, מלאה או חלקית, לאסטרטגיות הנעה שונות למכוניות, בשנים הקרובות. פתרונות אלה אמורים לתרום לפתרון של עד 15% בצריכת הדלק בעלות נמוכה יחסית, נתון שאינו נשמע דרמטי, אבל אם הוא ייושם בעשרות מיליוני כלי רכב, תהיה לו השפעה רבה.

ג’ונסון קונטרולס מפתחת מצבר ליתיום יון 48 וולט עבור כלי רכב בטכנולוגיית מיקרו-הייבריד שאמור להגיע לשוק החל ב-2018. המצבר יהיה מסוגל לספק חסכון של עד 15% בצריכת הדלק ויסייע בתמיכה במערכת ההנעה ובמערכות חשמל ההולכות ומתרבות בכלי הרכב (לצד השימוש שיימשך גם במצבר 12 וולט, מה שיחייב את מתכנני המכונית למצוא חלל אחסון למצבר נוסף). ג’ונסון קונטרולס גם מפתחת מצבר ליתיום-יון 12 וולט שיהיה יעיל יותר למערכות עצור-סע שנמצאות כבר היום במכוניות רבות. אבל החברה גם לא זנחה את שיפור מצבר ה-12 וולט הקלאסי, עם פיתוח חדש של מצבר Absorbent Glass Mat שנועד לשפר את אמינות הביצועים כולל תמיכה ברכיבים שהינם צרכני חשמל בעומס גבוה, תמיכה במיחזור אנרגיה ובמערכות עצור-סע. לצד אלה מפתחת החברה מצבר ליתיום-יון למכוניות הייבריד (כיום במרבית מכוניות ההייבריד מותקן מצבר בטכנולוגיה אחרת) ומצבר ליתיום-יון למכונית פלאג-אין הייבריד.

בצד השני של תצוגת ג’ונסון קונטרולס עמדה מכונית שהציגה את מושבי העתיד שיותקנו במכונית האוטונומית ויאפשרו קסטומיזציה, או התאמה, של המכונית לרווחתו של נהג, שיוכל לנצל את זמנו ככל העולה על רוחו, כאשר הוא ישאיר את הנהיגה למנגנון אוטומטי. אמנם חזון המכונית האוטונומית המלאה אינו צפוי להתגשם לפני 2025, וגם זה מוטל בספק, אולם חזונות יומרניים פחות, של מכונית המבצעת לא מעט מפונקציות הנהיגה, ייושמו בטווחים קצרים יותר ויפנו לנהג זמן לעיסוקים אחרים ויאפשרו תנוחות ישיבה וחצי שכיבה נוחות יותר מאשר תנוחת הנהיגה הקונבנציונלית (שהיא עדיין גם תנוחת הישיבה של שאר הנוסעים במכונית).

JC_LI-48V_900
מצבר ליתיום יון 48 וולט של ג’ונסון קונטרולס (אוטוניוז)

חלק ממגוון תנוחות הישיבה האפשריות הוצגו במכונית הקונספט מרצדס-בנץ F015, דגם שלפי קלאוס מילרפרלי, מנהל מכוניות מחקר במרצדס-בנץ, אמור להיות תחליף ל-S קלאס, מכונית הדגל של המותג הגרמני, כאשר נהיגה אוטונומית מלאה תהיה אפשרית. “נהיגה היא לפעמים מהנה ולפעמים משעממת,” הסביר מילרפרלי את ההיגיון של דגם הקונספט. “למכונית הזאת יכולת לנהוג את עצמה. בסיס הגלגלים שלה, 3.60 מ’, ארוך משל ה-S קלאס, אולם אורכה המלא, 5.2 מ’, הוא בדיוק כשל ה-S קלאס הארוכה”. בסיס הגלגלים הארוך מאפשר להפוך את חלל הנוסעים במכונית לסאלון, חדר שינה, משרד או כל פונקציה אחרת שתבחרו. את המושבים הקדמיים ניתן לסבסב 180מעלות וליצור סביבת ישיבה אינטימית, כאשר המכונית נוהגת את עצמה ליעד באופן בטוח יותר מנהיגה אנושית.

מערכות הנהיגה האוטונומית היו המוקד השני של תערוכת פרנקפורט. להבדיל מהמכונית החשמלית, שהתכנותה הפיסית (מצבר) והכלכלית (עלות המצבר) טרם הושגה ברמה תחרותית, מערכות נהיגה אוטונומית כבר עובדות בחלקן. להבדיל ממכונית חשמלית, שהרכיב הקריטי בה הוא המצבר, מערכת נהיגה אוטונומית בנויה מ’בלוקים’ של מערכות בקרה ושליטה רבות בפונקציות שונות של המכונית שניתנות לישום גם כמערכות עצמאיות. מערכות אלה, כמו ABS, ESP, בלימה אוטומוטית, שמירה על נתיב או בקרת שיוט סתגלנית, יכולות לפעול באופן עצמאי, כפי שכבר קורה במשך יותר מ-10 שנים. מערכת נהיגה אוטונומית, תשלב את פעילות כל המערכות תחת מערכת פיקוד ובקרה אחת. היעד העיקרי שרואים לפניהם מפתחי מערכות הנהיגה האוטונומית הוא שיפור דרמטי ברמת הבטיחות, הפחתה של עשרות אחוזים בנפגעי תאונות דרכים, הרוגים ופצועים, ומכאן גם שיפור ברמת החיים וחסכון כספי ניכר לכל מערכות החירום וארגוני הביטוח. שיפור נוסף יבוא מייעול התנועה, הפחתה בתאוצות ובלימות מיותרות שגם בהם טמון פוטנציאל לחסכון רב באנרגיה.

מערכות הנהיגה האוטונומית מוזנות מחיישנים מסוגים שונים: מצלמות ווידיאו מונו וסטיריאו, רדארים לטווח ארוך ולטווח קצר, ורדארים לייזר וסונארים. הנתונים מוזרמים למעבדים המפיקים תוצאות והוראות תפעול למכונית באלפיות השניה. המערכות משרטטות מפה בהיקף 360 מעלות סביב למכונית המזהה כל עצם בסביבתה ומגיבה בהתאם לעצמים ולתנועה בסביבתה. מפה דיגיטלית מאפשרת ניווט בהתאם ליעד שנקבע בראשית הנסיעה, או שונה במהלכה; מערכות תקשורת V2X הוא כינוי כולל למערכות המקשרות את המכונית עם העולם החיצון. מערכות V2V מקשרות בין כלי רכב, כך שכלי רכב אחד יכול לקבל מידע אודות כלי רכב אחר, גם אם הוא מחוץ לתחום ראייתו ולקבל התרעה באם אותו כלי רכב מסכן אותו או לא ולהפעיל את מערכות המכונית בהתאם; מערכות V2I מתקשרות עם התשתית ומספקות מידע בטווח קצר וקרוב על תקלות שונות בתשתית, תזמון מערכות רמזורים, כך שהנהג, או המכונית עצמה, יכולים לתזמן את נסיעתם באופן החסכוני ביותר.

המוקד השלישי של התערוכה היה קישוריות (Connectivity), המערכת שמחברת את הנהג עם העולם החיצון. מערכות אלה כוללות מערכות ניווט ובידור כמו שגוגל ואפל מציעות ובעתיד הם עתידות להיות מקורות רווח אדירים, אחרי שיהפכו את המכונית למה שכונה “סמארטפון על גלגלים”.

על השליטה במערכות ההפעלה יאבקו בשנים הקרובות יצרניות הרכב המסורתיות נגד שתי ענקיות מערכות ההפעלה, גוגל ואפל. שתי החברות כבר עוסקות באופן סמוי בפיתוח כלי רכב חשמליים ואוטונומיים. לגוגל פרויקט המתגלגל כבר מספר שנים לפיתוח מכונית ללא נהג ובשנה שהעברה היא הציגה את המכונית הראשונה מתכנונה, שהיא גם ללא הגה ודוושות ומערכות הנהיגה של אוטומטיות לגמרי. אפל הצטרפה למרדף אחרי המכונית רק בשנה האחרונה, ככל הידוע וכוונותיה ידועות עוד פחות מאלה של גוגל. לפי הידוע הבוס של אפל, טים קוק, ביקר בשנה שעברה במפעל של ב.מ.וו בלייפציג, שם מיוצר הדגם החשמלי i3, שגופו עשוי מסיבי פחמן. יתכן שביקור זה מרמז על שיתוף פעולה אפשרי בין אפל לב.מ.וו, מאחר שספק אם יש בכוונת אפל וגוגל להיכנס לייצור מכוניות באופן פיסי ובשיווקם, תעשיה שמרווחי הרווח בה נמוכים באופן ניכר מאשר בעסקיהם של שתי ענקיות הטכנולוגיה, ששווי השוק שלהם גדול פי כמה וכמה משווי השוק של קבוצות הרכב הגדולות וקופות המזומנים שלהם מלאות במרשרשים שניתן באמצעותם להשיק פרוייקטים גם בתחום הרכב. אולם ספק אם בכך ירצו ה”ה סרגיי ברין וקוק להשקיע את המזומנים.

בשנים האחרונות הציגו יצרניות הרכב הגרמניות קו נחרץ נגד שיתוף פעולה עם ענקיות האינטרנט ומערכות ההפעלה, אולם ספק אם יש ביכולתם הכלכלית והטכנולוגית לפתח מערכות מתחרות. לאחרונה נרשמה הגמשה קלה בעמדות של יצרניות הרכב הגרמניות, אולם רק באופן מוגבל. לפני כחודשיים בשיתוף פעולה נדיר, רכשו קבוצות דיימלר, ב.מ.וו ופולקסווגן את חטיבת הניווט של קבוצת נוקיה, Nokia Here, כדי להרחיב את יכולת המאבק שלהם באפליקציות הניווט של גוגל ואפל. אולם לא בטוח שזה יספיק.

יצרניות הרכב עתידות למצוא תחרות גם מצדם ספקיות הרכב. ZF, מיצרניות טיר 1 הוותיקות בתעשיה, הציגה כלי רכב עירוני מתקדם (Advanced Urban Vehicle), שהיא בעלת יכולת חניה גמישה ביותר, בזכות שני גלגלים קדמיים המסוגלים לפנות בזווית של עד 75 מעלות, הנעה חשמלית עם שני מנועים המותקנים על מוט פיתול, יכולת ראיה מוגברת באמצעות מחשוב ענן ופונקציות מתקדמות נוספות. בתנאים מסוימים זו טכנולוגיה שיכולה לשמש לייצור של מכוניות עבור אפל או גוגל, ע”י למשל Foxconn בסין.

גלגלים קדמיים מכוונים בזוית עד 75 מעלות במכונית קונספט של ZF מאפשרים חניה קלה יותר (ZF)
גלגלים קדמיים מכוונים בזוית עד 75 מעלות במכונית קונספט של ZF מאפשרים חניה קלה יותר (ZF)

בוש היא חברת ענק העוסקת במו”פ ובייצור בתחומים מגוונים של תעשיית הרכב, הן בתחומים חשמליים והן בתחומים מכאניים, שני תחומים שהולכים משתלבים האחד בשני בשנים האחרונות. אולם, כמו במקרה של מובילאיי, לא ברור אם פיזור האמצעים והמאמצים במקום המיקוד שלהם משרתים את המטרה העיקרית. דאנר, הבוס של החברה, תיאר שלושה תחומי מו”פ עיקריים שבהם בוש פעילה, חישמול מערכת ההנעה, הפיכת הנהיגה לתהליך אוטומטי וקישוריות בין המכוניות והתשתיות. “לפחות בתחומי הערים הגדולות המכונית תתקשר עם סוגי תחבורה אחרים. בוש רואה זאת כבסיס לשירותים – עסק עם לקוחות חדשים גם מחוץ לתעשיית הרכב”, אמר דאנר וגם ציין שמסיבה זו שינתה בוש את שם החטיבה האוטומוטיבית שלה ל’פתרונות ניידות’ (Mobility Solutions).

“מה שחשוב לנו הוא שהמוח של המכונית, מערכת ההפעולה, אינה iOS או אנדרואיד, אלא המוח שלנו,” אמר לעתונאים שהקיפוהו, אחרי שחשף את מכונית הקונספט של מרצדס, Concept IAA, דיטר זטשה, יו”ר ההנהלה המשופם של קבוצת דיימלר. אולם הבעיה היא שייצור מוח, ועוד בפיגור של 15-20 שנה מגוגל ומאפל אינו עניין של מה בכך. בין שתי התעשיות, הרכב וההייטק, מתקיים מאבק על מוחות, אנושיים, מבריקים, כאשר רובם מגיעים מתחומי הטכנולוגיה והייטק ומיעוטם מתחומי הרכב. מגמה זו מצביעה על כך שלגוגל ואפל, שאף אחת מהן לא הציגה בתערוכה כל נוכחות, אין כוונה להיכנס לייצור רכב, אלא ככל הנראה להעניק רישיון ליצור כלי הרכב אותם הם מפתחות ליצרניות הרכב; רק ה’מוח’ של כלי הרכב יהיה פרי פיתוחם ומאגרי המידע על התנהגות הנהגים, הרגלי הנסיעות, הקניות ואורח החיים יהיו קניינם בלבד.

גוגל מפתחת כבר כ-10 שנים מערכות לנהיגה אוטונומית, בתחילה על מכוניות טויוטה עם מערכות הנעה הייברידיות ובשנה האחרונה היא חשפה את המכונית שהיא תכננה בעצמה ושיוצרה עבורה ע”י קבלן משנה חיצוני, ושיעודה העיקרי הוא תנועה חשמלית אוטומטית עירונית. זהו כלי רכב ללא הגה ודוושות, המופעל באופן אוטונומי באמצעות הוראות מהסמארטפון. המכונית זו, שמערכת ההנעה החשמלית שלה מסופקת ע”י בוש, תוכל להביא ולאסוף את הילדים מבית הספר ולהסיעם לחוגים אחר כך, להביא את ההורים לעבודה או לעיסוקים אחרים והיא גם לא תהיה חייבת להיות מכונית משפחתית, אלא אחת כזאת שאובר תרכוש ותפעיל. המכונית של גוגל, עם צורתה העגלגלה, מזכירה את החיפושית הישנה, מכוניות הקאלט העממית, מיועדת להיות מכונית עירונית אוטונומית לגמרי, שמהירותה מוגבלת, והיא תהפוך את הנהיגה שמתיאס מולר, בתחילת תערוכת פרנקפורט הבוס של פורשה ובסיומה הבוס של קבוצת פולקסווגן, הבהיר שהיא חלק עיקרי מתרבות המכונית, למנהג שיפוס מהעולם.

* הכתבה נכתבה אחרי הביקור בתערוכת המכוניות של פרנקפורט אבל מסיבות מערכתיות מתפרסמת כחודשיים אחרי התערוכה. החומר עדיין רלבנטי.

תגובה ראשונה

תגובה

כתובת האימייל שלך לא תפורסם


*


error: Alert: Content is protected !!