סוללות סודיום-יון בלוף או בשורה?

רוני נאק

זה סוד קטן מאד שסין שולטת ביד רמה בתעשיית הסוללות לרכב חשמלי. עובדה היא שיצרניות ענק כמו CTAL ו-BYD הן ספקיות מארזי הסוללות לכמה מיצרניות רכב החשמלי הנחשבות ביותר, בהן מובילת התחום טסלה ומי שכבשה את הסגמנט החשמלי-פרמיום, מרצדס. זאת לצד אספקה של מיליוני סוללות לעצמם ולשלוחות הרב-זרועיות של תעשיית הרכב הסינית.

• טויוטה יאריס קרוס הייבריד עכשיו במלאי!

• התייקרות הביטוח לרכב חשמלי

לצד כל זה – יש בעיה. חומרי הגלם יקרים מאד, תהליך יצור הסוללות מזהם מאד (כ-100 ק"ג CO2 נפלטים ליצור של כל-1 קוט"ש של סוללה) שלא לומר על מגוון הבעיות החברתיות, זכויות אדם, הסביבתיות שנוצרות בסילוק הסוללות או אם חלילה – בעת שריפה נפלט ענן עשן רעיל וקטלני. בואו נודה על האמת. הבעיה האמיתית של סוללות הליתיום הוא שהן יקרות מדי. ליצרנים. מה שבסופו של דבר פוגש את שורת הרווח. לנו, משתמשי הקצה, נותר רק לשלם הרבה על המכוניות החשמליות או לצפות ולחלום שתהיה איזה פריצת דרך טכנולוגית קסומה שתאפשר את הוזלתן באופן ניכר.

לאחרונה הודיעה יצרנית סוללות עצומה על כוונתה לשלב סוללות סודיום בדגמים חשמליים עתידיים. אז כמובן שלא יכולנו לעצור עצמנו מלבדוק. האם יש כאן בשורה? התשובה היא כן! וגם לא.

הבשורה נוגעת בעיקר לזמינות של חומר הגלם שאינו שונה מהותית מהמלח השולחני שיש לכם כרגע במטבח. למעשה הסודיום נפוץ בעולם פי 500 יותר מאשר ליתיום. זאת למרות ששניהם "סוג-של-מלח" וגם שכנים בטבלה המחזורית. בנוסף, סוללת סודיום-יון משתמשת בחומרים נוספים זולים יותר כמו אלומיניום במקום נחושת ולא צריך קובלט.

עוד בתחום הבשורות אפשר לציין עמידות טובה יותר בטווחי טמפ' רחבים יותר, בטיחות משופרת במרבית התנאים (תיכף על זה..), תהליכי יצור שאינם שונים מהותית מזה של סולת הליתיום ולפי מקורות מסויימים לסוללת הסודיום יש יותר מחזורי טעינה-פריקה לפני שהיכולת נגרעת (המקורות חלוקים בעניין הזה. יש אומרים יותר מחזורים מליתיום אחרים טוענים שפחות). כל זה אומר שנוכל לקבל סוללות ממש זולות לרכב החשמלי ולזמזם את עצמנו בעליזות לעבר השקיעה.

אכן נוכל. אבל לא למרחק רב. שכן בצד של ה"אין בשורה" יש בעיות, שלא תמיד נוח להציף לעין הציבור. כמו העובדה שהיונים בסוללת הסודיום-יון (אלה החבר'ה שתפקידם להסיע את המטען החשמלי בין הקטבים) גדולים יותר מאחיהם היונים של ליתיום-יון. "אידיוט!" יאמר טרול המקלדות הנפוץ. "זה ברמת האטומים ולא מורגש בכלל!". זה מורגש בהחלט מכיוון שהמשמעות היא כי הצפיפות האנרגטית של החומר (או כמה קוט"ש ל-ל' נפח) קטנה משמעותית מזו של סוללת ליתיום (70 עד 160 וואט/שעה לק"ג מול 160 עד 275 וואט/שעה לק"ג בליתיום). זה אומר סוללות כבדות יותר בשביל אותה קיבולת או סוללות זהות בממדים ובנפח אבל בעלות טווח קצר הרבה יותר. בנוסף, סוללות הסודיום מכלות את עצמן מהר יותר מסוללות ליתיום.

בנוסף יש בעיות בטיחות שצריך לתת להן פיתרון ברמה הגבוהה ביותר. כמו למשל התגובה האנרגטית מאד של סודיום למגע עם מים. במקרה כזה נוצרת תגובה כימית חזקה ביותר המייצרת גז מימן נפיץ במיוחד. לכן פתרון אחד יכול להיות מארז אטום במיוחד ומוגן ברמה הגבוהה ביותר ממים והתעבות אדים. לא דבר פשוט שלא לומר מה יקרה בעת תאונה ודפורמציה של המארז.

ברכב חשמלי אין קסמים. יש כימיה. האופן שבו החומרים מגיבים אחד לשני אינו נושא פתוח לדיון אלא עובדה מדעית. אם ישנה בשורה אחת אמיתית של סוללות הסודיום היא תתבטא בדור של מכוניות חשמליות זולות ונגישות יותר. האם אחרי שכבר הורגלנו לשלם כמעט 200 אלף שקלים לרכב משפחתי חשמלי, יש ליצרניות ונציגיהן בכלל את המוטיבציה להציע לנו מכוניות חשמליות זולות יותר?

לגבי סוללות הסודיום יש הסכמה כי הן מתאימות לאפליקציות מסויימות בעולם הרכב וגם לאגירת אנרגיה ומתקנים נייחים גדולים. האם הסודיום יכול להחליף את הליתיום? כנראה שלא ב-100% וישמש במקביל בכלי רכב שהדרישות הדינאמיות מהם מועטות ובמקרים שבהם הלקוחות מוכנים להתפשר ולו רק כדי לקרוע את הניילונים מרכב חשמלי חדש.