|
|
|
|
עמדת טעינה בקליפורניה [צילום: ריץ' פדרונצ'לי, AP]
|
|
|
עד לאחרונה מאמצי הענף התמקדו בפיתוח סוללות איכותיות שנטענות באיטיות בבית הצרכן, ללא צורך בתשתית ייעודית כגון תחנת טעינה מהירה. אולם, שאיפת הצרכן היא לקצר ככל הניתן את השבתת הרכב בזמן טעינה. בעוד מילוי מיכל דלק אורך שלוש-ארבע דקות, רכב חשמלי זקוק כיום לשעות טעינה רבות. לחלופין, כלי הרכב יכולים להיעזר בתשתית ייעודית ויקרה לטעינה מהירה, האורכת כשעה, שבטכנולוגיה הקיימת מקצרת משמעותית את חיי הסוללה. בעולם מתנהל מרוץ לפיתוח טכנולוגיה לטעינת סוללות לרכב חשמלי במהירות ובמחירים תחרותיים, ותוצאותיו יקבעו במידה רבה מי יובילו את התחום.
סוללות חשמליות אינן רכיב העומד בפני עצמו, אלא תלוי בסביבה הכוללת גישה של מפעלי הסוללות למרבצים יקרי ערך דוגמת מתכות מיוחדות, ובניית שרשרת אספקה יעילה ויציבה לחומרי הגלם. בבסיס הטכנולוגיה של סוללות ליתיום-יון, השולטות כיום בשוק הרכב החשמלי, נמצאים חומרים אנודיים (הצד השלילי של הסוללה) מבוססי גרפיט, וחומרים קתודיים (הצד החיובי) של מתכות ליתיום. סוללות ליתיום-יון נחלקות לכאלו המבוססות על קתודת ברזל LFP - Lithium iron phosphate)) שצפיפות האנרגיה שלהן נמוכה יותר, ולסוללות מתקדמות המבוססות על קתודת ניקל. התעשיה בסין אימצה אסטרטגית לאורך השנים את הסוללות מבוססות ה-LFP, בראש ובראשונה על-מנת להתמודד עם אתגרים גיאו-פוליטיים סביב שרשרת האספקה ולשם בניית עצמאותה מול עיצומים אפשריים.
ישראל היא מובילה עולמית בטכנולוגיית הסוללות המתקדמות, שעיקרה החלפת הגרפיט האנודית בסיליקון ננומטרי והיא מאפשרת טעינה בטוחה ותוך דקות בודדות. הפיתוחים הישראלים מסוג זה אטרקטיביים לתעשיה הסינית, הרואה בהם גם פוטנציאל לשיפור ביצועי טכנולוגיית ה-LFP, המוגבלת בצפיפות האנרגיה ובזמני הטעינה, וגם גישה לטכנולוגיות עתידיות במרוץ מול המערב. בעוד השוק מבוסס עדיין ברובו על סוללות בטכנולוגיה ותיקה יחסית, בתחום הרכב החשמלי יש כיום לסין יתרון משמעותי מול מדינות המערב והיא פועלת להגדילו ולתמוך בתעשיית הרכב החשמלי. במילים אחרות: סין שואפת להבטיח את הובלתה בסוללות מתקדמות בפרט וברכבים חשמליים בכלל, כאשר חלק מהטכנולוגיות העתידיות מפותחות כיום בישראל.
התעשיה הסינית משקיעה מאמצים רבים להבטחת גישה לטכנולוגיות רכב חשמלי המפותחות בישראל באמצעות השקעות בחברות כמו סולאראדג', אדיוניקס, 3D Batteries וסטורדוט. בשנה האחרונה אף החלה יצרנית הסוללות הסינית EVE להשקיע בישראל באמצעות קרן ההשקעות Golden Energy. בנוסף נרשמו ניסיונות סיניים לרכוש חברות, להשתלב בפרויקטים אקדמיים ולהעביר לסין ידע וטכנולוגיה במגוון שיטות.
|
|
|
|
|
רכבי VinFast [צילום: מרסיו סנצ'ז, AP]
|
|
|
לא רק התעשיה הסינית מתעניינת בפיתוחים הישראלים. ארה"ב זיהתה אף היא את הסוללות כתחום אסטרטגי עבורה. כמו בתחומי טכנולוגיים אחרים, ממשל ביידן הקצה לאחרונה מיליארדי דולרים, כחלק מחוק התשתיות, לקדם את התעשיה המקומית הנמצאת שנים רבות מאחורי התעשיה באסיה ובייחוד מול סין. לפני כעשור סין השתרכה אחרי יפן ביכולת ייצור סוללות, אך כיום מעל 76% מהייצור העולמי מגיעים מסין והמערב לא מצליח לסגור את הפער.
למרות הפיתוחים המערביים המתהווים, לא קיימת טכנולוגיה מערבית מובילה בייצור סדרתי, והרוב המכריע של טכנולוגיות הסוללות והקניין הרוחני שלהן מקורם באסיה. גם מותגי המכוניות המערביות הפופולריים ביותר, דוגמת טסלה, מייצרים כיום את מרבית הסוללות שלהם בסין. טסלה אומנם הקימה מספר מפעלים במערב (נבאדה, טקסס וברלין), אבל גם הם לא יכלו להתגבר על קשיי האספקה שנגרמו לאחרונה מעצירת הייצור עקב גל הקורונה והסגר בשנגחאי.
לאחרונה עדכנה ארה"ב את רשימת הטכנולוגיות הקריטיות שלה, וסוללות חשמליות וחומרים לבנייתן תופסים בה מקום של כבוד. ארה"ב חותרת לבנות שרשרת אספקה ייעודית לסוללות – כולל ליתיום, ניקל, גרפיט וסיליקון, אבל הדרך ארוכה עד עצמאות במיקור חומרים קריטיים אלו. סין מובילה בהשקעות הממשלתיות גם בבניית אמצעי ייצור עצומים דוגמת מפעלי הסוללות המרשימים של CATL, שנפתחו בנוסף למפעלי חברת הענק ATL. יש לציין שהממשל הסיני אינו מאפשר לחברה היפנית TDK (שהיא הבעלים של ATL ומפתחת הטכנולוגיה המקורית) לייצר סוללות לרכב בסין ועל כן נבנים מפעלים אלו בבעלות סינית תוך תשלום תמלוגים ל-ATL. כן מתנהלת כרייה מוגברת של ליתיום וחומרי קתודת LFP, כשסין נהנית מיתרון אסטרטגי מובנה בהוזלת הסוללות והתמקדות בתחליפים למתכות קתודיות יקרות דוגמת ניקל, אלומיניום, מנגן וקובלט.
הגבלות ייצוא בתחום טכנולוגיות רכב אינן דבר חדש. מזה שנים רבות שארה"ב מפקחת על ייצוא טכנולוגיות הנוגעות למנועי דיזל, לדוגמה, וכך גם בתחום הסוללות החשמליות. נראה שארה"ב מנסה ליצור בידול משמעותי בטכנולוגיית העתיד, ולכן קבעה מגבלה של ייצוא או שיתוף טכנולוגיית סוללות המאפשרות צפיפות אנרגיה מעל Wh/Kg 350. טכנולוגיה מתקדמת כזו ניתן יהיה להשיג בעולם הליתיום-יון רק עם פיתוחה של קתודה מדור חדש שאינה מבוססת על ברזל, כמו LFP או על ניקל כמו NMC.
גם מדינות רבות באירופה הפנימו שהן הרחק מאחור ומקימות מפעלים בנורבגיה, גרמניה, פולין, איטליה ובריטניה. אך כאמור, הבעיה העומדת בפני האירופים, כמו האמריקנים, היא העדר טכנולוגיה משמעותית בעולם הסוללות שמקורה אינו באסיה. מבחינות מסוימות, העולם חווה כיום תהליך דומה לזה ששוק השבבים עבר בעשורים האחרונים, שבסופו מצא עצמו תלוי בייצור אסיאתי, ומדינות המערב נחושות למנוע התפתחות מצב דומה בשוק הרכב החשמלי.
|
|
|
|
|
ייצור טסלה בגרמניה [צילום: AP]
|
|
|
למרות מאמצי המערב בכלל וארה"ב בפרט – סין היא עדיין השחקן המוביל בעולם בתחום הסוללות. טכנולוגיות פורצות דרך לטעינה מהירה ולשיפור צפיפות האנרגיה, כאלו המפותחות בישראל, עשויות לתרום רבות לתעשיית הרכב האמריקנית והאירופית – אבל זאת רק בטווח הארוך ועל-ידי תוספת ניכרת של מאמצי מחקר, והשקעות באמצעי ייצור.
חברות ישראליות כבר מוצאות עצמן מתמודדות עם דילמה עסקית-אסטרטגית: האם להפנות את פיתוחיהן לשוק הסיני עבור רווחים בטווח הקצר יחסית, או לכוון לתעשיה האמריקנית. ברמה האסטרטגית, וככל שהממשל בארה"ב יגביר את לחציו למנוע יתרונות טכנולוגיים מסין, אפשר שגם יגבר הלחץ על ממשלת ישראל בנושא. ספק אם ניתן להטיל על יזמים ישראלים לנווט בסביבה הטכנו-אסטרטגית ולקבל החלטות משיקולים רחבים של ביטחון לאומי, ועל כן על ממשלת ישראל לקבוע מדיניות לאומית בנושא.
לסיכום: סוללות לרכב חשמלי והמאמצים להשגת שליטה בטכנולוגיה המתפתחת הם דוגמה נוספת לטשטוש הגבול בין טכנולוגיות אזרחיות לבין אלה המשפיעות על ביטחון לאומי. בתחומים טכנולוגיים אחרים – סייבר, בינה מלאכותית ומחשוב קוואנטי, למשל – המדינה אפיינה את ההזדמנויות והסיכונים והגדירה מנגנוני פיקוח ייעודיים. אך תחום האוטו-טק צפוי להוות מרכיב משמעותי ביריבות בין ארה"ב לסין.
בהתחשב בהיקף הפיתוחים בישראל, מומלץ לגבש מדיניות לאומית לנושא, שתעזור לכוון את השוק כדי למצות את הפוטנציאל הכלכלי העצום, תוך הבנת המגבלות והסיכונים האפשריים. באין מדיניות כזו וכשכסף רב מונח על הכף – השוק הפרטי יפעל לפי הבנתו וצרכיו. טכנולוגיה קריטית הנמצאת בתהליכי פיתוח, כמו מבנה וחומרים של סוללת הליתיום העתידית, זולגת כבר היום מהמערב לסין, בהיותה היצרנית המובילה בעולם לסוללות, בזמן שארה"ב נשארה מאחור. גם טכנולוגיות וידע ישראלים עשויים לזלוג ללא בקרה ופיקוח וישראל עלולה להימצא בהתנגשות מול ארה"ב שלא התכוונה והתכוננה לה.
|
|
