ההיסטוריה של המכונית החשמלית

להאזנה לפרק:

בשנת 1990 נערכה תערוכת רכב גדולה בלוס אנג'לס שבארצות הברית. אחת המכוניות שמשכו את מירב תשומת הלב בתערוכה הייתה מכונית ניסיונית בשם Impact. המראה החיצוני של האימפקט היה בלתי שגרתי: מעין הכלאה בין עיצוב מאופק של מכונית משפחתית, לקווי המתאר האווירודינמיים של מכונית ספורט. אבל זו לא הייתה הסיבה לעניין הרב שגילו העיתונאים וחובבי הרכב במכונית הניסיונית. הסיבה להתעניינות היתה העובדה שהאימפקט הייתה מכונית חשמלית - ויותר חשוב, מי שעמדה מאחורי האימפקט הייתה לא אחרת מאשר General Motors - אז יצרנית הרכב הגדולה ביותר בעולם. העובדה הזו עוררה תקוות רבות בקרב המבקרים בתערוכה שאולי, בפעם הראשונה מזה שבעים שנה, מכוניות חשמליות שקטות וירוקות יחזרו לנסוע בכבישים.

מנכ"לה של GM, רוג'ר סמית' (Smith), היה כל כך מרוצה מהתגובות הנלהבות והביקורות החיוביות, עד שהחליט להרים את הכפפה: הוא הכריז כי בכוונתה של החברה להפוך את האימפקט למכונית החשמלית הראשונה אי פעם שתיוצר באופן סדרתי - דהיינו, מכונית "אמיתית", כזו שאפשר לקנות ולקחת הביתה. מטרתה של GM, הצהיר סמית', היא להגיע לקצב ייצור של לא פחות מעשרים וחמש אלף מכוניות חשמליות שכאלה בכל שנה.

ההצהרה השאפתנית הזו, מסתבר, הייתה תחילתו של אחד הסיפורים המשונים בתולדות תעשיית הרכב: סיפור שדרכו נכיר כמה מהאתגרים והקשיים שעומדים בדרכה של מהפכת הרכב החשמלי.

מי שקיבל על עצמו את המשימה להפוך את האימפקט האקספרימנטלית למכונית המתאימה לייצור סדרתי, היה קן בייקר - ראש קבוצת Advanced Vehicle Engineering בחטיבת שברולט-פונטיאק של GM. בייקר, שנושא הרכב החשמלי היה קרוב לליבו, הקים קבוצת פיתוח חדשה וגייס אליה כמה מאות עובדים מחטיבות אחרות של החברה.

אולי אתם שואלים את עצמכם - מדוע לגייס כל כך הרבה עובדים לקבוצת הפיתוח, אם האימפקט שהוצגה בתערוכה כבר הייתה למעשה מכונית מוכנה וגמורה? אז זהו, שהיא לא הייתה.

על הנייר, האימפקט הציגה נתונים מרשימים: מהירות מרבית של כמאה ושמונים קמ"ש, וטווח נסיעה של לא פחות ממאתיים קילומטרים בין טעינה לטעינה - מספר מדהים, הרבה מעל כמעט כל המכוניות החשמליות שיוצרו עד אז. אבל כדי להגיע למספרים האלה, גילו בייקר ואנשים, החברה שפיתחה את האימפקט - קבלנית משנה שעבדה בשירותה של GM - עיגלה כל מיני פינות שאפשר לעגל רק במכונית ניסיונית, כזו שלא אמורה להגיע לידיהם של לקוחות אמיתיים. למשל, כדי להפחית את התנגדות האוויר, מהנדסיה של האימפקט הסירו את מראות הצד של המכונית וכיסו את כל חריצי הדלתות והחלונות במסקינטייפ. רכיבים אלקטרוניים במכונית כשלו אחרי בסך הכל עשרים שעות על הכביש, והכי גרוע: כדי להשיג את טווח הנסיעה המרשים של האימפקט, המכונית החשמלית נוהגה עד שהסוללות שלה התרוקנו במלואן, ממש עד לאפס. מסיבות שנרחיב עליהן בהמשך, פריקה מלאה שכזו היא הרסנית לסוללות - ומכאן שטווח נסיעה של מאתיים קילומטרים הוא לא משהו שאפשר לשחזר בעולם האמיתי. למעשה, כשמבטלים את כל הטריקים והשטיקים שעשו מהנדסיה של האימפקט כדי להאריך את טווח הנסיעה שלה באופן מלאכותי, מסתבר שהטווח האמיתי של המכונית החשמלית הזו הוא בסך הכל 110 קילומטרים, וגם זה ביום שמשי, ללא רוח - וללא הפעלת מזגן. במילים אחרות, לבייקר ואנשי צוותו הייתה המון עבודה לעשות על האימפקט…

אבל הייתה להם מוטיבציה, והיה להם חזון: להחזיר עטרה ליושנה, ולהשיב למכונית החשמלית את כתר 'מלכת הכביש.'

המכונית החשמלית בראשית המאה העשרים

כן, אני יודע שזה נשמע משונה. 'להחזיר עטרה ליושנה?...' מתי הייתה למכונית החשמלית עטרה שאפשר להחזיר אותה ל…איפה שלא מחזירים עטרות?... ובכן, לא רבים יודעים זאת, אבל לתקופה קצרה, בראשית המאה העשרים - המכונית החשמלית הייתה המובילה ללא עוררין של עולם הרכב הצעיר.

סיפורה שלה המכונית החשמלית מתחיל ב-1859, כשהפיזיקאי הצרפתי גסטון פלאנטה (Plante) פיתח סוג חדש של סוללה בשם 'סוללת עופרת-חומצה' (Lead Acid). זו הייתה הסוללה הנטענת הראשונה - דהיינו, סוללה שניתן לטעון אותה מחדש על ידי חיבור למקור מתח, מבלי למלא מחדש או להחליף את הכימיקלים שבתוכה. הסוללה החדשה אפשרה לממציא צרפתי אחר, גוסטב טרוב (Trouve), לפתח ב-1881 את המכונית החשמלית הראשונה - ובתוך שנים ספורות צצו מכוניות חשמליות נוספות גם באנגליה ובגרמניה.

שתי האלטרנטיבות העיקריות להנעה החשמלית היו מנועי הבעירה הפנימית, מבוססי הבנזין, שעשו גם הם עשו את צעדיהם הראשונים באותה התקופה - ומנועי קיטור, שהיו ותיקים ומוכרים יותר. המכונית החשמלית, עם זאת, הייתה עדיפה על שתי האלטרנטיבות האלה בפער ניכר. ראשית, מנועי הבנזין והקיטור היו רועשים מאוד ופלטו עשן מסריח - לעומת המנוע החשמלי השקט והנקי. שנית, מנועי הבנזין והקיטור דרשו קירור מתמיד, ומכיוון שמערכת קירור במעגל סגור - הרדיאטור - עדיין לא הומצאה, המשמעות הייתה שבעלי המכוניות האלה נאלצו לעצור כל עשרים עד שלושים קילומטרים כדי למלא מים - בעוד שמכונית חשמלית ממוצעת הייתה יכולה לעבור כשבעים קילומטרים בין טעינות. ולבסוף, מכוניות חשמליות גם היו מהירות יותר ממכוניות מבוססות בנזין - אם כי מכוניות הקיטור היו עדיין מהירות יותר משתיהן.

היתרונות היחסיים של ההנעה החשמלית הביאו לכך שבתחילת המאה העשרים, מכוניות חשמליות היו הנפוצות ביותר בדרכים: למעלה מארבעים אחוזים מכלל הרכבים בארה"ב, למשל, היו רכבים חשמליים - לעומת עשרים אחוזים שתפסו רכבי בנזין. מנועי הקיטור, שבתחילת הדרך היוו כאמור תחרות משמעותית להנעה חשמלית, הלכו ונעלמו במהירות - בעיקר מכיוון שהלחץ האדיר של הקיטור בתוך הדוודים היווה סכנה בטיחותית משמעותית, ולנסוע במכונית מבוססת קיטור היה פחות או יותר כמו לרכב על חבית של חומר נפץ. המכונית החשמלית השקטה והנקייה הייתה המכונית המועדפת על בני המעמד הגבוה, ורבות מהמכוניות החשמליות באותה התקופה היו מעוצבות באופן יוקרתי מאוד, כולל ריפודי בד מפנקים, גימורי זהב ונחושת וכדומה.

אבל למכוניות החשמליות היה גם חיסרון אחד משמעותי - החיסרון שהוביל, בסופו של דבר, לנפילתן: תשתית החשמל - או ליתר דיוק, היעדרה של תשתית כזו. כפי שסיפרתי לכם בפרק אודות 'מלחמת הזרמים' בין אדיסון, טסלה ו-ווסטינגהאוז, בראשית המאה העשרים עדיין לא היו תקנים שהגדירו כיצד יש להוליך חשמל מתחנת הכוח אל בתי הצרכנים. מכיוון שכך, התקנה של מערכת טעינה בביתו של הלקוח הייתה יקרה מאוד - וגם לא היה פשוט למצוא מקום להטעין את הרכב שלך בדרכים.

בנזין, לעומת זאת, הוא עניין פשוט בהרבה: קל להובלה וקל לאחסון. עם העלייה בפופולריות של כלי הרכב, החלו עסקים רבים להציע פחי דלק לנהגים - ובשנות העשרים החלו צצות תחנות דלק 'אמיתיות' כפי שאנחנו מכירים אותן כיום. הביקוש לבנזין הוביל גם לירידה דרסטית במחירו - עד כדי חמישה סנט לגלון (ארבעה ליטרים) של בנזין, לעומת עשרים עד ארבעים סנט לכמות מקבילה של אנרגיה חשמלית.

ב-1908 באה לעולם הפורד מודל T - המכונית שהשיקה את עידן הרכב המודרני. המודל T הייתה מצוידת במנוע בנזין, והפופולריות האדירה שלה סימנה שינוי מגמה ברור לרעת המכוניות החשמליות. מכת המוות של ההנעה החשמלית הגיעה רק ארבע שנים לאחר מכן, ב-1912, עם המצאת הסטרטר החשמלי. עד אז, התנעה של מנועי בנזין נעשתה באמצעות מנואלה - שלא רק שדרשה מאמץ פיזי, גם הייתה לה נטייה לשבור אצבעות לאנשים לא זהירים. הסטרטר החשמלי הפך את ההתנעה לעניין פשוט וקל, ויחד עם התפוצה ההולכת ומתרחבת של תחנות דלק - המכוניות החשמליות הלכו ונדחקו החוצה מהשוק. יותר ויותר יצרניות יצאו משוק הרכבים החשמליים, עד שבשנות העשרים פסק ייצורן של המכוניות החשמליות כמעט לחלוטין.

אתגרי פיתוח

קנת בייקר ואנשיו ידעו שנפלה לידם הזדמנות נדירה: הזדמנות לנצל את העוצמה התעשייתית והמשאבים הכבירים של חברת הרכב הגדולה ביותר בעולם, כדי לחולל מהפכה בעולם הרכב - ואולי גם לתרום תרומה מכרעת למאבק בשינוי האקלים, שהמודעות אליו החלה הולכת וגוברת בראשית שנות התשעים. עם המוטיבציה הזו ורוח גבית מההנהלה הבכירה החל פיתוחה של המכונית החשמלית החדשה, שקיבלה את השם General Motors EV1, קיצור של Electric Vehicle.

שני אתגרים עקרוניים ניצבו בפני הצוות: טכנולוגי, ושיווקי.

האתגר הטכנולוגי התמקד ברובו בצריכת האנרגיה של המכונית. לאימפקט היו לא פחות מעשרים ושבע סוללות עופרת-חומצה - אבל תכולת האנרגיה הכוללת של כל עשרים ושבע הסוללות האלה יחד הייתה שוות ערך ל… שני ליטרים של בנזין. כדי לאפשר למכונית החדשה טווח נסיעה סביר, היה על המהנדסים לתכנן מחדש כמעט כל מערכת ומערכת ברכב: ממערכת הניהוג והבלימה ועד מערכת מיזוג האוויר. העיצוב החיצוני של EV1 היה כה אווירודינמי עד שהיו מי שהשוו אותה למטוס F16 - והגוף עצמו היה עשוי מאלומיניום קל משקל, בשילוב חלקי פלסטיק. כל אלה העניקו למכונית טווח נסיעה של כמאה ועשר קילומטרים בנסיעה בתוך העיר, וקצת יותר מזה בנסיעה בכביש מהיר. בדור השני של ה EV1, שיצא ב-1999, הוחלפו סוללות העופרת-חומצה בסוללות ניקל-מתכת-הידריד שתכולת האנרגיה שלהם הייתה קצת יותר טובה, ואיפשרו להכפיל את טווח הנסיעה לכמאתיים קילומטרים.

אבל גם הטווח המשופר הזה היה רחוק מלהספיק. סקרי דעת קהל הראו שעבור תשעים אחוזים מהציבור, טווח נסיעה של מאתיים קילומטרים נתפס כנמוך מדי ויוצר אצלם את מה שמכונה 'חרדת טווח': הפחד להיתקע עם הרכב ללא אפשרות לטעון אותו מחדש.

האתגר המשמעותי השני, אם כן, היה האתגר השיווקי. היה ברור שלא יהיה קל לשכנע את הציבור לקבל את ה-EV1, והמשימה כפוית הטובה הזו נפלה על כתפיו של איש שיווק בשם ג'ון דאבלס (Dabels). כך תיאר דאבלס את הפגישה הראשונה שלו עם קנת בייקר, מנהל התוכנית.

בהשוואה למכוניות רגילות, מונעות בנזין, ה EV1 לא הייתה מכונית טובה. כדי להפחית במשקל, היו בה רק שני מושבים - כך שהיא לא התאימה למשפחות - תא המטען היה קטן יחסית, ואפילו הצמיג הרזרבי סולק כדי להפחית עוד כמה קילוגרמים. למעשה, ה- EV1 נבחרה על המגזין טיים ב-2008 לאחת מחמישים המכוניות הגרועות ביותר בכל הזמנים. כל החסרונות האלה היו אמורים להפוך את משימת השיווק שהוטלה על דאבלס לבלתי אפשרית… אבל ב-1993, כשהודיעה GM שהיא מעוניינת בכמה עשרות מתנדבים לנסות את אב-הטיפוס של המכונית החדשה, המרכזיה שלה כמעט קרסה תחת מבול של עשרות אלפי טלפונים מאנשים שהתחננו ממש לנסות את ה- EV1.

מה פשר הביקוש האדיר הזה?

ובכן, סיבה ראשונה היא שכדי לפצות על חסרונותיה של ה EV1, המהנדסים ציידו אותה במגוון רחב של טכנולוגיות מתקדמות ביחס לשאר המכוניות באותם הימים. למשל, התנעה בלחיצת כפתור במקום באמצעות מפתח, מערכת בקרת ניהוג מתקדמת, זגוגיות מיוחדות ששומרות על הרכב קריר גם בימים שטופי שמש, חיישני לחץ אוויר בצמיגים ועוד.

סיבה נוספת היא היתרונות הטבעיים של רכב חשמלי על פני רכב מונע בדלק - אותם יתרונות שגם מי שנוהג בימינו בפעם הראשונה במכונית חשמלית לא יכול שלא להתרשם מהם. הנה דברים שכתב אדם שערך נסיעת מבחן על ה EV1:

הפרסומות שיצרה GM עבור ה- EV1 הדגישו את היתרונות האלה, כמו גם את העובדה שלמכונית חשמלית אין מנוע שצריך לטפל בו, אין הילוכים שעלולים להתקלקל ואין שמן שצריך למלא. ההתעניינות התקשורתית סביב ה EV1 הייתה אדירה, וביקורות כמו זו שהקראתי לכם הרגע יצרו הייפ רציני סביב המכונית החדשה.

ולבסוף, גורם משמעותי נוסף לביקוש היה זהותם של הלקוחות הפוטנציאליים. ב- GM החליטו שכשלב ראשון, ה EV1 תשווק אך ורק בכמה ערים גדולות, רובן בקליפורניה. הסיבה לכך הייתה מעשית מאוד: סוללות עופרת-חומצה רגישות מאוד לטמפרטורות קיצוניות, ובקליפורניה שורר מזג אוויר נוח למדי ברוב ימות השנה. אבל מה שעוד יש בקליפורניה - אז, כמו היום - זה כמות גדולה יחסית של אנשים בעלי הכנסה גבוהה, שיכולים להרשות לעצמם להחזיק רכב חשמלי שכזה כרכב שני - דהיינו, רכב גיבוי שמתאים לנסיעות קצרות בתוך העיר. אנשים שגם שלא מפחדים לנסות טכנולוגיה חדשה, ושמאוד מאוד חשוב להם לשמור על כדור הארץ. האנשים האלה אהבו מאוד את החזון הגלום במכוניות החשמליות, והיו מוכנים להקריב את הנוחות האישית שלהם כדי לתרום להגשמתו.

הלקוחות מתחילים לחשוש

אבל ב-1996, כשהחלה GM למסור את ה- EV1 ללקוחות פרטיים שהזמינו אותה, החל מתגנב חשש כבד לליבם של חלק מאוהדי המכונית החדשה שאולי חברת הרכב הגדולה לא באמת רוצה שה EV1 תצליח. שאולי GM מעוניינת בכך שה EV1 תיכשל.

הסימן הראשון לכך שמשהו בהתנהלות של GM לגבי ה EV1 אינו כשורה, היה העובדה ש GM לא מכרה את המכונית החדשה ללקוחות - אלא החכירה להם אותה, או בעברית - ליסינג. העלות החודשית של תוכנית הליסינג לא הייתה גבוהה במיוחד - משהו בין 350 ל- 650 דולר בלבד - אבל מכיוון שמדובר בליסינג, המשמעות היא שהמכונית לא שייכת ללקוחות: דהיינו, הבעלות על הרכב נשארת אצל GM, שיכולה לדרוש מהם להחזיר את הרכב בתום תקופת הליסינג. ולמה שיצרנית רכב תרצה לעשות דבר שכזה?

הסימן השני והמאיים אפילו יותר, היה המאבק שניהלה GM - לצד יצרניות רכב אחרות - בתקנות חדשות שחוקקה ממשלת מדינת קליפורניה.

התקנות הללו נולדו כתוצאה מלחץ ציבורי מאסיבי על נבחרי הציבור לפתור את מה שנחשבה לאחת הבעיות החמורות ביותר במדינה: זיהום אוויר. ערים צפופות ועתירות כלי רכב כדוגמת לוס-אנג'לס סבלו מערפיח (Smog) כבד מאוד, שפגם באיכות החיים של התושבים וגרם למחלות. ב-1990 קבעה ועדה מיוחדת בשם CARB (ראשי תיבות באנגלית של 'ועדת משאבי האוויר של קליפורניה') כי על שבע יצרניות הרכב הגדולות במדינה להקצות שני אחוזים מכלל המכירות השנתיות שלהן לרכבים שאינם פולטים גזים מזהמים, כדוגמת רכבים חשמליים. אם לא תעמודנה היצרניות בדרישה הזו, ייאסר עליהן למכור כלי רכב בקליפורניה.

GM ושאר יצרניות הרכב העריכו שלא יצליחו לעמוד בדרישה הזו. למרות ההתלהבות הראשונית כלפי ה EV1, יצרניות הרכב לא האמינו שיהיה מספיק ביקוש לרכבים חשמליים בקרב הציבור הרחב: האנשים הרגילים, אלה שלא יכולים להרשות לעצמם להחזיק רכב שני אך ורק עבור נסיעות קצרות. על כן החלו יצרניות הרכב להפעיל לחץ מסיבי על ועדת ה CARB כדי שתבטל את החלטתה. הלחץ מצד יצרניות הרכב אמנם גרם לועדה להגמיש מעט את דרישותיה ולהאריך את הדד-ליין שנתנה לחברות - אבל לא לבטל את דרישותיה. בתגובה, GM הגישה תביעה משפטית כנגד הועדה, בתואנה שהדרישות שהציבה לא הגיונית ומטילות עומס לא פרופורציונלי על יצרניות הרכב.

נוצר, אם כן, מצב אבסורדי שבו זרוע אחת של GM בונה מכונית חשמלית ומשווקת אותה כפתרון תחבורתי לגיטימי - בעוד שזרוע אחרת של החברה טוענת בתוקף שמכוניות חשמליות עדיין לא בשלות מספיק כדי להיות פתרון תחבורתי לגיטימי… בקרב חובבי ה EV1 החל מתגנב חשש שאולי החברה מתכננת לחבל במכוון בסיכויי ההצלחה של ה EV1, כדי להוכיח שהדרישות של ועדת CARB לא הגיוניות ולא ישימות במציאות.

בעליהן של ה EV1 - כשמונה מאות איש לערך - החליטו להתאגד, ולנסות לשכנע את GM שלא להרוג את המכונית החדשה. במילותיו של אחד מנהגים:

ונהגי ה- EV1 לא הסתפקו בהצהרות בלבד. למשל, חמישים ושמונה מהם שלחו ל GM - מיוזמתם - צ'קים בסכום כולל של למעלה מעשרים אלף דולר, כמקדמה למקרה ו- GM תחליט לאפשר לנהגים לרכוש את המכוניות שלהם בתום תקופת הליסינג. GM, עם זאת, החזירה להם את הצ'קים מבלי שפדתה אותם. לקוח אחר, קולנוען במקצועו, השקיע עוד עשרים אלף דולר מכיסו כדי להפיק ארבעה פרסומות רדיו עצמאיות ל- EV1, מכיוון שחשב ש GM לא משווקת את המכונית החשמלית כמו שצריך.

מותה של ה- EV1

והלקוחות החשדניים לא טעו. בינואר 2000 הודיעה GM כי היא מפסיקה לייצר את ה- EV1, ושלוש שנים לאחר מכן, ב-2003, כשהחלו חוזי הליסינג מול הלקוחות לפקוע - החלה אוספת את המכוניות החשמליות מבתי הלקוחות.

נהגי ה- EV1 הציפו את GM במכתבים ושיחות טלפון, מתחננים שהחברה תרשה להם לרכוש את המכוניות החשמליות שלהם ולהשאיר אותם אצלם. "ה EV1 היא יותר מסתם מכונית," כתב אחד מהם לנשיא החברה, "היא הדרך לגאולה לאומית."

אבל ללא הואיל. אחת אחת הגיעו המשאיות אל בתי הלקוחות ואספו את המכוניות שלהם. לפחות שני לקוחות נעצרו על ידי המשטרה כשניסו למנוע בכוח מעובדיה של GM להעמיס את המכוניות. לקוחות מפורסמים יותר קיבלו טיפול קצת יותר 'מלטף': למשל, הבמאי פרנסיס פורד קופולה, הזכור מסרטים כגון 'הסנדק' ו'אפוקליפסה עכשיו'. ב- GM ידעו שקופולה הוא חובב מכוניות מושבע, וכדי להקל עליו את המכה שלחו את אחד המנהלים הבכירים של התוכנית כדי לאסוף ממנו את ה EV1 שלו באופן אישי. קופולה הזמין את המנהל לארוחת ערב באחוזתו.

כשחזרו לאחוזתו של קופולה, התיישבו לשולחן - ובזמן שאכלו את ארוחת הערב ושתו יין, העמיסו עובדיה של GM בשקט בשקט את ה- EV1 של קופולה על משאית - ולקחו אותה…מבצע קופולה הוכתר בהצלחה.

או, ליתר דיוק, זה מה שחשבו ב- GM. שנים אחר כך, ב-2017, ביקר הקומיקאי וחובב המכוניות ג'יי לנו באחוזתו של קופולה - והבמאי הותיק הציג בפניו בגאווה גלויה את ה- EV1 שלו! מסתבר שבדרך כלשהי הצליח קופולה בכל זאת לקבל את המכונית שלו בחזרה - או שאולי הייתה לו עוד מכונית שהצליח להסתיר מעיניו החוקרות של המנהל שהגיע לאסוף אותה…

שאר הנהגים, שהיו קצת פחות מפורסמים מקופולה, החליטו לנקוט בתעלול שיווקי משל עצמם וב-2003 ארגנו "הלווייה" ל- EV1 שלהם. עיתונאים וערוצי טלוויזיה רבים הוזמנו לסקר את מסע ההלווייה שבו השתתפו עשרים וארבע מכוניות EV1 עטופות בבדים שחורים: נגן חמת חלילים הוביל את המסע השקט אל בית הקברות של הוליווד, וכשהגיעה השיירה ליעדה נשאו הנהגים הספדים הומוריסטים למכונית שכל כך אהבו. אחד מהם, רבי בשם בריאן מאייר, אמר בנאומו -

"מי הרג את המכונית החשמלית?"

וכך, למרות כל המחאות והתחנונים, הגיע לסיומו הניסוי יוצא הדופן של ה- EV1. כיום אפשר למצוא מספר עותקים שלה במוזיאונים ברחבי ארצות הברית, ואצל קומץ לקוחות תחמנים - כדוגמת פרנסיס פורד קופולה - שהצליחו להערים על GM ולשמור את המכונית שלהם אצלם.

ב-2006 יצא לאור סרט דוקומנטרי בשם 'מי הרג את המכונית החשמלית,' שפרש את סיפורה של ה- EV1 ואת הנסיבות שהובילה לנפילתה. הסרט, שבו מתארחים כמה וכמה כוכבים הוליוודיים שזכו לנהוג על ה- EV1 כגון טום הנקס ומל גיבסון, מקדם את הרעיון לפיו GM הרגה את ה- EV1 כדי לשמר את מודל ההכנסות הקיים שלה ממכירת חלקי חילוף - שהרי מכוניות חשמליות לא צריכות הרבה טיפולים ותיקונים - וגם כדי לפייס את חברת הנפט הגדולות, שהמכונית החשמלית החדשה איימה על ההכנסות שלהן ממכירת דלק. וכמובן, כפי שהזכרתי קודם, ש- GM הקריבה את ה- EV1 כדי להוכיח לועדת ה CARB שהדרישות שלה מיצרניות הרכב - להקדיש כמה אחוזים מסך כל הרכבים שהן מייצרות להנעה חשמלית - הן דרישות בלתי הגיוניות.

הטענה הזו נשמעת כמו תיאוריית קונספירציה קלאסית - וכמו כל תיאורית קונספירציה שמכבדת את עצמה, יש מידה מסוימת של אמת בטענות האלה. ג'ון דאבלס, מנהל השיווק של ה- EV1, תיאר את ההתנהלות של GM בנוגע למכונית החשמלית כמקרה של 'סכיזופרניה ארגונית.'

גם האופן שבו החליטה GM להיפטר מהמכוניות שאספה מהלקוחות היה מחשיד ובלתי שגרתי: GM לא הסתפקה בלאחסן את המכוניות האלה באיזה מחסן נידח - אלה שלחה אותן למגרש גרוטאות, שם נגרסו המכוניות החשמליות לאלפי פיסות מתכת קטנטנות. עבור הלקוחות החשדניים, זו הייתה הוכחה לכך ש GM לא רק רצתה לבטל את התוכנית - אלא גם ביקשה לוודא שהמכוניות החשמליות לעולם לא יעלו עוד על הכביש.

אבל כמו כמעט כל תיאוריית קונספירציה - האמת מאחורי הסיפור של ה- EV1 הרבה יותר פשוטה ובנאלית: כסף.

תוכנית הפיתוח של ה- EV1 הייתה תוכנית יקרה מאוד עבור GM, בעיקר מכיוון שהמכונית החשמלית הייתה כל כך שונה מכל שאר הרכבים של החברה. ל- GM היו מאה שנות ניסיון בתכנון וייצור מכוניות, אבל ה- EV1 הייתה מכונית שונה מאד מכל מה שהחברה עשתה בעבר, כך שכל הניסיון העשיר הזה היה חסר תועלת, ואי אפשר היה אפילו להשתמש בחלקים או טכנולוגיות שכפר פותחו עבור דגמים אחרים. אל עלויות הפיתוח הגבוהות צריך להוסיף את החשש - המוצדק מאוד, יש לומר - שהציבור פשוט לא ירצה לרכוש מכונית שהיא מצד אחד יקרה יחסית, ומצד שני יש בה רק שני מושבים, טווח נסיעה שהוא פחות מחצי מטווח הנסיעה של מכונית מבוססת מנוע בנזין - ואין איך לטעון אותה פרט למטען מיוחד בביתו של הלקוח בלבד. אמנם ההתלהבות מצידם של לקוחות הליסינג הייתה מרשימה - אבל ב GM חששו שההתלהבות הזו לא מייצגת את כלל הציבור, אלא רק קבוצה קטנה של אידיאליסטים, חובבי איכות הסביבה, שבמקרה גם יש להם כיסים עמוקים מספיק כדי להשתעשע בצעצוע בצורת מכונית חשמלית. אחד ממנהליה של GM אמר, בעדות לפני ועדת ה CARB, כי החברה השקיע קרוב למיליארד דולר בתכנון וייצור ה- EV1, אבל הביקוש בפועל למכונית היה נמוך פי עשרים מכפי שקיוותה.

גם ג'ון דאבלס, איש השיווק של ה- EV1, דוחה את הטענות לגבי קונספירציה.

אליבא דדאבלס, האנשים שהכי התקשו להבין את החשיבות של EV1 ל-GM היו אנשי הכספים של החברה.

אבל לרוע המזל, בראשית שנות התשעים נקלעה GM למשבר כלכלי חמור: החברה הפסידה מיליארדי דולרים בכל חודש. מנכ"ל החברה הוחלף ומשקלם של אנשי הכספים בתהליכי קבלת ההחלטות עלה בצורה משמעותית. ב-1992 הונפה חרב הקיצוצים, ורוב המהנדסים בקבוצה של קנת' בייקר פוטרו. אמנם תכנית הפיתוח עצמה שרדה את הטלטלה וה- EV1 עלתה על הכביש בסופו של דבר - אבל ה- EV1 מעולם לא הייתה לוקרטיבית לחברה כמו מכוניות מדגמים אחרים, כמו ההאמר המפלצתי וזולל הדלק שהיה פופולרי מאוד בשנות התשעים, כשמחיר הנפט היה נמוך במיוחד.

ומה לגבי סירובה של GM לאפשר ללקוחות לרכוש את ה-EV1 בתום תקופת הליסינג? האשמה, במקרה הזה, היא הרגולציה הממשלתית שקובעת שיצרנית רכב חייבת לספק שירות וחלקי חילוף לכל כלי הרכב מתוצרתה במשך חמש עשרה שנה לפחות. בהינתן שב-GM חששו שה-EV1 תהיה כישלון מסחרי, אפשר להבין מדוע לא רצו לקחת על עצמם את המחויבות ארוכת השנים הזו.

אבל למרות ההגיון הכלכלי שבהחלטה להרוג את ה-EV1, זה לא היה מספיק כדי להציל את GM. שילוב של תחרות עזה מול יצרניות רכב מהמזרח הרחוק, יחד עם התחייבות כלכליות כבדות עבור הפנסיות וביטוחי הבריאות של העובדים, הובילו לכך שב- 2005 רשמה החברה הפסד עצום של כשמונה מיליארד דולר, וב- 2008 - בשיא משבר הסאב-פריים העולמי - הפסידה GM לא פחות ממיליארד דולר בכל חודש, ונאלצה למכור או לסגור את פסי הייצור של כמה וכמה מותגים מפורסמים שלה, כדוגמת פונטיאק, סאאב והאמר. ב- 2009 הכריזה GM על פשיטת רגל, וחולצה בעור שיניה על ידי הממשל הפדרלי של ארצות הברית.

אם נעשה לרגע 'זום אאוט' על השתלשלות האירועים שתיארתי לכם עד כה, קל לראות שכל צרותיה של ה- EV1 נבעו ממקור אחד ויחיד: הסוללות שלה. תכולת האנרגיה הנמוכה של סוללות העופרת-חומצה - ובהמשך סוללות ניקל-מתכת-הידריד - הם הסיבה לטווח הנסיעה הנמוך של המכונית, מה שהכריח את המהנדסים לעשות את המכונית קלה ואווירודינמית ככל האפשר, מה שהפך את התכנון שלה למורכב ומאתגר כל כך ואת המכונית עצמה ליקרה מאוד ביחס לערך התחבורתי שסיפקה לרוכשיה הפוטנציאליים - ומה שבסופו של דבר הכשיל את הפרויקט כולו. אילו רק הייתה תכולת האנרגיה של הסוללות גבוהה יותר, רבות מהבעיות של ה- EV1 היו נעלמות כלא היו.

האירוניה הגדולה ביותר של כל הסיפור הזה היא שבזמן התרחשותה של כל הסאגה הזו - המריבות עם הלקוחות, הוויכוחים הפנימיים בתוך החברה, הפיטורים וההאשמות - הטכנולוגיה שהייתה עשויה למנוע את הצרות האלה הייתה ממש ממש מתחת לאף של GM.

סוללות עופרת-חומצה

סטנלי וויטינגהאם (Whittingham) הוא כימאי אנגלי שבשנות השישים עבד באוניברסיטת סטנפורד האמריקאית על מחקרים בתחום האלקטרוכימיה של חומרים מוצקים, ובתחילת שנות השבעים עבר לעבוד באקסון, ענקית האנרגיה הבינלאומית.

הימים היו ימי משבר הנפט הגלובלי: בעקבות מלחמת יום הכיפורים ותמיכתן של מדינות המערב בישראל, יצרניות הנפט המזרח-תיכוניות הכריזו כי יפסיקו את יצוא הנפט אל המערב. מחירי הדלק זינקו לשחקים, וחברות רבות החלו מתעניינות בפתרונות אנרגיה חלופיים. אקסון, בפרט, החלה לבחון ברצינות את הרעיון של מכוניות חשמליות כתחליף למנועי בנזין, ועל וויטינגהאם ועמיתיו הוטלה המשימה לתכנן את הדור הבא של סוללות שישמשו במכוניות כאלה.

הסוללות הנפוצות ביותר בעולם הרכב באותה התקופה היו אותן הסוללות שבחרו מהנדסיה של GM עבור ה- EV1: סוללות עופרת-חומצה, שהן אותן סוללות שמשמשות כמצברים במכוניות מונעות בנזין. אבל לכולם היה ברור שסוג זה של סוללות לא יכול להתאים למשימה. אמנם סוללות עופרת-חומצה היו סוללות נטענות - דרישת בסיס עבור סוללות לרכב חשמלי - אבל כאמור, הן יכלו לאגור רק כמות נמוכה יחסית של אנרגיה. וזו הייתה רק חלק מהבעיה, מכיוון שאפילו אם טענת סוללת עופרת-חומצה עד הסוף, עד שהסוללה מלאה לחלוטין - אפשר היה לנצל רק חצי, בערך, מהאנרגיה האצורה בה. מדוע?

ובכן, המבנה העקרוני של סוללת עופרת-חומצה הוא פשוט למדי. דמיינו לעצמכם אקווריום, רק שבמקום מים יש באקווריום נוזל המכונה 'אלקטרוליט'. האלקטרוליט של סוללת העופרת-חומצה היא - תראו מופתעים - חומצה גופרתית, מה שאומר שבאקווריום הזה אין דגים - ואם היו בו דגים, הם כבר מזמן הפכו לחריימה. בתוך האלקטרוליט טובלים שני מקלות ארוכים: "אלקטרודות'. אלקטרודה אחת עשויה מעופרת ואותה אנחנו מכנים אנודה, והשניה עשויה מתרכובת של עופרת וחמצן - 'תחמוצת עופרת' - ואותה אנחנו מכנים קתודה.

כשאלקטרודות העופרת פוגשות את החומצה נוצרת תגובה כימית, שאחד התוצרים שלה הם אלקטרונים חופשיים - אלקטרונים שהם למעשה החשמל שהסוללה מספקת למנוע ולשאר מערכות הרכב.

אבל לתגובה בין העופרת והאלקטרודות יש תוצר לוואי נוסף, בדמות תרכובת חדשה בשם 'עופרת גופרתית'. התרכובת הגבישית הזו מצטברת על האלקטרודות כמו אלמוגים על סלע תת-ימי.

כל עוד יש רק שכבה דקה יחסית של עופרת גופרתית על האלקטרודות, אין בעיה: החומצה יכולה לעבור דרך הפתחים והחרירים שבגביש, כך שהתגובה הכימית בינה ובין האלקטרודות ממשיכה ללא הפרעה והסוללה ממשיכה לייצר חשמל. כשנטען את הסוללה - דהיינו, נחבר אותה למקור מתח חיצוני - העופרת הגופרתית תתפרק, השכבה הגבישית תעלם והסוללה תחזור למצבה המקורי.

אבל אם נמשיך לפרוק את הסוללה לאורך זמן, השכבה הגבישית שמצטברת על האלקטרודות תלך ותתעבה - עד שהיא עשויה למנוע מהחומצה לגעת באלקטרודות, ובמקרים מסוימים אפילו לגרום ללחץ פנימי כל כך חזק בתוך הסוללה, עד שהיא עלולה להתבקע. זו הסיבה שלא נרצה לתת לסוללת עופרת-חומצה להתרוקן עד הסוף.

השורה התחתונה של כל הסיפור הזה היא שלא רק שסוללות עופרת-חומצה לא מסוגלות לאגור המון אנרגיה מלכתחילה - גם אי אפשר להוציא את כל האנרגיה הזו מהסוללה, בלי להרוס את הסוללה לגמרי. סטנלי וויטינגהאם ביקש למצוא דרך לאפשר לסוללה לאגור הרבה יותר אנרגיה מחד - וגם לפרוק את האנרגיה הזו מהסוללה מבלי להרוס אותה.

סוללות ליתיום-יון

ההחלטה הראשונה של וויטינגהאם הייתה להחליף את העופרת שבאנודה - בליתיום. כמו עופרת, גם ליתיום היא מתכת - אבל היא מתכת קלה בהרבה: למעשה, ליתיום היא המתכת הקלה ביותר מכל המתכות - וזה אומר שאפשר לדחוף הרבה ליתיום לתוך סוללה והיא עדיין תהיה הרבה יותר קלה מסוללת עופרת-חומצה. חשוב יותר לענייננו, ליתיום נוטה לשחרר את האלקטרונים שלו בקלות רבה - ומכאן שהוא מסוגל לספק אנרגיה חשמלית רבה יותר: דהיינו, קיבולת האנרגיה של הסוללה עולה במידה משמעותית.

ההחלטה השניה של וויטינגהאם הייתה למצוא פתרון שיאפשר לו להימנע, איך שהוא, מתגובה כימית שיוצרת שכבה של חומר מבודד על האלקטרודות, כמו זו שמתרחשת בתוך סוללת עופרת-חומצה. למזלו, במסגרת עבודתו בסטנפורד נחשף וויטינגהאם לסוג חדש ושונה של תגובה כימית בשם אינטרקלציה (Intercalation). מהי אינטרקלציה?

דמיינו לעצמכם שאתם עומדים מול מקרר, ויש לכם ביד מגנטים. אתם רוצים להיפטר מהמגנטים האלה: מה הדרך הקלה ביותר לעשות זאת? פשוט - מצמידים את המגנטים לדלת המקרר, והם "נדבקים" אליה. זו אנלוגיה לתגובה כימית כמו זו שגורמת להיווצרותה של שכבת העופרת הגופרתית. הבעיה היא שלא קל להפריד אחר כך את המגנטים מדלת המקרר - או באנלוגיה שלנו, לפרק את התרכובת בחזרה לשני היונים המקוריים שלה.

מה עושים? ובכן, אפשרות אחרת היא לפתוח את דלת המקרר ולשים את המגנטים על המדפים שבתוכו. מכיוון שהמגנטים לא נצמדים למדפי הפלסטיק - אפשר להוציא אותם מהמקרר בלי שום בעיה.

זה הרעיון העקרוני שמאחורי אינטרקלציה. וויטינגהאם החליף את הקתודה של הסוללה מתחמוצת עופרת - לחומר בשם טיטניום דיסולפיד. לטיטניום דיסולפיד יש מבנה של שכבות - אפשר לדמיין את השכבות האלה כמו מדפים במקרר - ובין השכבות האלה אפשר "לאחסן" אטומים, גם מבלי ליצור תרכובת חדשה. זאת אומרת, האטומים פשוט יושבים שם ולא זזים, בלי להיצמד לשום דבר ומבלי ליצור שכבה מבודדת שתפריע לאלקטרודה לבוא במגע עם הנוזל שבסוללה.

התוצאה הייתה סוללה מסוג חדש לגמרי, שקיבלה את השם 'סוללת ליתיום-יון' (Lithium Ion). בואו נסקור את אופן הפעולה של הסוללה הזו, ונבין מדוע היא עדיפה על פני סוללות עופרת-חומצה.

אנחנו חוזרים אל האקווריום המלא באלקטרוליט, ושתי אלקטרודות שקועות בתוכו: אנודה עשויה מליתיום, וקתודה מטיטניום דיסולפיד.

נחבר את הסוללה החדשה למכשיר כלשהו: למשל, מנורה. הליתיום באנודה מוותר בקלות על האלקטרונים שלו, שעכשיו דוהרים אל עבר המנורה. הם משאירים מאחור את האטומים של הליתיום - שמכיוון שחסרים בהם אלקטרונים, הם הפכו ל'יונים' - אטומים בעלי מטען חשמלי, חיובי במקרה הזה. יוני הליתיום החיוביים צפים להם בתוך האלקטרוליט הנוזלי, בעוד שהאלקטרונים עוברים דרך המנורה, גורמים לה להאיר - ומשם, מכיוון שחשמל תמיד זורם במעגל סגור, חוזרים אל הסוללה - אבל הפעם אל האלקטרודה השניה, הקתודה. לאלקטרונים יש מטען חשמלי שלילי, וכשהם מצטברים על הקתודה הם מושכים אליהם את היונים החיוביים של הליתיום.

אבל כשיוני הליתיום מגיעים אל הקתודה, הם לא נצמדים אליה כמו מגנט לדלת של מקרר - אלא חודרים לתוך הקתודה ומתמקמים ברווחים שבין שכבות אטומי הטיטניום. התהליך הזה ממשיך כל עוד יש מספיק ליתיום באנודה של הסוללה, ומספיק רווחים פנויים בקתודה כדי לקבל את היונים.

ומה יקרה שנטען את סוללת הליתיום-יון?

נחבר את הסוללה למקור מתח חיצוני: את הקתודה להדק החיובי של המתח, ואת האנודה להדק השלילי. הקתודה, שהפכה לפתע לחיובית, 'תגרש' את יוני הליתיום שמאוחסן בתוכה - מכיוון שמטענים חיוביים דוחים זה את זה. בצד השני של הסוללה, מקור המתח החיצוני יזריק המון אלקטרונים שליליים לתוך האנודה, והאלקטרונים השליליים האלה ימשכו אליהם את יוני הליתיום החיוביים שצפים בנוזל - עד שכל היונים החיוביים ישובו בחזרה אל האנודה, והסוללה חוזרת למצבה המקורי, הטעון.

בואו ניקח צעד אחד אחורה, ונסקור את התמונה הגדולה של התהליך שתיארתי.

סוללות עופרת-חומצה מייצרות את החשמל שלהן באמצעות תגובה כימית בין האלקטרוליט החומצי ואלקטרודות העופרת. התגובה הזו יוצרת תרכובת חדשה שמצטברת על האלקטרודות, מפריעה לתגובה הכימית ומשבשת את פעולתה של הסוללה.

סוללות ליתיום-יון פותרות את הבעיה הזו. במקום תגובה כימית שיוצרת תרכובת בעייתית, האלקטרודות קולטות לתוכן את יוני הליתיום ומאחסנות אותם כמו בתוך ארון מגירות, ברווחים שבין שכבות האטומים. הטעינה והפריקה של הסוללות מבוססות על תנועה של יוני הליתיום הלוך ושוב בין האלקטרודות: כשהסוללה מספקת חשמל היונים נעים אל הקתודה, וכשהיא נטענת בחשמל - היונים חוזרים אל האנודה. התנועה המחזורית הזו מצד לצד, קדימה ואחורה, היא הסיבה שסוללות ליתיום-יון מכונות לעיתים 'סוללות כסא נדנדה'.

הסוללה החדשה של סטנלי וויטינגהאם הייתה בברור פריצת דרך: תכולת האנרגיה שלה הייתה גבוהה עד פי שלושה מזו של סוללות העופרת-חומצה, ובזכות האינטרקלציה אפשר גם היה לנצל את האנרגיה הזו בצורה טובה מבלי לחשוש מפריקת-יתר שתהרוס את הסוללה. ב-1977 הציג וויטינגהאם את הסוללה החדשה שלו בתערוכת טכנולוגיה כלשהי, והדגים כיצד היא מסוגלת לספק חשמל לפנס של אופנוע במשך שבוע שלם, ללא הפסקה.

אבל אליה וקוץ בה: הסוללה החדשה של ויטינגהאם הייתה גם מסוכנת מאוד. הטיטניום דיסולפיד, שמבנה השכבות שלו אפשר את תופעת האינטרקלציה - הוא חומר יקר, קשה לייצור, ואם הוא נחשף לאוויר הפתוח הוא עלול לפלוט גזים רעילים. הליתיום שבאלקטרודה השניה היה אפילו בעייתי יותר: הקלות שבה נוטה הליתיום לאבד אלקטרונים פירושה שהוא גם מגיב בפראות - עד כדי התפוצצות ממש - כשהוא בא במגע עם חומרים מסוימים, כמו מים למשל. בנוסף, העובדה שסוללות ליתיום-יון מכילות יותר אנרגיה באותו נפח, פחות או יותר, גורמת לכך שכשטוענים את הסוללה היא עשויה להתחמם באופן קיצוני: ההתחממות כזו עלולה לגרום למעין 'מפולת שלגים' שבה יותר ויותר יוני ליתיום נפלטים לתוך הנוזל וגורמים לסוללה להתחמם אפילו עוד יותר, עד שלבסוף הסוללה מתלקחת - ואפילו מתפוצצת.

וויטינגהאם לא הצליח לגבור על בעיות הבטיחות האלה, ולכן הוחלט באקסון שלא לייצר סוללות ליתיום-יון נטענות, אלא רק סוללות לשימוש חד-פעמי, שהיו מעט בטוחות יותר. אבל גם זה לא ממש עזר: בתחילת שנות השמונים החליטה הנהלתה של אקסון לבחון מחדש את הכדאיות הכלכליות של ההשקעה בפיתוח טכנולוגית סוללות חדשה. מכיוון שבשלב הזה משבר הנפט כבר חלף מזמן ומחירי הנפט חזרו להיות שפויים - הם הגיעו למסקנה שאין טעם להמשיך ולהשקיע כסף בפיתוח הסוללה החדשה.

זו עשויה הייתה להיות מכת המוות לסוללות ליתיום-יון החדשות, אלמלא פרופ' ג'ון גודאינף (Goodenough).

גודאינף נולד ב-1922, והחל את הקריירה המדעית שלו כפיסיקאי. הוא עבד בחברת ווסטינגהאוז ואז ב- MIT, שם נחשף גם לכימיה - וברבות השנים צבר ידע רב גם בתחום זה. בשנות השבעים פנתה אל גודאינף אוניברסיטת אוקספורד הבריטית, והציעה לו להצטרף לשורותיה כפרופ' לכימיה. גודאינף מספר שהוא הופתע מההצעה מכיוון שכלל לא ראה את עצמו ככימאי אלא כפיסיקאי - אבל בסופו של דבר קיבל אותה ועבר לאנגליה.

הייתה זו המומחיות הייחודית של גודאינף כפיזיקאי שהוא גם כימאי - או כימאי שהוא גם פיזיקאי - שאפשרה לו לקחת את סוללת הליתיום-יון של סטנלי וויטינגהאם צעד אחד קדימה: הוא החליף את הטיטניום דיסולפיד שבקתודה בתרכובת של ליתיום וקובלט שהייתה זולה וקלה יותר לייצור. ההחלפה הזו הכפילה את תכולת האנרגיה של הסוללה, מכיוון שכעת גם הליתיום שבקתודה תרם את היונים החיוניים לפעולתה - בנוסף ליונים שתרם הליתיום באנודה. ההחלפה גם תרמה לבטיחות של הסוללה, מכיוון שהליתיום בתוך התרכובת עם הקובלט היה הרבה פחות 'פראי' ונוטה להתפוצץ מאשר ליתיום במצבו המתכתי.

עבודתו של ג'ון גודינאף תרמה רבות לפיתוחה של סוללת הליתיום-יון, אבל עדיין לא פתרה לחלוטין את הבעיות הבטיחותיות שלה - בעיקר בגלל האנודה, שעדיין הייתה עשויה כולה מליתיום מתכתי מסוכן ונוטה להתפוצץ. את התרומה השלישית והמכרעת לפיתוחה של הסוללה החדשה עשה ד"ר אקירה יושינו היפני, שב-1983 נתקל במאמר מדעי שבו תיאר גודאינף את עבודתו על הסוללה החדשה.

יושינו הרים את הכפפה, והמשיך את העבודה מהמקום בו עצר גודינאף. הוא החליף את האלקטרוליט שבתוך הסוללה לנוזל מסוג אחר, וכך שיפר עוד יותר את יכולתה של הסוללה לאגור אנרגיה. בנוסף, הוא הצליח להחליף את הליתיום המסוכן שבאנודה בחומר מבוסס פחמן: חומר שניחן גם כן במבנה מרובה שכבות, ולכן מסוגל "לאחסן" את יוני הליתיום באמצעות אינטרקלציה. החלפה זו סייעה להפחית במידה ניכרת את הסכנה של התפוצצות הסוללה.

ולבסוף, השינוי השלישי והאחרון שהוסיף יושינו לסוללת הליתיום-יון תרם גם כן לבטיחות של הסוללה. כאמור, התחממות לא מבוקרת של הסוללה בזמן טעינה עלולה לגרום למפולת שלגים שבה יותר ויותר יוני ליתיום נפלטים מהקתודה ועוברים אל האנודה. אקירה הציב בתוך הסוללה ממברנה דקיקה שהפרידה בין שתי האלקטרודות. במצב רגיל, יוני הליתיום עוברים דרך החורים שבממברנה בלי שום בעיה - אבל אם הסוללה מתחממת מאוד, הממברנה נמסה, החורים שלה נסתמים - ואז היונים לא מסוגלים לעבור דרכה, מה שבולם באופן מיידי את מפולת השלגים, מפסיק את ההתחממות ומונע מהסוללה להתלקח. כדי להוכיח עד כמה בטיחותיות הסוללות החדשות, לקח יושינו כמה סוללות כאלה למגרש החנייה מתחת למשרד שלו - והפיל עליהן כדורי ברזל כבדים. הסוללות לא התפוצצו.

החברה הראשונה שהסכימה להמר על הסוללות החדשות הייתה סוני, שהוציאה לשוק סוללות ליתיום-יון נטענות לשימוש מסחרי. השינויים שהכניס אקירה יושינו בסוללה הוכיחו את עצמן, והסוללות של סוני היו אמינות ובטוחות. חברות נוספות החלו לבחון אותן ברצינות, ואחת מהחברות האלה הייתה מוטורולה, שבראשית שנות התשעים הייתה חלוצה עולמית בתחום הטלפונים הסלולרים. ה'דיינטאק' (DynaTAC), הטלפון הנייד הראשון של מוטורולה - ולמעשה, הטלפון הסלולרי הראשון בעולם - שקל כמעט קילוגרם שלם, והסוללה שלו החזיקה בקושי שלושים דקות. ב-1996 הוציאה מוטורולה את ה StarTAC, הנייד הראשון עם סוללת ליתיום-יון: הסטארטאק שקל רק שמונים ושמונָה גרם - אבל הסוללה שלו החזיק יותר מפי שניים מזו של הדיינטאק.

סוללות הליתיום-יון משתלטות על העולם

ביצועים כמו אלה הם שהביאו לכך שלכל אורך שנות התשעים ושנות האלפיים הלכו סוללות הליתיום-יון ותפסו תאוצה בעולם הטכנולוגיה, ובכל מקום אליו הגיעו - הן חוללו מהפכה דרמטית: הסוללות רבות-העוצמה סללו את הדרך לשורה ארוכה של מוצרים ופיתוחים שהיום אנחנו לוקחים כמעט כמובנים מאליהם: מטלפונים חכמים דקיקים וקלים, דרך מחשבים ניידים ואוזניות אלחוטיות זעירות שיכולים להחזיק מעמד שעות בלי חיבור לחשמל, וכלה בקורקינטים והאופניים חשמליים שהולכים ומשנים את האופן שבו אנחנו מתניידים בתוך ערים גדולות. זו לא תהיה הגזמה לומר שחלק ניכר מהטכנולוגיה המתקדמת שאנחנו משתמשים בה ביום לא הייתה אפשרית אלמלא עבודתם של וויטינגהאם, גודאינף ויושינו - והשלושה אכן זכו להכרה על תרומתם זו ב-2019, בדמות פרס נובל לכימיה שחלקו ביניהם. ג'ון גודינאף היה אז בן 97: הזוכה המבוגר ביותר בפרס נובל אי פעם.

אבל תעשיית הרכב ידועה לשמצה בשמרנות שלה, וקל להבין מדוע חברות שמהססות להוסיף אפילו שקע USB למכוניות שלהן לא ששו לשלב בהן סוללות בעלות מוניטין בעייתי כל כך. כש GM החליטה להחליף את סוללות העופרת-חומצה של הדור הראשון של ה- EV1 בסוללות חדשות, היא העדיפה סוללות ניקל-מתכת-הידריד - למרות שהביצועים שלהן היו נחותים במידה משמעותית ביחס לסוללות ליתיום-יון.

ואז, ב-2008, הופיעה על הבמה שחקנית חדשה: חברה קטנה ואלמונית בשם טסלה (Tesla), שפיתחה מכונית חשמלית ראשונה - ה Tesla Roadster - שהייתה מבוססת על סוללות ליתיום-יון: 6831 סוללות כאלה, ליתר דיוק, שהעניקו לרודסטר טווח חסר תקדים של למעלה מ-390 קילומטרים על טעינה אחת. ההצלחה של טסלה גרמה למנהליה של GM להבין איזו טעות הם עשו עם ה- EV1. ה EV1 העניקה ל GM יתרון של יותר מעשור לעומת כל מתחרותיה בתחום הרכב החשמלי, והייתה עשויה להזניק את החברה לגבהים חדשים… אבל GM בחרה בשמרנות על פני חדשנות, ה EV1 סיימה את חייה בתור ערימת פתיתי מתכת גרוסים - וטסלה הקטנה עקפה אותה והפכה להיות יצרנית הרכב בעלת שווי השוק הגדול ביותר בעולם. ב-2009 הודה ריק ואגונר (Wagoner), המנכ"ל היוצא של GM, שביטולה של ה- EV1 הייתה הטעות הגדולה ביותר שלו כמנהל. בכיר אחר ב-GM, סגן-יושב-ראש הדירקטוריון, אמר ב-2009 בראיון למגזין 'הניו-יורקר':

הצלחתה של טסלה העירה לחיים את השוק המנומנם של המכוניות החשמליות: מיצובישי וניסן מיהרו לפתח מכוניות חשמליות משל עצמן, בישראל שי אגסי הימר על כל הקופה עם בטרפלייס - ואפילו GM עצמה יצאה עם רכב חשמלי משלה ב-2013: השברולט ספארק EV. כיום אנחנו יכולים בכבישים יותר מכוניות חשמליות מאי פעם, ובכל שנה הולך מספרן וגדל.

לאן מועדות פניה של המכונית החשמלית? קשה לדעת, אבל אין ספק שעתידה של המכונית החשמלית תלוי, במידה רבה, בהתפתחויות הטכנולוגיות בתחום הסוללות. וכאן עושה רושם שיש לנו עוד המון מקום להתקדם: על פי ההערכות, סוללות הליתיום-יון המודרניות מנצלות בסך הכל רק שליש מהקיבולת התיאורטית שלהן, ובכל שנה קיבולת האנרגיה שלהן משתפרת בכחמישה אחוזים נוספים.

ועם זאת, לא קל לפתח טכנולוגיית סוללות חדשה. כימיה היא תחום מורכב ומאתגר, ולא בכדי נדרשו למעלה מעשרים שנה ועבודה משותפת של כמה וכמה מדענים בכל רחבי העולם כדי להתגבר על כל החסרונות של סוללות הליתיום-יון. בטיחות, קיבולת, חיי מדף, מספר מחזורי טעינה… כל סוללה היא בהכרח פשרה בין כמה וכמה דרישות מורכבות שלעיתים סותרות זו את זו: למשל, היכולת לאגור כמות גדולה של אנרגיה בסוללה באה לעיתים על חשבון המהירות שבה יכולה הסוללה לספק את האנרגיה הזו לצרכן, וטעינה מהירה עשויה לבוא על חשבון אורך החיים של הסוללה. יש לא מעט אנשים חכמים שעובדים על הבעיות האלה - אבל בינתיים, תעשיית הרכב לא עוצרת.