רכב חשמלי מונע מצבר הוא כלי רכב שמקבל את האנרגיה שלו ממצברים נטענים בלבד. המצבר הנפוץ במאה ה-21 נקרא סוללת יוני ליתיום (סוללה נטענת וחזקה). ברכב כזה יש מנוע חשמלי בלבד, ולכן אין בו מנוע בעירה פנימית או מכל דלק. רכבים שמאחדים מנוע חשמלי ומנוע בעירה פנימית נקראים היברידיים והם לא נחשבים לרכבי-מצבר טהורים.
כלי רכב חשמליים קדמו למכוניות הבנזין. כבר בשנים 1832, 1839 בנה רוברט אנדרסון כרכרה חשמלית ראשונית. המצבר השתפר עם המצאות של גסטון פלנטה (1865) וקמיל פאור (1881), ואז החלו ניסויים ובניית דגמים פרקטיים. ב-1882 הוצג בלונדון תלת-אופן חשמלי של Ayrton & Perry, וב-1896 יוצרה המונית החשמלית הראשונה.
לפני 1900 רכבים חשמליים השיגו מהירויות מרשימות. למשל, קמיל ג'נאטזי שבר את המחסום של 100 קמ"ש ב-1899 והגיע ל-105.88 ק"מ/ש. בתחילת המאה ה-20 ייצרו חברות כמו סטודיבייקר דגמים חשמליים; עד 1912 נבנו מאות כלי רכב כאלה. אך בשנים שלאחר מכן מנועי הבעירה הפנימי הפכו לשליטים בשוק והחל קיפאון בטכנולוגיית הרכב החשמלי.
במחצית השנייה של המאה ה-20 כלי רכב חשמליים כמעט נעלמו מהשוק הצרכני, אך נשמרו בתחומים מיוחדים, מלגזות, רכבות חשמליות וקטרים, טרוליבוסים וקלנועיות. הבעיות המרכזיות היו זמן טעינה ארוך, עלות גבוהה וטווח נסיעה מוגבל.
בשנות ה-90 יצרניות גדולות פיתחו דגמי חשמל תחת לחץ רגולטורי. בסוף המאה ה-20 ובתחילת המאה ה-21 חלו פריצות דרך בסוללות ליתיום ובננוטכנולוגיה, מה שהקטין את זמן הטעינה ושיפר טווחים.
החל משנות ה-2010 חלה עלייה חדה במכירות רכבים חשמליים. ב-2014, 2015 הדגש על דגמים כמו טסלה מודל S, עם שני מנועים ויכולת נסיעה ארוכה (כ-440 ק"מ לפי היצרן), תרם להאצה בשוק. מדינות כמו נורווגיה אימצו חשמליות בקצב גבוה: ב-2015 כ-35% מהמכירות שם היו רכבים חשמליים.
המחיר של סוללות יוני ליתיום ירד בחדות בין 2008 ל-2021, כ-87% לפי נתוני משרד האנרגיה האמריקאי. ירידת המחיר היא אחד הגורמים המרכזיים להתרחבות השוק.
בשנת 2021 בערך 10% מהמכירות באירופה היו רכבים חשמליים; בעולם אחוז ההיצע היה נמוך יותר. יצרניות המשיכו להשיק דגמים חדשים וטווחי נסיעה גדלו, דוגמה: יונדאי איוניק 5 אפשרה טווחים של כמה מאות קילומטרים בסוללה גדולה.
ניסיונות לייצר רכב חשמלי בישראל החלו עוד בשנות ה-40. מאמצים מודרניים כללו מיזמים כמו בטר פלייס שבסופו של דבר נכשל. בשנים האחרונות חלה עלייה מהירה במכירות: ב-2021 נרשמה קפיצה גדולה ומכרו כ-11,000 רכבים חשמליים (כ-3.5% מהמכירות). ב-2022 נמסרו כ-27,671 כלי רכב חשמליים, וב-2023 נתח השוק עמד על כ-18%. בסוף 2023 היו כ-824 עמדות טעינה מהירה בפריסה ארצית.
יש כמה סוגים עיקריים: רכבים מונעי סוללה נטענת (Battery Electric Vehicles), רכבי היבריד פלאג-אין (Plug-in Hybrids) הכוללים גם מנוע בעירה, ורכבים מונעי תא דלק (Fuel Cell) שמשתמשים במימן להפקת חשמל.
לסוללות יש השפעה מרכזית על ביצועי הרכב. סוללת העופרת-חומצה הייתה נפוצה בראשית הדרך אבל סיפקה טווח מוגבל ומשקלה רב. לאחר מכן שימשו סוללות ניקל-מתכת-הליד (NiMH) שהיו אמינות יחסית. כיום סוללות יוני ליתיום נפוצות בזכות צפיפות אנרגיה גבוהה, כלומר יחס אנרגיה למשקל גבוה יותר. חסרונותיהן הם עלות חומרי גלם, מספר מחזורי טעינה מוגבל וסיכוני בטיחות כמו התחממות.
טכנולוגיית הבלימה המטעינה (regenerative braking) היא דרך להחזיר חלק מהאנרגיה לאגירה בזמן בלימה. באנגלית המונח מסביר עצמו: זו בלימה שממירה אנרגיה קינטית לחשמל ומטענת את הסוללה.
טסלה רודסטר הוכיחה שלרכב חשמלי אפשר להשיג ביצועים גבוהים. דגמים מסחריים פופולריים כוללים את ניסאן ליף ואת סדרת i של BMW. יונדאי הציגה דגמים כמו איוניק 5 ואיוניק 6 עם טווחים של מאות קילומטרים. חברות רבות עובדות על דור חדש של סוללות שיביאו לעלייה בטווח ובהפחתת עלויות.
היבריד פלאג-אין משלבת סוללה ומנוע בנזין. המנוע החשמלי פועל לטווחים קצרים. במידת הצורך מנוע הבנזין מייצר חשמל או מספק כוח ישיר. זה מה שמאפשר טווח ארוך יותר בנסיעות בין-עירוניות.
תא דלק ממיר אנרגיה כימית לחשמל דרך תגובה בין מימן וחמצן. ברכב מונע תא דלק המימן מאוחסן במיכל והחשמל שמופק מניע את המנוע החשמלי. היתרון הוא פליטה נמוכה בתפעול, בעיקר מים, אך הפקת המימן עצמה עלולה לייצר מזהמים, תלוי איך הוא מיוצר.
קיימת טכנולוגיה שבה אבץ מגיב עם חמצן באוויר ויוצר חשמל. החיסרון הגדול הוא שהסוללות האלה לא נטענות, ויש להחליפן בתחנות מיוחדות.
כלי רכב חשמליים נמצאים גם באוטובוסים, ברכבות, במלגזות, באופניים חשמליים, בקורקינטים וסגוויים. אוטובוסים ורכבות חשמליים מצטיינים בנוחות וביכולת להניע משקלים גדולים, ולעתים משתמשים בהחלפת סוללות כדי לפעול רציף.
יתרונות מרכזיים: הפחתת זיהום אוויר עירוני, יעילות גבוהה של המנוע החשמלי, והפחתת תלות במוצרי נפט. החיסרונות העיקריים: טווח נסיעה מוגבל יחסית, זמן טעינה, ועלות וסביבת ייצור הסוללות. השפעתם על פליטות גזי חממה תלויה באופן שבו מייצרים את החשמל להטענה.
מגמות עיקריות: ירידת מחירי הסוללות, שיפור בטווחי הנסיעה והגדלת רשת הטעינה מאיצים את המעבר לרכבים חשמליים בשנים האחרונות.
רכב חשמלי מקבל כוח מסוללה נטענת. סוללה זו שומרת אנרגיה ומספקת חשמל למנוע.
מכוניות חשמליות הופיעו כבר במאה ה-19. ממציאים בנו כרכרות ומכוניות קטנות עוד בשנות ה-1830, 1890. ב-1899 רכב חשמלי הגיע למהירות מעל 100 ק"מ/ש.
הסוללה נותנת חשמל למנוע החשמלי. מנוע חשמלי מסובב את הגלגלים. יש גם בלימה שממירה אנרגיה של הבלימה בחזרה לחשמל.
היום משתמשים בעיקר בסוללת יוני ליתיום (סוללה חזקה לטעינה). בעבר היו סוללות עופרת וסוללות ניקל. לכל סוללה יש יתרונות וחסרונות, למשל משקל, טווח חיים ועלות.
טסלה מייצרת מכוניות חשמליות חזקות וארוכות טווח. גם חברות כמו ניסאן ויונדאי מציעות דגמים פופולריים. יש רכבים חשמליים לנסיעות קצרות, וגם רכבים גדולים כמו אוטובוסים.
בעולם מכירות הרכבים החשמליים עלו מאוד בשנים האחרונות. יש מדינות שבהן חלק גדול מהמכירות הוא חשמלי. בישראל גדל מספר המכירות: ב-2021 היו יותר רכבים חשמליים, ב-2022 נמסרו כ-27,671 רכבים, וב-2023 נתח השוק הגיע לכ-18%.
יתרון: רכבים חשמליים לא פולטים עשן בזמן נסיעה, וזה טוב לאוויר בעיר. חסרון: הם צריכים טעינה, ולא תמיד ניתן לנסוע מרחקים גדולים בלי להטעין.
יש גם אופניים וקורקינטים חשמליים. רכבות ופורקי משא משתמשים במנועים חשמליים. אוטובוסים חשמליים עובדים בערים ומפחיתים רעש וזיהום.
תגובות גולשים