טכנולוגיה עתידית 

באתר zemaze.co.il, מיזם שיתופי להעלאת סרטונים מכל העולם עם כתוביות בעברית ותרגום תוכן לעברית תמצאו תכנים בהם מופיע  הערך טכנולוגיה עת.ידית 

מכישלון ענק למעצמה עולמית: כך ישראל ממציאה מחדש את הרכב החשמלי

מכישלון 'בטר פלייס' נולדה המערכת האקולוגית ששולטת בעתיד הרכב החשמלי

מכישלון ענק למעצמה עולמית: המוח הישראלי מאחורי הגלגלים

בשנת 2013, כשהכותרות בישרו על קריסתה של "בטר פלייס", רבים חשבו שזהו סוף הדרך של החלום החשמלי כחול-לבן. המיזם השאפתני של שי אגסי, שגייס כמעט מיליארד דולר כדי להקים רשת תחנות להחלפת סוללות, נרשם בדפי ההיסטוריה כאחד הכישלונות העסקיים המהדהדים ביותר. אך במבט לאחור, התברר שהכישלון הזה לא היה הסוף – אלא הדשן העשיר ביותר שמיזם טכנולוגי יכול היה לבקש.

במערכת Zemaze עקבנו אחרי המהפך המדהים הזה: ישראל, מדינה ללא פס ייצור אחד של מכוניות, הפכה ל"חדר המנועים" של תעשיית הרכב העולמית. במקום לבנות שלדות ממתכת, היזמים הישראלים החלו לבנות קוד, כימיה ופיזיקה. הם הבינו שהעתיד לא נמצא במוסך, אלא במעבדה.

מאחורי הקלעים של המהפכה הזו עומדות חברות ששינו את חוקי המשחק. בעוד העולם נאבק ב"חרדת טווח", חברות כמו StoreDot מהרצליה המציאו סוללות ש"נושמות" ונטענות בתוך דקות. כשהנהגים חיפשו עמדות טעינה, Electreon הפכה את הכביש עצמו למטען אלחוטי ענק. ואם חשבתם שמכונית היא קופסה קשיחה, City Transformer ו-REE הוכיחו שמכונית יכולה להתכווץ או להיבנות מחדש כמו לגו.

הסיפור שלפניכם הוא לא רק על כלי רכב, אלא על היכולת הישראלית לקחת כישלון גרנדיוזי ולהפוך אותו למנהיגות טכנולוגית שקובעת איך כל העולם ייסע מחר בבוקר.

תופתעו לדעת: מה באמת קורה מאחורי הקלעים של האוטו-טק הישראלי?

  • הירושה של בטר פלייס: הידעתם שרבים מהמהנדסים שהובילו את בטר פלייס הם אלו שמניעים היום את הסטארט-אפים המצליחים ביותר בתחום? הידע שנצבר על ניהול רשתות חשמל חכמות הפך לבסיס של תעשייה שלמה.

  • השיא העולמי בכביש המהיר: חברת Electreon כבר מזמן לא בשלב הניסויים "על הנייר". בצרפת הם שברו שיא עולמי כשהצליחו להטעין משאית של 40 טון תוך כדי נסיעה מהירה, מה שמוכיח שהעתיד כבר כאן.

  • סוללות ש"נושמות": הסוד של StoreDot הוא החלפת הגרפיט המסורתי בסיליקון. כדי למנוע מהסוללה להתפוצץ בטעינה מהירה, הם פיתחו ננו-חלקיקים אורגניים שמאפשרים לחומר "לנשום" מבלי להישבר.

  • בטוחה כמו משפחתית: ה-CT2 של 'City Transformer' אולי נראית קטנה ומתכווצת, אבל היא עברה מבחני ריסוק אירופאיים מחמירים. היא מוכיחה שגם ברוחב של אופנוע, אפשר לשמור על רמת בטיחות של רכב רגיל.

צפו בסרטון "מכישלון ענק למעצמה עולמית: כך ישראל ממציאה מחדש את הרכב החשמלי" מערוץ היוטיוב © Grand Structures. כיצד ישראל כותבת מחדש את חוקי הרכב החשמלי. ישראל לא בונה מכוניות. היא בונה מחדש את החוקים שהמכוניות הללו פועלות על פיהם. כיצד מדינה ללא תעשיית רכב הפכה למנוע הנסתר מאחורי מהפכת הרכב החשמלי העולמית. מכבישים שטוענים כלי רכב באופן אלחוטי במהירות של 100 קמ"ש, דרך סוללות שמתמלאות תוך חמש דקות, ועד למכוניות שמתכווצות, פשוטו כמשמעו.

'בטר פלייס' – מכישלון להצלחה

בשנת 2008, יזם ישראלי כריזמטי בשם שי אגסי הבטיח לשנות את העולם. הוא גייס כמעט מיליארד דולר כדי לבנות את 'בטר פלייס', רשת עתידנית של רובוטים שיחליפו את סוללת הרכב החשמלי שלכם ב-60 שניות. זו הייתה האפל של המכוניות, עוד לפני שטסלה הייתה טסלה. 5 שנים לאחר מכן, החברה פשטה רגל. היא נותרה אחד הכשלים המרהיבים ביותר בהיסטוריה המוטורית, מבנה תשתית גרנדיוזי שקרס תחת משקלו שלו.

'בטר פלייס' לא מתה. היא התנפצה והשברים שלה דישנו מערכת אקולוגית שלמה.

כיום, ישראל, מדינה ללא תעשיית ייצור רכב מקומית, הפכה לחדר המנועים הסודי של מהפכת הרכב החשמלי העולמית. הם לא בונים מכוניות. הם ממציאים מחדש את הפיזיקה של האופן שבו מכוניות פועלות – מכבישים שמטעינים אותך אלחוטית ב-100 קמ"ש ועד סוללות המתמלאות בחמש דקות ושלדות שטוחות לחלוטין.

מכישלון ענק למעצמה עולמית. אומת הסטארט-אפ בונה את התשתית הבלתי נראית של העתיד

למה להיטען בעצירה?

ברוכים השבים ל- "מבנים גרנדיוזיים'. הבעיה הגדולה ביותר עם רכבים חשמליים היא הסוללה. היא כבדה, יקרה והיא נגמרת. אבל מה אם לא הייתם צריכים סוללה גדולה? מה אם הדלק היה בכביש? חברת Electreon, אלקטריאון וירלס בע"מ מבית ינאי שאלה שאלה רדיקלית – למה לעצור כדי להיטען, כשאפשר להיטען תוך כדי נסיעה?

העברת אנרגיה אלחוטית דינמית.

זה נשמע מדע בדיוני, אבל זו פשוט פיזיקה. צוותים חופרים תעלה צרה באספלט של כביש קיים. הם מניחים בפנים סלילי נחושת (Proprietary Copper Coils), מכסים אותם באספלט ומחברים אותם לרשת החשמל. הכביש נראה בדיוק אותו דבר, אבל כאשר רכב המצויד במקלט נוסע מעליו, שדה מגנטי מעביר אנרגיה מהכביש אל המכונית.

בסוף 2023 ו-2024, בקטע פיילוט בכביש A10 בצרפת, אלקטריאון השיגה שיא עולמי. הם העבירו אלחוטית 270 קילוואט של כוח למשאית הנוסעת במהירות בכביש המהיר. זו לא רק טעינה  קלה. זה מספיק כוח כדי להניע משאית במשקל 40 טון ולטעון את הסוללה שלה בו זמנית. המשמעות היא שמשאית יכולה תיאורטית לנסוע מתל אביב לפריז מבלי לעצור כלל. המשמעות היא שנוכל לכווץ את סוללות הרכב החשמלי ב-80%, מה שהופך את המכוניות לקלות יותר, זולות יותר וירוקות יותר. נכון לעכשיו, הם מחשמלים מסופי אוטובוסים בתל אביב ונמצאים בשותפות עם 'חוצה ישראל' כדי להניע את קווי האוטובוסים של המטרו העתידי. הם הופכים את המבנה הגרנדיוזי של הכביש עצמו לתחנת כוח בלתי נראית.

אבל אנחנו לא יכולים לחשמל כל כביש על פני כדור הארץ. בסופו של דבר, צריך להתחבר לחשמל והיום, זה אומר לחכות 30 דקות, 40 דקות, שעה. זו 'חרדת הטווח', חברת StoreDot מהרצליה טוענת שהיא חיסלה את החרדה הזאת.

טעינה ל- 160 קילומטר ב- 5 דק'

הטכנולוגיה שלהם נקראת '100 ל-5', ההבטחה פשוטה – לטעון לטווח של 160 קילומטר בחמש דקות בלבד. זו המהירות של מילוי מיכל דלק. איך עושים את זה? על ידי שינוי הכימיה. סוללות ליתיום-יון מסורתיות משתמשות באנודות גרפיט. כאשר מנסים לטעון אותן מהר מדי, היונים נתקעים וגורמים לשקיעת ליתיום שהורסת את הסוללה או גורמת לשריפות. StoreDot החליפה את הגרפיט בסיליקון. סיליקון יכול להחזיק יונים הרבה יותר מהר וצפוף.

אבל סיליקון מתרחב ונסדק בעת טעינה

פריצת הדרך של StoreDot הייתה יצירת מבנה אורגני קנייני, ננו-חלקיקים חצי-מוצקים, המאפשר לסיליקון "לנשום" מבלי להישבר. ב-2024 הם הוכיחו שזו לא הצגה. הם הדגימו את הטכנולוגיה הזו באב-טיפוס של Polestar 5  בטעינה מ-10% ל-80% ב-10 דקות בלבד. הם חתמו על עסקאות עם שבע יצרניות רכב גדולות. עד 2026 הם מתכננים להוריד את זמן הטעינה לארבע דקות. זהו סופה של "הפסקת הקפה" לטעינה.

כימיה היא לא הגבול היחיד

סטארט-אפ ישראלי אחר, Addionics משנה את הפיזיקה. אלקטרודות מסורתיות הן כמו סנדוויץ':שכבות שטוחות של רדיד מתכת. Addionics בונה אלקטרודות תלת-ממדיות שנראות כמו ספוג מתכת מיקרוסקופי. המבנה הנקבובי הזה מאפשר לאלקטרוליט להיספג עמוק לתוך המתכת, מה שמגדיל את שטח הפנים ב-300%. זה מקטין את ההתנגדות הפנימית ואת החום ומאפשר לסוללות קיימות להיטען מהר יותר ולהחזיק יותר אנרגיה, רק על ידי שינוי צורת הרדיד בפנים. זהו מבנה גרנדיוזי שנבנה בסולם המיקרון.

תיקנו את הכביש. תיקנו את הסוללה. עכשיו, בואו נתקן את המכונית.

במשך 100 שנה, מכוניות נבנו סביב המנוע. אפילו טסלות נבנות סביב יחידת הנעה מרכזית. REE Automotive מתל אביב החליטה למחוק הכל. הם המציאו את – 'REE Corner'. הם לקחו את המנוע, ההיגוי, המתלים, הבלמים והמחשב וריסקו את כולם ליחידה קומפקטית אחת שיושבת בתוך קשת הגלגל. התוצאה היא שלדה שהיא שטוחה לחלוטין. אין סרנים, אין מוטות היגוי, אין מחיצות אש. זוהי פלטפורמת "סקייטבורד" מודולרית לחלוטין. אפשר לחבר עליה כל גוף: רכב משלוח, אוטובוס, רובוטקסי. ומכיוון שמדובר ב- 'X-by-wire', הכול נשלט לא על ידי מוטות מכניים אלא על ידי אותות חשמליים. ההגה יכול להיות בכל מקום, או לא להיות בכלל.

אבל אם REE ממציאה מחדש את המשאית, 'City Transformer' מצילה את העיר. הפקקים בתל אביב הם אגדיים. ה- CT2 הוא רכב שנועד להביס אותם. זהו הרכב החשמלי הראשון בעולם שמשנה צורה. כשאתה נוהג בכביש מהיר, הגלגלים נדחפים החוצה לרוחב של 1.4 מטר ליציבות ומאפשרים מהירות של 90 קמ"ש. אבל כשאתה צריך לחנות או לנווט בסמטה צרה, אתה לוחץ על כפתור. השלדה נסוגה. המכונית מתכווצת לרוחב של מטר אחד. היא הופכת לאופנוע עם גג. אפשר להכניס ארבעה כאלה למקום חניה בודד. הרכב מושק ב-2025/2026 ומחירו בסביבות 16,000 אירו. זוהי יצירת מופת הנדסית דמוית אוריגמי, שנועדה להוציא מהרחובות את רכבי ה- SUV הענקיים.

'האופציה הגרעינית' לטווח

ולבסוף, יש את 'האופציה הגרעינית' לטווח. מה אם לא הייתם צריכים להתחבר לחשמל לעולם? חברה בשם Phinergy החייתה טכנולוגיה שננטשה במשך עשורים – סוללות אלומיניום-אוויר. הסוללות הללו לא אוגרות חשמל; הן יוצרות אותו. הן מגיבות אלומיניום עם חמצן מהאוויר כדי לשחרר כמויות עצומות של כוח. אלומיניום מחזיק צפיפות אנרגיה גבוהה בהרבה מליתיום. מכונית המצוידת במגדיל טווח של אלומיניום-אוויר יכולה לנסוע 1,000 מייל על מיכל בודד. הבעיה היא שאי אפשר להטעין אותה, האלומיניום הופך להידרוקסיד אלומיניום. הפתרון של Finergy הוא מערכת החלפה: אתה נוהג 1,000 מייל ואז מחליף את מחסנית האלומיניום בתחנת שירות תוך 5 דקות. הפסולת ממוחזרת בחזרה לאלומיניום באמצעות אנרגיה ירוקה. זוהי סוללה של כלכלה מעגלית המושלמת למקומות כמו הודו שבהם רשת החשמל חלשה, אבל הצורך לטווח הוא גבוה.

ישראל מייצרת אפס מכוניות. אין לה את פורד, טויוטה או פולקסווגן. וזו, באופן פרדוקסלי, הסיבה שהיא מובילה. הישראלים לא מעוכבים על ידי מורשת מנועי הבעירה או מפעלים בני מאה שנה. מהנדסים ישראלים היו חופשיים לחשוב מחדש על המכונית מעקרונות יסוד. הם הסתכלו על המכונית וראו בעיית סוללה, בעיית גיאומטריה ובעיית תשתית, והם פתרו אותן באמצעות כימיה, סיליקון וקוד.

המבנה הגרנדיוזי כאן אינו מפעל. זו המערכת האקולוגית עצמה שנולדה מתוך הכישלון של בטר פלייס. הרשת הזו של חברות מוכיחה שאת העתיד של הנהיגה לא נמצא במיכל דלק ואפילו לא בעמדת טעינה. הוא יימצא בכביש עצמו, מתחת לצמיגים שלכם.

איזו מהטכנולוגיות הללו לדעתכם תנצח? האם הייתם סומכים על מכונית הנטענת תוך כדי נסיעה?

אודות ערוץ Grand Structures

ערוץ היוטיוב © Grand Structures. הערוץ הוא הבית לחובבי הנדסה והיסטוריה שרוצים להבין את הסיפורים שמאחורי ההישגים הגדולים ביותר של האנושות. הערוץ יוצר סרטים דוקומנטריים קולנועיים המנתחים את המגה-פרויקטים מעוררי ההשראה ביותר בעולם. היוצרים חושפים תוכניות שאפתניות, חידושים מהפכניים וסיפורים אנושיים של הקרבה וגאונות. מהסכרים והגשרים האיקוניים של המאה ה-20 ועד לגורדי השחקים ופלאי ההנדסה שעיצבו את עולמנו.

 

המחשב הקוונטי למתחילים: מדריך לעתיד ה- AI

המחשב הקוונטי למתחילים

המחשב הקוונטי למתחילים: מדריך לעתיד ה- AI. תרגום תוכן מערוץ היוטיוב © Science ABC. הסרטון הפעם על מהפכת המחשבים הקוונטיים. הם עדיין לא במיינסטרים אבל עתידים לחולל מהפכה בכל תחומי החיים.

תרגום הסרטון

מהו המחשב הקוונטי ואיך הוא פועל

מחשב קוונטי הוא מחשב מתקדם המשתמש בעקרונות הפיזיקה הקוונטית לביצוע חישובים במהירויות שלא ניתן להשיגן אפילו על ידי מחשבי העל (Supercomputers) המובילים בעולם המודרני.

כדי להבין כיצד מחשב קוונטי פועל, דמיינו שאתם משחקים משחק שחמט ורוצים לחזות את כל המהלכים האפשריים שיריבכם עשוי לבצע. ניתן לעשות זאת באמצעות מחשב קלאסי. הוא יעבור על כל מהלך של היריב שלכם בזה אחר זה עד שירוץ על כל המהלכים האפשריים. התהליך הזה, כפי שאתם יכולים לדמיין, יכול לגזול זמן. עם זאת, אם היה לכם מחשב קוונטי, הוא היה מדמה את כל המהלכים האפשריים של היריב בבת אחת, בשבריר מהזמן שלקח למחשב הקלאסי. זה דומה למה שמחשב קוונטי יכול לעשות בתחום הניתוח והחישוב.

ההבדל המהותי: מביטים ל-Qubits

מחשב קוונטי ומחשב קלאסי דומים בכמה מובנים. לשניהם מעגלים, שבבים ושערי לוגיקה לעיבוד מידע ושניהם מופעלים על ידי אלגוריתמים. ההבדל העיקרי טמון באופן שבו הם מעבדים מידע. מחשבים קלאסיים משתמשים בביטים בינאריים (bits) שערכיהם 0 או 1 ומייצגים את מצב ה-"מופעל" או ה-"כבוי" של זרם חשמלי. מחשבים קוונטיים לעומת זאת משתמשים בקיוביטים (qubits) שיכולים להתקיים בשני המצבים בו זמנית, תכונה הידועה בשם סופרפוזיציה (Superposition). בזכות הקיוביטים, מחשבים קוונטיים מעבדים מידע בצורה חדשנית. הטכנולוגיה הזו פותחת דלת לעתיד חדש ותשנה את עולם המדע.

סופרפוזיציה, דוגמה בעזרת מטבע

בואו נבחן את מושג הסופרפוזיציה באמצעות דוגמה יומיומית. כאשר אתם מטילים מטבע, הוא יכול להראות "עץ" או "פלי". אבל כשהמטבע מסתובב באוויר, באיזה מצב תגידו שהוא נמצא? האם זה עץ או פלי? בזמן שהוא מסתובב באוויר, אפשר לטעון שהוא גם עץ וגם פלי, נכון?

באופן דומה, קיוביט יכול להתקיים בו זמנית במצבי 0 ו-1. במחשב קוונטי, מערכת של קיוביטים מרובים יכולה להחזיק בו זמנית במספר מצבים, מה שמאפשר למחשב הקוונטי לעבד פתרונות רבים במקביל, משהו שמחשב קלאסי אינו יכול לעשות. היכולת הזו מאפשרת למחשבים קוונטיים לפתור בעיות במהירות רבה יותר ממחשבים קלאסיים.

שזירה קוונטית (Entanglement)

הקסם של המחשבים הקוונטיים לא מסתיים בקיוביטים ובמצבים המרובים שלהם. המצבים המרובים של מספר קיוביטים יכולים להיות מקֻשָּׁרִים זה לזה, או בשפת מכניקת הקוונטים, הם שזורים (entangled) זה בזה.

קיוביטים שזורים פועלים באופן שבו הפעולות של קיוביט אחד יכולות להשפיע על קיוביטים אחרים, לא משנה עד כמה הם רחוקים, וכן יכולים להשפיע על המערכת כולה. זה מאפשר כוח חישוב גבוה משמעותית, משהו שמחשבים קלאסיים אינם יכולים להשיג. קיוביטים שזורים מתפקדים בצורה חלקה הודות לשזירה קוונטית (Quantum Entanglement).

המראה החיצוני והתקדמות

בנוסף, מחשב קוונטי לא נראה כמו מחשב או המחשב הנייד הרגילים שלכם. כשתיכנסו לחדר המחשב הקוונטי, תראו מיד מכונה גדולה ומורכבת. היא מזכירה נברשת מוזהבת המוקפת במבוך של חוטים וצינורות, ממש כמו בסרט מדע בדיוני. מחשבים קוונטיים כבר פועלים בעולם בכמה צורות. חברות טכנולוגיה מובילות משתמשות בהם כיום כדי לפתח תוכנה ושפות תכנות חדשות.

המחשב הקוונטי של גוגל

ההתקדמות המשמעותית ביותר במחשוב הקוונטי בשנים האחרונות התרחשה באוקטובר 2019, כאשר גוגל טענה שהיא השיגה עליונות קוונטית (Quantum Supremacy) באמצעות המחשב הקוונטי שלה. הדבר כלל שימוש במעבד הסיקמור (Sycamore) המיוחד שלהם לביצוע סוג ספציפי של חישוב בצורה מהירה ויעילה בהרבה ממחשב העל הקלאסי החזק ביותר. ההדגמה הזו של עליונות קוונטית אישרה את הרעיון שמחשבים קוונטיים אכן יכולים לעלות על מחשבים קלאסיים במשימות ספציפיות בצעדי ענק, ויכולים לבצע פעולות שמחשבים קלאסיים אינם יכולים לבצע. ההתקדמות הזו דחפה חברות אחרות, כגון מיקרוסופט, IBM, וכמה סטארט-אפים להגביר את המחקר הקוונטי שלהן בחיפוש אחר תוצאות גדולות אף יותר.

עתיד בלתי נתפס

לאחר שיתממש מלוא הפוטנציאל של מחשבים קוונטיים, הוא יבשר עולם של אפשרויות בלתי נתפסות באמת. למחשבים קוונטיים יש יכולות חישוב עצומות שישפרו מאוד את האינטליגנציה המלאכותית. שירותי ענן קוונטי מאיצים את למידת המכונה. הם מעבדים נתונים רבים ומבצעים חישובים מסובכים במהירות חסרת תקדים. בתחום אבטחת הסייבר, מחשבים קוונטיים יוכלו לשמור על הצפנת נתונים במהלך שימוש פעיל ולספק הגנה חזקה. הם גם עומדים לחולל מהפכה במחקר רפואי ותרופות, חיזוי מזג אוויר וטכנולוגיית סוללות רכב.

יעברו שנים עד שהמחשוב הקוונטי יהפוך למיינסטרים. עם זאת, המחשבים הללו יהיו עוצמתיים במיוחד. הם יפתרו בעיות מדעיות סבוכות וגם בעיות יומיומיות משעשעות. בעתיד, המחשב ימצא עבורכם גרביים אבודות או יסביר לכם למה נכנסתם למטבח ושכחתם מה רציתם.