Aku Saarelainen Teknistä etumatkaa

Akkutekniikan kiusallisen hidas kehitys

  • Eri materiaalien mahdollistamia akkukennon energiatiheyksiä. (Liimatainen)
    Eri materiaalien mahdollistamia akkukennon energiatiheyksiä. (Liimatainen)
  • Teslan valtava akkupaketti koostuu tuhansista pienistä akkukennoista
    Teslan valtava akkupaketti koostuu tuhansista pienistä akkukennoista

Artikkelisarjan kirjoittamiseen ajoi ajatus, johon olen törmännyt jo useammassa paikassa:

 

”Mikäli sähköauton akkujen kehitys on yhtä nopeaa kuin matkapuhelinten, niin ihan jo lähivuosina…”

 

Mutta kun ei ole.  

Toisin kuin matkapuhelimet, sähköenergian varastointi nykyisen kaltaisiin akkuihin on jo hyvin varttunut teknologia, jonka ”matalalla roikkuvat hedelmät” alkaa olla poimittu. Nykyaikaisessa sähköautossa käytettävässä yksittäisessä akkukennossa on teknisesti tarkasteltuna samat komponentit kuin Bagdadin liepeiltä löytyneessä yli 2000 vuotta vanhassa ensimmäisessä tunnetussa paristossa. On ilmeistä, että keksintö jäi ensimmäisen version luomisen jälkeen joksikin aikaa unholaan, mutta joka tapauksessa nykyhetkeen johtanut kehitys on ollut tämän perusrakenteen hiomista lähinnä materiaalien osalta.

Akkujen materiaalien kehitys on perinteisesti edennyt osin hyppäyksittäin, osin tasaisesti. Käytännössä jokin uusi materiaali voi tuoda akulle lisää suorituskykyä, ja lisätyöllä tästä materiaalista voidaan sitten puristaa vielä enemmän tehoa irti. Prosessi edellyttää jatkuvaa tutkimustyötä ja on verrattain hidas. Ilmiötä on havainnollistettu liitteenä olevassa kuvaajassa. Alalla arvioidaan, että uuden akkuinnovaation ensimmäisestä patenttihakemuksesta teknologian käyttöönottoon autoteollisuudessa kestäisi jopa 20 vuotta. Viive koostuu akkuteknologian kehittämisestä ja ajoneuvon suunnitteluun käytetystä ajasta. Tästä johtuen uutiset maailmaa mullistavista akkukeksinnöistä, jotka saadaan aivan lähiaikoina käyttöön, herättävät ainakin kirjoittajassa skeptisyyttä.

Akun kykyä varastoida sähköenergiaa kuvataan akun energiatiheydellä, jonka yksikkö on Wh/kg. Jos akun energiatiheys olisi vaikkapa 120 Wh/kg, voisi puolen kilon painoisella akulla valaista autotalliaan 60 W hehkulampulla tunnin ajan. Siis jos sattuisi jostain vielä hehkulampun löytämään. Nykyaikaisen sähköauton akkupaketti koostuu useammasta pienestä akkukennosta. Esimerkiksi Tesla S:n 85-version akkupaketti pitää sisällään 7 104 hieman AA-paristoa suurempaa akkukennoa. Tässä mielessä Saturday Night Liven vitsi paristoilla toimivasta sähköautosta ei oikeastaan edes mennyt kovin metsään (linkki). Panasonicin mukaan yksittäisen akkukennon energiatiheydeksi voidaan nykytekniikalla saavuttaa noin 300 Wh/kg. Tästä suuremmat energiatiheydet vaativat uutta teknologiaa ja uusia materiaaleja, ja ovat aiemmin kuvatun 20 vuoden kehityssyklin ensimmäisessä vaiheessa.

Esimerkkinä käytetyn Tesla S:n akku painaa noin 500 kiloa. Miksei akkupaketin energia sitten ole 150 kWh? Syy on akkupaketin rakenteessa, sillä akkupaketti ei ole pelkkää akkua. Litiumioniakkukennon sisältämä nestemäinen elektrolyytti vaatii suojakseen kestävät runkorakenteet, minkä lisäksi akkukennojen synnyttämää lämpöä on hillittävä erilaisilla jäähdytys- ja ohjausjärjestelmillä. Näin ollen akkupaketti sisältää merkittävästi muutakin, kuin pelkkää akkua. Tämän ”hyötysuhteen” kehittämiseksi on jatkuvasti käynnissä useita projekteja, onhan kyseessä miljardien dollarien bisnes. Akkutekniikan tulevaisuudennäkymistä jatkan seuraavassa osassa.

Yhteenvetona voidaan todeta, että vaikka akkutekniikka on selkeä pullonkaula sähköautojen kehityksessä, ei nopeaa helpotusta ole näköpiirissä – ainakaan akkua itsessään kehittämällä. Ilmiö ei rajoitu liikenne-energiaan, vaan ulottuu kaikkiin sähkökäyttöisiin laitteisiin, mikä lienee tuttua kaikille älypuhelimen omistajille. Kirjoittaja itsekin kärsii toisinaan Akun kestävyyteen liittyvistä ongelmista.

 

Tärkeimmät lähteet:

https://www.omicsonline.org/open-access/technology-forecast-for-electric...

https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/66012/liimatainen_lauri.pd...

https://www.quora.com/How-many-batteries-are-in-a-Tesla-car

https://asia.nikkei.com/Tech-Science/Tech/New-battery-technologies-still...

https://cleantechnica.com/2018/06/07/yes-tesla-recycles-all-of-its-spent...

Piditkö tästä kirjoituksesta? Näytä se!

16Suosittele

16 käyttäjää suosittelee tätä kirjoitusta. - Näytä suosittelijat

NäytäPiilota kommentit (40 kommenttia)

Käyttäjän rjaaskel kuva
Risto Jääskeläinen

Se, että polttomoottoriautojen käynnistysakku on edelleen lyijyakku, antanee pienen vinkin siitä, ettei uusien akkuteknologioiden kaikki ominaisuudet riitä vielä syrjäyttämään lyijyakkua tässä roolissa.

Kuivan lehmänlannan energiatiheys on muuten yli 4000 Wh/kg:
https://en.wikipedia.org/wiki/Energy_density

Kyse ei ole tokikaan ulos saatavasta sähköstä, vaan polttamalla saatavasta energiasta, mutta asettaa kuitenkin kovan tavoitteen akkujen kehittelijöille: jospa pääsisi edes lehmän lannan tasalle. Tai ehkä antaakin idean suuntautua strilingmoottoreihin jne.

Käyttäjän akusaarelainen kuva
Aku Saarelainen

Mikäli lasketaan mukaan koko ihmiskunnan historia, rehu lienee käytetyin eli suosituin liikennepolttoaine. Tästä huolimatta on yhä useampi on siirtynyt rehukäyttöisistä ajoneuvoista polttomoottorikäyttöisiin, vaikka haittapuolia on ollut useita.

Lyijyakku toimii omassa roolissaan, mutta sähköauton liikenne-energian tuottamiseen siinä on puutteita. Hinta on toki halpa. Ski-Doon uusissa moottorikelkoissa käynnistysakku on korvattu superkondensaattorilla(SHOT-järjestelmä). Siinä käytössä keveys on isompi kriteeri kuin hinta. Litiumioniakkujen hinnan laskiessa en äkkiseltään näkisi estettä niiden yleistymiseen myös käynnistysakkuina.

Käyttäjän AaroKustaanheimo kuva
Aaro Kustaanheimo

Nyt aiotaan kieltää lyijyakut. Mielestäni olisi kuitenkin parempi, jos ne sallittaisiin edellyttäen, ettei niistä irtoa lyijyä normaalikäytössä. Valitettavasti vaihtoehtoisiin akkuihin tarvittavista aineista on pulaa.

Käyttäjän MikaRiik kuva
Mika Riikonen

Sen verran kommentoisin, että akku ei varastoi sähköenergiaa vaan kemiallista energiaa.

Käyttäjän akusaarelainen kuva
Aku Saarelainen

Teknisesti ottaen - juuri näin! Tekstissäni on muutamakin muu mutka hieman oikaistu asioiden yksinkertaistamiseksi.

Käyttäjän MikaRiik kuva
Mika Riikonen

Tuo on yleinen käsitys nettipalstoilla.

Sen takia siitä huomautin, koska palstoilla kuvitellaan että akkuun voi ikään kuin kaataa sähköä sisään minkään sitä rajoittamatta. Tällöin jää huomioimatta se, että akun sisäisen kemiallisen reaktion nopeus ja määrä määrittää kuinka nopeasti akkua voi varata tai purkaa.

Käyttäjän akusaarelainen kuva
Aku Saarelainen Vastaus kommenttiin #7

Tuossa tutkimuksessani otin kantaa myös akun varaamisen yhteydessä tapahtuviin ilmiöihin ja erilaisiin sähköautojen lataustapoihin. (Kappale 2.8 s. 30: http://www.doria.fi/handle/10024/160408 )

Seuraavaksi ajattelin kirjoittaa akkutekniikan tulevaisuudennäkymistä, mutta kieltämättä yhden kirjoituksen voisi pyhittää lataustapahtumille.

Sähköauton lataamisesta toki löytyy tietoa netistä runsaasti myös kotimaisilla kielillä.

Käyttäjän MikaRiik kuva
Mika Riikonen Vastaus kommenttiin #8

Onko missään arvioitu kuinka paljon sähköenergiaa tarvittaisiin polttomoottorihenkilöautojen korvaamiseen sähköautoilla?

Tein itse eräälle nettisivulle oheisen nopean ja epätarkan harjoitelman, jonka lukuihin ei kannata tarkemmin luottaa:

Lehdessä mainittiin, että Suomessa myytiin menneenä vuonna 1,9 mrd litraa moottoribensiiniä. Ihan kaikkihan tuosta ei mene autoihin, mutta verrytellään tuolla luvulla...

Wikipedian mukaan bensiinin energiasisältö on 9 kWh/l. Koska polttomoottori on varsin tehoton muuntamaan lämpöarvoa mekaaniseksi työksi, niin käytin olettamana 25% hyötysuhdetta. Noilla oletuksilla sain bensa-autojen vuotuiseksi energiantarpeeksi 4275 GWh/a. Oletetaan edelleen, että sähkökäyttöisenä kokonaishyötysuhde olisi 90%, joten saadaan 4750 GWh/a.

Olkiluoto 1+2 tuottavat omistajansa mukaan vuodessa 14348 GWh/a, josta tuo 4750 GWh/a olisi 33%. Edelleen, Olkiluodon tuotanto on 17% valtakunnan sähkökulutuksesta, joten bensa-autojen korvaaminen sähköautoilla vastaisi siis n. 6% osuutta Suomen nykyisestä sähkönkulutuksesta.

Dieselin osalta hätäisesti löytyi Motivan arvio siitä, että kevyen liikenteen osuus dieselin kulutuksesta olisi 20%. Dieseliä meni kaikkiaan 3 mrd litraa. Käyttäen 33% hyötysuhdetta, sain kevyen dieselliikenteen energiantarpeeksi 2000 GWh/a. Samoilla oletuksilla kuin edellä, sähköistettynä tarvittaisiin 2222 GWh/a dieselhenkilö- ja pakettiautojen sähköistämiseen. Silloin autot veisivät n. 9% valtakunnassa käytetystä sähköenergiasta?

Käyttäjän akusaarelainen kuva
Aku Saarelainen Vastaus kommenttiin #9

Tuossahan tuo näyttäisi olevan arvioitu. En itse keskity sähköenergian tuottamisen ongelmaan, se on luonteeltaan poliittinen kysymys, johon en halua tässä yhteydessä antautua. Minun näkökulmani on enemmänkin yhden dieselauton korvaaminen yhdellä sähköautolla tai sähköhybridillä - suorituskyky edellä.

Pelkästään noita lukuja tuijottamalla tuo sähköenergiantarve ratkeaisi sillä, että tuo käyttämättä jäävä diesel poltettaisiin korkean hyötysuhteen generaattoreissa. Varmaan jäisi sähköä ylikin =)

Käyttäjän MikaRiik kuva
Mika Riikonen Vastaus kommenttiin #10

Energiantarve kilowattitunteina on vasta osatotuus.

Suurempi kysymys on lataamisen käytännön suorittaminen. Siis missä määrin lataaminen hoidetaan "hitaasti" kotioloissa "yön yli" vs. pikalatauksena, jolloin jo nykyään ollaan 0,1-0,3 MW tehoissa.

Pikalataaminen selvästikin osuu päiväsaikaan, jolloin sähkönkäyttö on muutenkin jo huipussaan. Kokonaistehon lisäksi ongelmaksi nousee latausaseman syöttö silloin, kun autoja on 10-20 samaan aikaan ladattavina. Tuolloin tehontarve ja syöttölinjan kapasiteettivaade on useiden megawattien luokkaa.

Käyttäjän akusaarelainen kuva
Aku Saarelainen Vastaus kommenttiin #11

Näinhän se on. Nämä ratkaisut ovat jo ajoneuvon ulkopuolista tekniikkaa, ja kuten tuli todettua, politiikkaa. Onneksi kehityssuuntia näiden ratkomiseen on jo tulossa, kuten "energian internet": https://www.wired.com/story/bill-joy-finds-the-jes...

Käyttäjän AaroKustaanheimo kuva
Aaro Kustaanheimo Vastaus kommenttiin #10

Jos polttomoottoriautot aiotaan korvata LiFePO4-akkuisilla, litiumioniakkuisilla tai litiumionipolymeeriakkuisilla sähköautoilla, niin pidän litiumin saatavuutta sähkön tuottamista vakavampana ongelmana.

Käyttäjän JukkaKeskinen kuva
Tapio Keskinen

Se on juuri näin, ja kuten jokainen voi sähkökemiallisesta jännitesarjasta nähdä, mitään mullistavaa ei ole luvassa.

Käyttäjän MattiKarnaattu kuva
Matti Karnaattu

En minäkään kyllä odota mitään scifiakkua, että olisi sen teslan akustot jossain sytkärin kokoisessa tikussa.

Sen sijaan, akustojen valmistustapaa voi kyllä parantaa. Esimerkiksi löytyy suolavesi akku.

Litiumakustot ovat vähän hölmöjä kun se litium on kuitenkin rajallinen resurssi ja ne akut ovat melko nopeasti kuluvia.

Verrattuna vaikka NiFe akkuihin jotka sitten kestää helposti vaikka sata vuotta.

Käyttäjän puppek kuva
Tuomas Karhunen

Jostain kuulin, että jos litiumakun energiatiheyden saisi 10-kertaiseksi, vastaisi se dynamiittia. Mitä sitten kun tuo energia vapautuisi hallitsemattomasti esim kolarissa?

Käyttäjän akusaarelainen kuva
Aku Saarelainen

Ajokorttini vanhenee vuonna 2033, kun uusi veret seisauttava ajokorttilaki suorittaa lopullisen iskunsa. Nykyisen ajokortin voimassaoloaikana en ole huolissani akkujen energiatiheyden kymmenkertaistumisesta.

Akkujen turvallisuutta parannetaan suojarakenteilla, jotka toisaalta tuovat ajoneuvoon ylimääräistä painoa. Kiinteäelektrolyyttisellä akulla voitaisiin kiertää osa nykyisistä ongelmista. Tulen käsittelemään aihetta seuraavassa kirjoituksessani.

Mitä tulee energian hallitsemattomaan vapautumiseen, en haluaisi olla myöskään paikalla nykyisen ajoneuvoni 77-litraisen polttoainetäytön energian vapautuessa "hallitsemattomasti".

Käyttäjän puppek kuva
Tuomas Karhunen

"en haluaisi olla myöskään paikalla nykyisen ajoneuvoni 77-litraisen polttoainetäytön energian vapautuessa "hallitsemattomasti""

Polttoaineen itsensä energiatiheys on 0, joten ei hätää. Vasta happeen yhtyessä energia vapautuu.

Käyttäjän AaroKustaanheimo kuva
Aaro Kustaanheimo

Dynamiitti tuottaa palaessaan lämpöä vain noin kymmenesosan siitä mitä sama määrä esimerkiksi polttoöljyä, koska suuri osa sen massasta on happea, typpeä ja sideaineita.

Käyttäjän jgagarin56 kuva
Juha Kuikka

Joko tai ajatus ei ole kovin realistinen.

Pienet city-autot voivat tulevaisuudessa hyvin olla puhtaasti sähkökäyttöisiä. Niillä ajetaan lyhyitä paikallisia matkoja.

Kaupparatsujen bemareille ja maajussien volvoille sopii hybridimalli.

Raskas kalusto, rekat, bussit, kuormurit j.n.e. tarvitsevat tulevaisuudessakin polttomoottorin. Se voi olla biodieseliä tai muuta vastaavaa, mutta ei niitä tukkikuormia Suomen pakkasessa koskaan tulla sähköllä kuskaamaan.

Käyttäjän akusaarelainen kuva
Aku Saarelainen

”Te (Japanilaiset) ette tule koskaan kilpailemaan Yhdysvaltojen kanssa teknologian alalla.”
– John Foster Dulles, Yhdysvaltojen ulkoministeri (1950)

"Koskaan" on melko painava sana.

Sähköauto toimii hirmupakkasissa dieseliä luotettavammin, etenkin jos kabiinia ei tarvitse lämmittää kuljettajaa varten.

Mutta mitä blogin tähtäimessä olevaan 2030-lukuun tulee, pidän hyvin todennäköisenä useasta erilaisesta liikenne-energiasta koostuvaa kokonaisuutta. Käyttöprofiilin mukaan, juuri kuten viestissäsi totesitkin.

Käyttäjän jgagarin56 kuva
Juha Kuikka

"Sähköauto toimii hirmupakkasissa dieseliä luotettavammin, etenkin jos kabiinia ei tarvitse lämmittää kuljettajaa varten."

No, ensinnäkin sitä kabiiniakin joutuu lämmittämään. Ja toiseksi, kyse ei ole pelkästä käynnistyksestä, vaan siitä voimasta, joka tarvitaan kaksoisperävaunullisen tukkikuorman kuskaamiseen 40 asteen pakkasella auraamattomalla metsätiellä. Siinä ei viherideologia auta, se vaatii raakaa voimaa, joka ei yllättäen lopu kesken. Kommentin japanilaisten aliarvostamisesta voin jättää huomioimatta tässä yhteydessä.

Käyttäjän akusaarelainen kuva
Aku Saarelainen Vastaus kommenttiin #24

Niin, nykyään tarvitsee lämmittää. En laittaisi nimeä alle lausuntoon jossa todetaan ettei me saada kuskia poistettua koskaan pölliautosta.

Nykyisellä tekniikan kehitysasteella olen samaa mieltä kanssasi, melkoinen "Samperin savotta" olisi ettäänperiltä ajaa rungot pois pelkällä sähköllä. En myöskään usko tähän mainitsemallani 2030-luvun aikajänteellä.

Mutta tarkastelussa, jossa aikaväli jätetään avoimeksi, ei voida lukkiutua tiettyyn teknologiaan. 150 vuotta sitten tuntui varmasti utopialta että useamman tukin kuorman saisi metsästä pois jollain muulla kuin hevosella.

Ajoin muuten tänään diesel-bemarillani 130km työmatkan -37 asteen pakkasessa. Olen kieltämättä huolissani takaisin kotiin pääsystä, etenkin kun näyttäisi siltä etten saa autoa työpaikan pihassa lämmitykseen. Suorassa kutosessa on raakaa voimaa kesäkeleissä, mutta eipä sitä äsken enää ihan niin paljoa ollutkaan, lähinnä sellaista yskimistä aina kun tuli ylämäki.

Käyttäjän MattiKarnaattu kuva
Matti Karnaattu Vastaus kommenttiin #24

"No, ensinnäkin sitä kabiiniakin joutuu lämmittämään. Ja toiseksi, kyse ei ole pelkästä käynnistyksestä, vaan siitä voimasta, joka tarvitaan kaksoisperävaunullisen tukkikuorman kuskaamiseen 40 asteen pakkasella auraamattomalla metsätiellä."

Ei sähkömoottori tee tuohon mitään esteitä. Eikös ne tehokkaimmat sähkömoottorit ole jotain 50000 heppaa? Ja välityksistähän se on sitten kiinni.

Tässä on kyse vain energian varastoinnista. Dieselissä on kyllä hyvä energiatiheys, mutta parempaakin löytyy ja toisaalta jos on huonompi niin se energian varastointi vie enemmän tilaa.

Liikkuvissa vekottimissa tulee sitten tietysti vastaan tehon suhde massaan. Tuo on kriittistä lentokoneissa mutta ei rekoissa. Se on itseasiassa niin, että mitä isompi vekotin on kyseessä, lentokone pois lukien, niin sitä pienempi ongelma se on.

Entä kuinka iso ongelma on jos parannetaan ajoturvallisuutta ja jätetään kaksoisperävaunut pois?

Käyttäjän AaroKustaanheimo kuva
Aaro Kustaanheimo

Tukkikuormia on kuskattu sähköllä rautateillä. Periaatteessa sama olisi mahdollista myös maanteillä. https://fi.wikipedia.org/wiki/Johdinauto

Jyrki Paldán

"Raskas kalusto, rekat, bussit, kuormurit j.n.e. tarvitsevat tulevaisuudessakin polttomoottorin. Se voi olla biodieseliä tai muuta vastaavaa, mutta ei niitä tukkikuormia Suomen pakkasessa koskaan tulla sähköllä kuskaamaan."

Ja miksi?

Sähkömoottorit ovat luotettavampia, vääntöä niistä lähtee enemmän kuin mistään polttomoottorista, tehoa saa enemmän kuin riittävästi ja akuston pienautoille aiheuttamat ongelmat (ajoneuvon tasapaino, ajettavuuden heikentyminen painon myötä etc.) loistavat poissaolollaan. Akkujen lataus taitaa olla se suurin kompastuskivi, koska isojen autojen pitäminen pois liikenteestä maksaa.

Maailmalla seilaa 70-metrisiä rahtilaivojakin sähkömoottoreilla, joten ihan heti voima ei tule ongelmaksi.

Jussi Korhonen

Mielenkiintoinen kirjoitus, jatkoa odotellessa

Käyttäjän MattiKarnaattu kuva
Matti Karnaattu

Sähkömoottori on mitä hienoin tapa liikuttaa autoa.

Se vaan että pitäisi tulla ulos laatikosta ja ajatella muuten kuin akkujen varassa toimimista. Sähkö kun voidaan myös tuottaa autossa.

Käyttäjän jallerajala kuva
Jari Rajala

Testejä on jo tehty autoja ajaessa lataavasta maantiestä. Tekniikkakin on varsin yksinkertainen. No metsäautotielle tuskin kaapeleita vedetään. Muuten onnistuu ja voisi olla eräs vaihtoehto. Kuparin hinta nousee jos...

Käyttäjän MattiKarnaattu kuva
Matti Karnaattu

Ilmeinen keino tuottaa sähköä autossa on vaikka stirling, polttokenno tai höyryturbiini.

Tosin jos on höyrygeneraattori niin ei sitä sitten tarvitse välttämättä välissä muuntaa sähköksi kun höyryä voi varastoida höyryakkuun.

Käyttäjän opehuone kuva
Esa Mäkinen

Yritätkö esittää jotenkin hassuna sen, että Teslan akkupaketti koostuu standardikokoisista 18650- akuista? Sehän on osoittautunut varsin toimivaksi ideaksi. Tosin Tesla on siitä luopumassa ja tilalle tulee samannäköinen, mutta eri kokoinen ’patteri’. Monissa muissa sähköautoissa käytetään pussikennoakkuja. Siis samaa tyyppiä, jota löytyy älypuhelimista.

Kirjoituksessasi on pari mutkat suoriksi-ongelmaa: Ensinnäkin älylaitteiden, porakoneiden yms. akkujen huolimaton vertaaminen sähköautojen akkuihin on aika kyseenalaista. Ohjauselektroniikkaa ja lämmönhallintaa ym. sovelletaan ihan eri mitassa autoissa kuin lyhytikäiseksi suunnitellussa ja/tai halvassa kuluttajaelektroniikassa. Esimerkiksi tietokoneeseen ei edes kannata laittaa todella kestävää akkua, kun kone muiden ominaisuuksiensa takia vanhenee ja menettää terävimmän käyttökelpoisuutensa tai joka tapauksessa menettää arvonsa muutamassa vuodessa. Toisekseen puheesi akkujen kehityksestä eivät vastaa todellisuutta. Esimerkiksi Euroopan myydyin sähköauto, Renault Zoe uusiutui vuonna 2016: akun kapasiteetti kasvoi 22:sta 40 kilowattituntiin. Ulkomitta pysyi samana ja paino kasvoi vain 9%.
Käytännössä jo nykyiset energiatiheydet ja akkujen kapasiteetit riittävät hyvin suurelle enemmistölle suomalaisia arkiautoilijoita. Ongelmana ovat toki akkujen hinnat ja varsinkin autojen saatavuus: pieni markkinamme ei saa valmistajilta kysyntää vastaavaa määrää autoja. Kaikki myydään, mitä maahan saadaan. Autot menevät ensisijassa maihin, joissa on tuntuvat edut sähköauton ostajille. Pohjan perillä esimerkiksi Hyundai Konaa saa odottaa ehkä jopa elokuuhun saakka.

Käyttäjän akusaarelainen kuva
Aku Saarelainen

En suinkaan pidä sitä hassuna, sehän on todella järkevää! Tämä on vain seikka, joka kaikille ei liene itsestäänselvää, siksi siitä kirjoitin. Malli 3:ssa tosiaan 2170-koon kenno on korvannut tuon vanhemman.

Olet oikeassa siinä ettei sähköauton ja porakoneen akku ole täysin vertailukelpoinen. Juuri tästä syystä en ole vertaillut niitä teknisinä ilmiöinä.

Mitä tulee Renaultin akkupakettiin, niin väittäisin ettei kapasiteetin kasvu ole suoraa seurausta teknologian kehittymisestä. Ykkössukupolven akkupaketin kokonaisenergiatiheys näyttäisi olleen noin 90 Wh/kg, siinä missä päivitysversiolla päästään lukemaan 150 Wh/kg. Tämä alkaa olla lähellä jo Tesla S:n akkupaketin kokonaisenergiatiheyttä. Vaikea uskoa että ihan hetkeen saavat aikaan toista vastaavaa hyppäystä, vaan nykyteknologian rajoja koetellaan. Mennyt kehitys ei ole tae tulevasta, etenkään tässä tapauksessa.

Tässä asiassa olisin enemmän kuin mielelläni väärässä, ja jos Renault tuplaa seuraavan viiden vuoden aikana akkupaketin kapasiteetin pitäen painon suhteellisen samana, niin lupaan ostaa Rellun talouteen kakkosautoksi.

Nykyisten teknisten ratkaisujen riittävyydestä arkikäyttöön olen kanssasi samaa mieltä, siksi kirjoitin tuohon avauspostaukseeni:

"Etenkin pääkaupunkiseudulla, mutta muuallakin Suomessa on jo nyt realistinen mahdollisuus käyttää sähköautoa päivittäiseen liikkumiseen. Tämän todistavat Suomessa rekisterissä olevien hieman yli 4 000 sähköauton käyttäjät. Suuremmallakin käyttäjäjoukolla sähköauto täyttäisi varmasti liikkumistarpeet, ainakin arkiajossa."

Tästä huolimatta asia on vaan niin, ettei tarkastelemani maastoauto/avolavasegmentin tarpeita voida nykyisillä tuotteilla tyydyttää. Ei ehkä vielä kymmeneen vuoteen, tämä oli tekemäni tutkimuksen johtopäätös.

Kiitos hyvästä vastapallosta! Toistaiseksi joudun kuitenkin pitäytymään kannassani akkutekniikan kehityksestä.

Lähteet:

https://pushevs.com/2016/10/09/renault-zoe-ze-40-b...
http://www.roperld.com/science/TeslaModelS.htm

Käyttäjän opehuone kuva
Esa Mäkinen

Raskaan liikenteen ja tavaraliikenteen sähköistyminen kyllä etenee. Ensimmäisenä on aloitettu sieltä, missä on eniten markkinoita: urbaanista last-mile -jakeluajosta. Sieltä kokemukset ja toimivat toteutukset löytävät sitten aikanaan tiensä maastoajoneuvoihinkin. Niitä kyllä jo kehitellään, mutta jewelry for men- periaatteella, eli brändi ja kalliit lelut tehdään ensin ja sitten toivotaan tuovan pääomaa vakavastiotettavien työkalujen kehittämiseen. Bollinger ja Rivian ovat esimerkkejä tästä.

Teslan Semi ja Sisun hybridi ovat kiinnostavia: https://www.kauppalehti.fi/uutiset/sisun-uusi-maai...
Kuin myös Workhorse: https://electrek.co/2018/01/09/workhorse-opens-res...

Käyttäjän paavonevalainen kuva
Paavo Nevalainen

Ehkä kaikkein huonoin kohde sähköistämiselle on peltotraktori ja metsäkoneet, joilla on vaatimuksena kohtuullinen pintapaine ja isohko vetovoima. Jokin tieteellinen läpimurto pitäisi tapahtua, ennen kuin polttomoottori jää toiseksi.

Käyttäjän TeppoRaininko kuva
Teppo Raininko

10 vuotta sitten oli Berliinin Grüne Woche -messuilla esillä venäläinen sähkötraktori. Sinne pääsi jopa hyttiin istumaan. Valmiilta näytti ja esittelijöiden mukaan se oli ajokuntoinen, mutta kokonaisuus ei vielä toteuttamiskelpoinen. Moottori oli lainattu veturista. Massa oli muistaakseni 10 tonnia, mutta on sen kokoisia polttomoottoritraktoreitakin.

Kun sähköön yhdistää autonomisen ajon, moni asia voi muuttua ratkaisevasti.

Mm. Fendt ja New Holland ovat esitelleet tuotantovalmiita autonomisia traktoreita messuilla. Autonominen ajo tuleekin epäilemättä yleistymään pelloilla aikaisemmin ja nopeammin kuin tieliikenteessä. Suurin jarruttava tekijä on se, että traktorilla tehtävät työt ovat maatalouden mukavimpia töitä. Kaikki muut hommat ovatkin sitten ikäviä, rasittavia, likaisia, yksitoikkoisia ja kaikin puolin paskamaisia. Mutta kuivurin siivousta ei voi robotisoida, ei liioin laskuaukkojen esiin kaivamista, lehmän lääkintää, aitausten korjaamista, peltikaton paikkaamista ja lantakolan raapan vaihtamista lietteen seassa.

Mutta sinä päivänä, kun autonomiset traktorit toden teolla tulevat, niiden ei ole pakko olla suuria. Säästyy koko ohjaamo ja muutenkin laitteisto voi olla pieni, koska sen ei tarvitse välillä nukkua. Latautua täytyy, mutta jos akku jääkin laturiin ja traktori vaihtaa itselleen uuden niin kuin akkuporakoneelle tehdään? Tulevaisuuden traktori ei välttämättä ole enää kivitalon kokoinen malmikasa. Työt tulevat tehdyksi, koska myös yöt ovat aikaa.

https://www.koneviesti.fi/artikkelit/field-robot-e...

Käyttäjän HaMi kuva
Hannu Rautomäki

Aika käsittämätöntä, että on jo nähty poliitikkojen ohjelmia autoilun sähköistämiseksi.
Ennenaikainen haave, sillä maassa ei ole kattavaa pikalatausasemien verkostoa kaikkialla.
Toisaalta mitä tekee sähköautolla, jonka ajomatka talvipakkasilla kutistuu murto-osaan luvatusta?

Pelkkään kaupunkiajoon sähköautot sopivat, kun on yö aikaa ladata, mutta matka-ajoon ei mitenkään.

Käyttäjän pahis kuva
Samuli Pahalahti

Miksi kukaan ei kiinnitä huomiota kaikista olennaisimpaan esteeseen? Patentit estävät kaikista tehokkaimpien teknologioiden käyttöönottoa. Akkupatentit ovat jakautuneet eri tahoille ympäri maailmaa, mikä konkreettisesti estää parhaimman mahdollisen akun valmistamisen ja myymisen. Kaikki akut joudutaan valmistamaan jokaisen akkuvalmistajan omien patenttien ja hankittujen patenttilisenssien puitteissa, mikä tekee systeemistä naurettavan tehottoman. Kaikki joutuvat maksamaan ylimääräistä ja kukaan ei saa tehdä täydellistä akkua.

Käyttäjän pakanapoika kuva
Torsti Karuranta

Mitenkäs kun autojen sähköistämisestä puhutaan, niin miten otetaan huomioon julkinen liikenne ja siihen siirtyminen? Iso osa julkista liikennettä on yhä linja-autot. Kun Onnibussi vaihtaa dieselit pois ja matkaa helmikuussa Oulusta Helsinkiin, niin montako kertaa pitää matkustajan vaihtaa ladattuun ja lämmitettyyn vaunuun? Tai paljonko lipun hinta nousee, kun autoilija joutuu hankkimaan tuplamäärän autoja, joista puolet on koko ajan ladattavana ja lämmitettävänä?
Suurissa kaupungeissa voidaan ongelmat sammuttaa sulkemalla ympyrä ja palaamalla takaisin vanhaan. Rautakiskoilla kulkevat sähkövaunut eivät tarvitse akkuja eivätkä kuluta virtaa ollenkaan kuin liikkuessaan.

Kun Suomen nelisen miljoonaa polttomoottoriajoneuvoa vaihdetaan akkuajoneuvoihin, niin montako kiloa litiumia tarvitsee louhia ja millainen varasto näitä akun aineksia on yleensäkään maapallolla. Meinaan, että jos maapallo pitää pelastaa, niin ehkä sittenkin toisenlaiset toimet. Vety kuulostaa äkkiseltään oikein perhanan hyvältä.

Käyttäjän akusaarelainen kuva
Aku Saarelainen

Enpä ole tuota julkista liikennettä pahemmin miettinyt, tai siis oikeastaan en missään mielessä.

On totta että meidän autokannan sähköistämisellä ei ole ympäristön suojelun kanssa mitään tekemistä, mutta itse mietinkin näitä asioita suorituskyky edellä. Jos saan nelivetohybridiin rajun määrän sähköavusteisia hevosia, jotka on käytössä heti liikkeellelähdössä, ehkä se maapallon pelastaminen saa hetkellisesti odottaa.

Toimituksen poiminnat

Tämän blogin suosituimmat kirjoitukset