{"id":5235,"date":"2023-11-11T16:37:52","date_gmt":"2023-11-11T14:37:52","guid":{"rendered":"https:\/\/ajatusmatka.net\/?p=5235"},"modified":"2023-11-29T16:48:45","modified_gmt":"2023-11-29T14:48:45","slug":"sahkoauto-kestaako-akku","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ajatusmatka.net\/?p=5235","title":{"rendered":"S\u00e4hk\u00f6auto \u2013 kest\u00e4\u00e4k\u00f6 akku?"},"content":{"rendered":"\n

Puhelimen, matkatietokoneen ja s\u00e4hk\u00f6auton akut ovat litiumpohjaisia, tarkemmin sanottuna ne ovat litiumioniakkuja. Tuohon se yhteinen rinnakkaiselo p\u00e4\u00e4ttyykin. Puhelimen tai tietokoneen akuissa ei ole akunhallintaa, joka on elint\u00e4rke\u00e4 osa s\u00e4hk\u00f6auton akun toimivuuden kannalta. Ilman tuota j\u00e4rjestelm\u00e4\u00e4 sen k\u00e4ytt\u00f6ik\u00e4 kaiketi vastaisi mobiililaitteita. Akunhallinta eli BMS ( Battery Management System) pit\u00e4\u00e4 sis\u00e4ll\u00e4\u00e4n melkoisen m\u00e4\u00e4r\u00e4n erin\u00e4isi\u00e4 antureita, jotka ker\u00e4\u00e4v\u00e4t jatkuvasti dataa akun tilasta. T\u00e4ss\u00e4 olennaisimmat: Akuston j\u00e4nnitteen mittaaminen, akkuun ladattavan tai siit\u00e4 purkautuvan virran mittaaminen, akun kytkeminen pois k\u00e4yt\u00f6st\u00e4, mik\u00e4li arvot eiv\u00e4t pysy vaadittujen raja-arvojen sis\u00e4ll\u00e4, yksitt\u00e4isten kennojen j\u00e4nnitteiden mittaaminen, kennojen l\u00e4mp\u00f6tilan mittaaminen, kennoston eri osien v\u00e4lisen varauksen tasapainottaminen, akun varaustilan, kunnon ja toimintakyvyn arviointi ja kaiken t\u00e4m\u00e4n informaation v\u00e4litt\u00e4minen ajoneuvolle.<\/p>\n\n\n\n

Varmaan yksi t\u00e4rkeimmist\u00e4 mittauksista on kennojen l\u00e4mp\u00f6tilan seuraaminen. Liika kuumuus vahingoittaa akun elektronisia komponentteja ja lyhent\u00e4\u00e4 akun k\u00e4ytt\u00f6ik\u00e4\u00e4. Jos puhutaan toimintamatkasta, niin akun optimaalinen l\u00e4mp\u00f6tila on 21 astetta. Tuossa l\u00e4mp\u00f6tilassa akun j\u00e4\u00e4hdytysj\u00e4rjestelm\u00e4 ei ole aktiivinen, joten kaikki energia k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n auton liikuttamiseen. My\u00f6sk\u00e4\u00e4n lis\u00e4energiaa ei tarvita matkustamon j\u00e4\u00e4hdytt\u00e4miseen tai l\u00e4mmitt\u00e4miseen. <\/p>\n\n\n\n

Yleisimm\u00e4t akkutyypit ovat t\u00e4ll\u00e4 hetkell\u00e4: NCA (nikkeli-koboltti-alumiini) ja NCM (nikkeli-koboltti-mangaani). N\u00e4m\u00e4 ovat litiumioniakkuja, joiden energiatiheys on hyv\u00e4, joka tarkoittaa k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6ss\u00e4 pidemp\u00e4\u00e4 toimintamatkaa. T\u00e4m\u00e4n takia niiden k\u00e4ytt\u00f6 on yleisemp\u00e4\u00e4 kalliimmissa autoissa. N\u00e4iden rinnalle on tullut LFP-tyyppi, jota Tesla k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 model 3 mallissa. Se on my\u00f6s l\u00f6yt\u00e4nyt vahvan paikan kiinalaisten s\u00e4hk\u00f6autojen valmistajien parissa. LFP-akuissa ei k\u00e4ytet\u00e4 tuota huonon maineen saanutta kobolttia, jonka louhimiseen liittyv\u00e4t eettiset ongelmat ovat olleet vahvasti esill\u00e4 viime vuosina. Se kest\u00e4\u00e4 my\u00f6s enemm\u00e4n latauskertoja kuin aiemmin mainitut akkutyypit ja on my\u00f6s niit\u00e4 edullisempi. Tuo ominaisuus perustuu vahvasti nikkelin ja koboltin korvaamiseen raudalla ja fosfaatilla. Miinuksena v\u00e4h\u00e4isempi toimintamatka ja huonot kylm\u00e4ominaisuudet.<\/p>\n\n\n\n

Kiinassa on kehitetty na-ioniakku, jossa litium korvataan natriumilla. Sen energiatiheys ei ole samaa luokkaa kuin litiumakuissa, mutta valmistuskustannukset ovat huomattavasti pienemm\u00e4t. Ensimm\u00e4iset na-akuilla toimivat s\u00e4hk\u00f6autot tulevat myyntiin Kiinassa jo t\u00e4n\u00e4 vuonna. Ne eiv\u00e4t tule kilpailemaan kaikilla alueilla litiumakkujen kanssa. Niiden k\u00e4ytt\u00f6alueena n\u00e4hd\u00e4\u00e4n l\u00e4hinn\u00e4 lyhyen kantaman s\u00e4hk\u00f6autot ja kaksipy\u00f6r\u00e4iset. Toinen t\u00e4rke\u00e4 na-akkujen sovellusalue on energiavarastot, joissa yhten\u00e4 t\u00e4rke\u00e4n\u00e4 ominaisuutena on mahdollisimman alhainen hinta, mutta joissa korkea energiatiheys ei ole niin t\u00e4rke\u00e4\u00e4. Na-akut tulevat luultavasti olemaan avainasemassa n\u00e4iss\u00e4 sovelluksissa.<\/p>\n\n\n\n

Saksasta kuuluu my\u00f6s hyvi\u00e4 uutisia. BMW on kehitt\u00e4nyt litiumioniakun, joka on valmistajan mukaan energiatiheydelt\u00e4\u00e4n ainakin 20 prosenttia aiempia tehokkaampi. Baijerissa tehtyjen laskelmien mukaan niiden tarjoama toimintamatka ja latautumisnopeus ovat 30 prosenttia nykytekniikkaa suurempia. Uuden akun katodissa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n enemm\u00e4n nikkeli\u00e4 ja v\u00e4hemm\u00e4n kobolttia. Anodissa on enemm\u00e4n piit\u00e4. Anodi on yksi merkitt\u00e4vimmist\u00e4 osista s\u00e4hk\u00f6auton akkua. Sen suorituskyky vaikuttaa akun tehokkuuteen ja kokonaistoiminta-aikaan.<\/p>\n\n\n\n

T\u00e4h\u00e4n joukkoon voidaan lis\u00e4t\u00e4 viel\u00e4 solid-state-akku. Sen kehitysty\u00f6ss\u00e4 Toyotalla on ollut vahva rooli. Perinteisiss\u00e4 akuissa elektrolyytti on nestem\u00e4ist\u00e4, mutta t\u00e4ss\u00e4 akkutyypiss\u00e4 se on kiinte\u00e4\u00e4. T\u00e4m\u00e4n akun etu on pieni koko, mutta samalla suuri teho. Eli koon ja tehon suhde on erinomainen. Se on my\u00f6s paloturvallinen, koska siin\u00e4 ei ole nesteen muodossa olevaa palonarkaa elektrolyytti\u00e4. Kolmantena kohtana yleens\u00e4 mainitaan pidempi k\u00e4ytt\u00f6ik\u00e4, koska elektrodit eiv\u00e4t k\u00e4rsi samalla tavalla korroosiosta kuin Li-ion-akuissa. Lataussyklien m\u00e4\u00e4r\u00e4n v\u00e4itet\u00e4\u00e4n my\u00f6s olevan kymmenen kertaa suurempi kuin litiumakuissa. T\u00e4t\u00e4 akkutyyppi\u00e4 on kehitetty pitk\u00e4\u00e4n ja sen tulo markkinoille on viiv\u00e4stynyt vuodesta toiseen. Toyotan viimeisin lupaus on, ett\u00e4 se on kuluttajak\u00e4ytt\u00f6\u00f6n valmis joskus kolmen, nelj\u00e4n vuoden p\u00e4\u00e4st\u00e4. Hyv\u00e4\u00e4 vaihtoehtoa toki kannattaa odottaa pidemp\u00e4\u00e4nkin.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Solid-state-akkupaketti.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

T\u00e4m\u00e4 akkujen eri malleista. Mutta miten ne sitten kest\u00e4v\u00e4t? Onko akku vaihtokunnossa, kun kahdeksan vuoden takuuaika on ohitse? N\u00e4m\u00e4 ovat melko yleisi\u00e4 kysymyksi\u00e4, joihin asiantuntijat joutuvat vastaamaan. T\u00e4ysin varmaa vastausta n\u00e4ihin kysymyksiin ei pystyt\u00e4 edes antamaan, koska akkujen seuranta ei yll\u00e4 viel\u00e4 kahteenkymmeneen vuoteen. Toyota Prius tuli myyntiin Japanissa vuonna 1997, Teslan Roadstar 2008 ja Nissan Leaf 2010. Eli voidaan puhua l\u00e4hinn\u00e4 maksimissaan 15-vuoden seurannasta. Toki sekin on jo aika hyv\u00e4 lukema.  <\/p>\n\n\n\n

S\u00e4hk\u00f6autoja on jonkin verran taksik\u00e4yt\u00f6ss\u00e4. Akkujen kest\u00e4vyyden arvioinnin kannalta se on hyv\u00e4 testiymp\u00e4rist\u00f6, koska autoilla ajetaan paljon. Meill\u00e4 Riihim\u00e4ell\u00e4 on taksissa Tesla S, jolla oli kolmisen vuotta sitten ajettu 600 000 km ja se on edelleen ajossa. Kun omistajaa silloin haastateltiin, niin h\u00e4n kertoi akkuviasta, joka \u201doperoitiin\u201d ja se meni takuuseen. Muuten autossa ei ole ollut isompia murheita. Itse kyselin pari vuotta sitten kuulumisia ja sain tiet\u00e4\u00e4, ett\u00e4 auton ovien kahvat on uusittu.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Painopiste alhaalla. <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Yleinen arvio akkujen elinkaaresta on, ett\u00e4 ne kest\u00e4v\u00e4t auton i\u00e4n. Silloin puhutaan 15-20 vuoden jaksosta. Eli tuo lukema on monessa maassa se kohta, kun autolle tulee romutusik\u00e4 vastaan. Suomessa se on kansainv\u00e4lisesti melko korkea eli noin 22 vuotta ja suunta on ollut yl\u00f6sp\u00e4in. Toki s\u00e4hk\u00f6auton kohdalla sen luulisi olevan jopa tuota korkeampi, koska vikaantumispaikkoja on niiss\u00e4 huomattavasti v\u00e4hemm\u00e4n. Akkuk\u00e4ytt\u00f6isess\u00e4 autossa on puolta v\u00e4hemm\u00e4n osia kuin bensa – tai dieselautossa. Liikkuvien osien kohdalla suhde on toki viel\u00e4 suurempi. S\u00e4hk\u00f6autossa niit\u00e4 on noin 20 ja verrokkiryhm\u00e4ss\u00e4 noin 200.<\/p>\n\n\n\n

Kun auton elinkaari on lopussa, niin akun arvokkaat metallit voidaan kierr\u00e4tt\u00e4\u00e4 tai sit\u00e4 voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 vaikkapa aurinkopaneelien yhteydess\u00e4 energiavarastona. Heikompi varauskyky ei ole ongelma tuossa k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4. Fortum on my\u00f6s kehitt\u00e4m\u00e4ss\u00e4 akkujen kierr\u00e4tyst\u00e4. Fortum Battery Recycling aloitti toimintansa t\u00e4n\u00e4 vuonna Harjavallassa. Kierr\u00e4tysprosessissa k\u00e4yt\u00f6st\u00e4 poistuneista litiumakuista otetaan talteen kriittiset metallit ja niist\u00e4 valmistetaan kierr\u00e4tysraaka-ainetta akkuteollisuuden tarpeisiin.<\/p>\n\n\n\n

Tesla on hiljattain julkaissut harvinaisen p\u00e4ivityksen, joka koskee akkujen varauskyky\u00e4 ja miten se heikkenee vuosien my\u00f6t\u00e4. Kyseess\u00e4 on Model S ja Model X-mallit, joiden akut ovat olleet pidemp\u00e4\u00e4n k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4. Valmistaja v\u00e4itt\u00e4\u00e4, ett\u00e4 sen akut menett\u00e4v\u00e4t vain noin 12% sen kapasiteetista 350 000 km j\u00e4lkeen. Jos tuo todella pit\u00e4\u00e4 paikkansa, niin sille on toki syyt\u00e4 peukuttaa.<\/p>\n\n\n\n

Akkujen tilaa seurataan my\u00f6s ns. Recurrent-seurantasovelluksen avulla. K\u00e4ytt\u00e4ji\u00e4 tuossa tutkimuksessa on mukana 14 000. Se osoittaa tarkalleen, mik\u00e4 on akkujen historia eri s\u00e4hk\u00f6automerkeiss\u00e4 ja -malleissa. Yleinen johtop\u00e4\u00e4t\u00f6s on, ett\u00e4 s\u00e4hk\u00f6autojen akkujen vaihtoaste on noin 1,5 % ja nuo ik\u00e4v\u00e4t tilanteet tulevat l\u00e4hinn\u00e4 takuuaikana. Seurannan aikana on tullut my\u00f6s ilmi, ett\u00e4 uudemmissa akuissa on paljon v\u00e4hemm\u00e4n ongelmia kuin vanhemmissa.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Akkujen vikaantuminen automerkkeitt\u00e4in.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Asiat l\u00e4htiv\u00e4t ik\u00e4v\u00e4\u00e4n suuntaan modernin s\u00e4hk\u00f6autoaikakauden alussa, kun ensimm\u00e4iset Nissan LEAF -s\u00e4hk\u00f6autot ilmestyiv\u00e4t. Noiden varhaisten autojen akut heikkeniv\u00e4t nopeasti kuumassa ja kuivassa ilmastossa, kuten Arizonassa. Ensimm\u00e4isen sukupolven akuissa oli vain ilmaj\u00e4\u00e4hdytys, jossa ei ollut tukena edes puhallinta. Nykyisiss\u00e4 akuissa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n l\u00e4hinn\u00e4 nestej\u00e4\u00e4hdytyst\u00e4. Se on todettu kaikista vaihtoehdoista tehokkaammaksi. Toki Nissan l\u00f6ysi akkujen heikkoon kestoon melko nopeasti ratkaisun. T\u00e4m\u00e4n seurauksena Nissanin Ison-Britannian markkinointijohtaja Nic Thomas kertoi vuosi sitten: ”L\u00e4hes kaikki koskaan valmistamamme akut ovat edelleen autoissa, ja olemme myyneet s\u00e4hk\u00f6autoja 12 vuoden ajan\u201d. Tesla Model S -akuilla oli my\u00f6s taipumus hajota melko nopeasti, joten sekin oli yksi automalli lis\u00e4\u00e4 ensimm\u00e4isten vuosien kompuroinnissa. N\u00e4ist\u00e4 ik\u00e4vist\u00e4 tapahtumista sai alkunsa urbaani legenda akkujen heikosta kest\u00e4vyydest\u00e4. Se taitaa olla edelleen yksi Esson baarin takap\u00f6yd\u00e4n keskusteluaiheista.<\/p>\n\n\n\n

Mit\u00e4 tulee Toyotan Prius-malliin, niin taksik\u00e4yt\u00f6ss\u00e4 niill\u00e4 ajettiin jopa 500\u00a0000 kilometri\u00e4. Toyota Proace EV on saman valmistajan logolla varustettu pakettiauto. Se valmistetaan kuitenkin Ranskassa\u00a0Stellantis<\/a>-yhteisty\u00f6n tuloksena. Korirakenne ja voimalinja ovat yht\u00e4l\u00e4iset sisarmalliensa, Peugeot e-Expertin, Citroen e-Jumpyn ja Opel Vivaro-e:n kanssa.\u00a0Proacen akkutakuu on jossain p\u00e4in maailmaa miljoona kilometri\u00e4 tai viisitoista vuotta. Meill\u00e4 se on toki lyhyempi. Tuo lukema kertoo ainakin sen, ett\u00e4 valmistajalla on vahva luotto akun kest\u00e4vyyteen. Kate autoa kohti on kuitenkin sen verran pieni, puhutaan yleens\u00e4 muutamasta tuhannesta eurosta, ett\u00e4 takuuaikana esiin tulevat akkuongelmat kuluttaisivat tuon katteen melko nopeasti. \u00a0<\/p>\n\n\n\n

Miten akut kest\u00e4v\u00e4t pikalatausta? S\u00e4hk\u00f6autojen kohdalla tuo on yleinen esill\u00e4 oleva keskusteluaihe. Yleinen ohjeistus on ollut, ett\u00e4 akun kest\u00e4vyyden kannalta sit\u00e4 ei suositella. Mutta t\u00e4st\u00e4kin on tullut hiljakkoin uutta tietoa. Se pohjautuu yli 12 500 Teslan dataan Yhdysvalloissa. Nuo tiedot on saatu jo aiemmin mainitsemani Recurrent-seurantapalvelun kautta. Ker\u00e4tty data osoittaa, ett\u00e4 pikalatauksella ei ole merkityst\u00e4 akun kest\u00e4vyyteen, vaikka sit\u00e4 k\u00e4ytett\u00e4isiin s\u00e4\u00e4nn\u00f6llisesti. Tesla on aiemmin kehottanut v\u00e4ltt\u00e4m\u00e4\u00e4n auton jatkuvaa pikalataamista, mutta tuo kohta on nyt poistettu auton ohjekirjasta. Pikalataaminen nostaa tavallista enemm\u00e4n akun l\u00e4mp\u00f6tilaa, joten sen pit\u00e4isi vaikuttaa sen k\u00e4ytt\u00f6ik\u00e4\u00e4n. Olen hieman skeptinen tuon tuloksen ja ep\u00e4ilen, ett\u00e4 asia ei ole viel\u00e4 lainkaan lopullisesti selvitetty.<\/p>\n\n\n\n

Yhteenvetona uskallan v\u00e4itt\u00e4\u00e4, ett\u00e4 s\u00e4hk\u00f6auton akun kest\u00e4vyys ei ole ongelma. Toki ne voivat vikaantua, mutta nuo ik\u00e4v\u00e4t tilanteet tulevat esille yleens\u00e4 jo takuuaikana. Akkua ei my\u00f6sk\u00e4\u00e4n tarvitse aina vaihtaa kokonaan, vaan korjaustoimenpide voidaan tarvittaessa kohdistaa yksitt\u00e4iseen kennoon. Suomi on my\u00f6s sellaisella leveysasteella, ett\u00e4 akku viihtyy n\u00e4iss\u00e4 olosuhteissa paremmin kuin jossain kuumissa maissa. Eli sen k\u00e4ytt\u00f6ik\u00e4 on pidempi t\u00e4\u00e4ll\u00e4 kuin esimerkiksi Floridassa. <\/p>\n\n\n\n

Uskallan v\u00e4itt\u00e4\u00e4, ett\u00e4 t\u00e4m\u00e4n vuosikymmenen lopussa autoissa on akkuja, jotka poikkeavat olennaisesti nykyisist\u00e4. Niiden tarjoama toimintamatka ylitt\u00e4\u00e4 1000 km. Ne ovat my\u00f6s edullisia ja niiden valmistus ei aiheuta nykyisenkaltaisia ymp\u00e4rist\u00f6ongelmia. Ennustaminen on tunnetusti vaikeaa, mutta noissa ajatuksissani ei kaiketi ole mit\u00e4\u00e4n mystist\u00e4. Akkujen kohdalla uusia innovaatioita syntyy vuosittain, joten niiden kehitt\u00e4misest\u00e4 vastaavat yksik\u00f6t tuskin kaivautuvat poteroon ja tyytyv\u00e4t jo saavutettuihin tuloksiin.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Puhelimen, matkatietokoneen ja s\u00e4hk\u00f6auton akut ovat litiumpohjaisia, tarkemmin sanottuna ne ovat litiumioniakkuja. Tuohon se yhteinen rinnakkaiselo p\u00e4\u00e4ttyykin. Puhelimen tai tietokoneen akuissa ei ole akunhallintaa, joka on elint\u00e4rke\u00e4 osa s\u00e4hk\u00f6auton akun toimivuuden kannalta. Ilman tuota j\u00e4rjestelm\u00e4\u00e4 sen k\u00e4ytt\u00f6ik\u00e4 kaiketi vastaisi mobiililaitteita. Akunhallinta eli BMS ( Battery Management System) pit\u00e4\u00e4 sis\u00e4ll\u00e4\u00e4n melkoisen m\u00e4\u00e4r\u00e4n erin\u00e4isi\u00e4 antureita, jotka ker\u00e4\u00e4v\u00e4t … Jatka lukemista ”S\u00e4hk\u00f6auto \u2013 kest\u00e4\u00e4k\u00f6 akku?”<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-5235","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-yleinen"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ajatusmatka.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5235","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ajatusmatka.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ajatusmatka.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ajatusmatka.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ajatusmatka.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=5235"}],"version-history":[{"count":25,"href":"https:\/\/ajatusmatka.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5235\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":5494,"href":"https:\/\/ajatusmatka.net\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5235\/revisions\/5494"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ajatusmatka.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=5235"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ajatusmatka.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=5235"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ajatusmatka.net\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=5235"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}