Sähköautofaktat, osa 2 - arvon alenema, kylmyys, kierrätys, käyttö

Tämä kirjoitus on trilogian toinen osa. Ensimmäisen osan taustoittavine tietoineen löydät tämän linkin takaa.

Kysymys 6: Sähköautojen arvon alenema


Arvon alenemaan vaikuttaa moni asia, mutta ennen kaikkea kyseessä on kysynnän ja tarjonnan kohtaaminen. Viime aikoina sähköautojen kysyntä on kasvanut voimakkaasti, mistä kertovat jopa 12 - 15 kuukauden jonot uusia autoja tilattaessa. Tämä yhdistettynä komponenttipulaan ja kovaan inflaatioon ovat esimerkiksi Skoda Enyaqin iV:n tapauksessa tarkoittaneet jo kahta hinnankorotusta tänä vuonna.

Kuvan lähde: Skoda Enyaq iV -ryhmä Facebookissa (ei avoin)

Mutta pidän nykyistä tilannetta hyvin poikkeuksellisena. Aluksi tuli koronapandemian tuoma romahdus, sitten epäonnisen rahtilaivan aiheuttama toimitusketjujen häiriintyminen, sirupula ja viimeisimpänä Venäjän hyökkäys Ukrainaan.

(Ja kyllä, aina kun ajattelen viimeisintä, tulee mieleen, etten kehtaa kirjoittaa mitään länsimaiden "ongelmista", kuten sähköautojen heikosta saatavuudesta. Ne ovat kuitenkin oleellinen ratkaisu öljyriippuvuuteen, joka on ollut ainakin välillisesti syynä moneen sotaan. Näin ollen jatkettakoon aiheesta.)

En lähde arvaamaan, milloin tilanne normalisoituu, mutta kun käyttövoimien tulevaisuutta katsoo, isossa kuvassa on selvää, että sähköauto on ainut käyttövoima, jonka voidaan varmuudella sanoa olevan myynnissä 2030-luvulla. Sitä vastoin bensiini- ja dieselautojen alamäki sekä myynnin loppuminen näyttävät ilmeisiltä, mistä kertovat ensi kädessä autovalmistajien julkaistut suunnitelmat. Tästä ovat monet varoittaneet, esimerkkinä EVAn ekonomisti Sanna Kurronen reilu vuosi sitten. Vahva lukusuositus.

Lisäksi, koska sähköautoja tuodaan ulkomailta myös käytettynä ja sähköautoon päätyvät ennen kaikkea paljon ajavat tahot, on mielestäni realistista, että vuonna 2030 jo puolet henkilöautojen ajokilometreistä ajetaan sähköllä, vaikka sähköautoja olisi vain neljäsosa autokannasta. Tällä tulee olemaan dramaattinen vaikutus bensa- ja dieselautojen huolto- ja tankkausverkostoon. Mielestäni kuluttajan etua ajattelevien tahojen pitäisi varoittaa ihmisiä asiasta nykyistä vahvemmin.

Toisaalta viimeisen kymmenen vuoden aikana sähköautojen tekniikka on kehittynyt niin huimaa vauhtia, että kaikista vanhimpien sähköautojen arvo on sulanut nopeasti. Mutta kun katsotaan muutamaa viime vuotta, tilanne ei ole ainakaan bensa- ja dieselautoja huonompi. Esimerkiksi Suomessa ne onnekkaat, ketkä ostivat Seat Mii Electricin pari vuotta sitten vajaan 16 tonnin hintaan, ovat nauttineet arvonaleneman sijaan arvonnoususta, kun Nettiauton pyyntihintoja katsoo. Eipä tämä toisaalta ihme ole, kun tiedostaa, mitä autoilun kustannukset sähköllä ovat.


Ja siinä missä kymmenen vuotta sitten sähköauton akulle sai tavallisesti 5 vuoden takuun, nykyään lupaillaan 8-10 vuoden takuita. Siis moninkertaisesti sen, mitä polttomoottoreille luvataan. En ymmärrä ihmisiä, jotka olettavat akun hajoavan heti 8 vuoden takuuajan jälkeen, mutta eivät pidä polttomoottorin 2 vuoden takuuta ongelmana. Jos polttomoottori vaihdelaatikkoineen, turboineen, pakokaasujen käsittelylaitteistoineen yms. kestäisi varmuudella takuuaikaa kauemmin, mikä estäisi myöntämästä pidempää takuuta?

Mainittakoon vielä, että mullistavista akkuteknologioista puhuvat unohtavat usein sen tosiasian, että pitkäikäisyyden ja kaikissa olosuhteissa toimivuuden lisäksi olennaista on valmistuksen riittävä kustannustehokkuus. Ja kun se on saavutettu, on vielä pitkä matka siihen, että tuotantokapasiteetti itsessään kasvaa merkittävälle tasolle. Vasta sitten kyseinen akkuteknologia alkaa vaikuttamaan akkujen hintatasoon. Siihen asti kyseinen parempi akkuteknologia hinnoitellaan niin kutsutusti tappiin, ollen harvojen herkkua.

Yhteenvetona: Arvelen ainakin lähivuosina sähköautojen arvonaleneman olevan hyvin maltillinen.

Ja alkuperäiseen twiitin kysymykseen: Arvon alenemasta ei nykyautojen kohdalla ole vielä kunnollisia tilastoja, joten tämän syvällisempää tiedettä asiasta on mahdotonta tehdä. Tällä viittaan sähköautojen tarjontaa suurempaan kysyntään ja poikkeuksellisiin aikoihin. Yhdysvaltojen markkinoilta on olemassa arvioita, mutta en pidä niitä suoraan vertailukelpoisina Euroopan markkinoiden kanssa.

Kysymys 7: Onko akussa/saako siitä vähemmän energiaa kylmänä?


Kylmästä akusta saadaan ulos pienempi maksimivirta ja myös akun sisäinen resistanssi on suurempi, joten virrasta suurempi osa muuttuu lämmöksi. Eli vaikka periaatteessa sähköenergiaa on kylmässä akussa sama määrä, sitä saadaan ulos huonommalla hyötysuhteella. Myös moottorille annettava huipputeho on tällöin yleensä rajoitettu, mutta se harvemmin vaikuttaa normaaliin ajamiseen. Pahin tilanne on lähes tyhjällä ja umpijäisellä akulla. Tyhjän akun virranantokyky on normaalistikin rajoittunut ja kylmällä akulla vielä huomattavasti enemmän.

Ei siis kannata jättää sähköautoa lähes tyhjällä akulla pitkäksi aikaa kylmään, kytkemättä sitä lataukseen. Hyvä nyrkkisääntö on Volkswagen ID-sarjan sähköautojen ohjeesta löytyvä 40 % varaustaso, jonka yläpuolella huolta ei ole, vaikka auto jäisi pakkaseen seisomaan ilman sähköä.

Osa autoista rajoittaa akun käytettävissä olevaa kapasiteettia kylmässä. Esimerkkinä tästä toiminnasta on Nissan Leaf, jossa ei ole akun kunnollista lämmitystä. Tämä kapasiteetin pienennys on salakavalaa, sillä auto saattaa ilmoittaa varaustasoksi 100 %, vaikka sähköenergiaa on todellisuudessa vähemmän. Asia kävi ilmi LUT-yliopiston toteuttamassa tutkimuksessa, jonka mittausraportti löytyy tästä linkistä. Alla kuva sivulta 51:


Taulukon lukemat ovat latauslaitteelta mitattuja lataussähkön määriä, kun auto ladattiin eri lämpötiloissa 70 % varaustasosta 100 % varaustasoon. Viereinen suluissa oleva lukema on prosentuaalinen ero huoneenlämpötilaan verrattuna. Taulukon vihreällä ympyröidyistä lukemista nähdään, että Nissan Leaf latasi -20 pakkasilla selvästi vähemmän sähköenergiaa, vaikka auto näytti akun olevan 100 % täysi. Kyseessä oli 62 kWh bruttokapasiteetin Leaf. Alla suora lainaus mittausraportista:


Sitä vastoin kaikki kolme aktiivisella akun lämmityksellä varustettua täyssähköautoa kuluttivat karkeasti saman verran sähköenergiaa, kun ne kytkettiin pakkasilla lataukseen suoraan ajosta. Ja kylmäsäilytyksen jälkeen ladattuna kaikki kuluttivat jonkin verran enemmän sähköenergiaa, mikä oli odotettavaa.

Eli kun lähdet Nissan Leafilla liikkeelle ulkosäilytyksestä, akun 100 % saattaa oikeasti olla jotain muuta. Tähän päälle tulee sisätilojen lämmitys (-20 astetta kylmemmässä lähinnä sähkövastuksilla) ja pakkaskelien suurempi ilmanvastus. Mikään mainittu ei estä ajamista, mutta asia kannattaa tiedostaa, sillä toimintamatka pienenee todella merkittävästi.

Samalla tulee muistaa, että lähes kaikki uudempaa tekniikkaa edustavat autot hoitavat latauksen paremmin kylmässä. Eli akku todella on täysi kun auto niin ilmoittaa ja se myös lämmitetään tarvittaessa, jolloin akun suorituskyky palautuu kesälukemiin.

Kysymys 8: Akkujen käyttöikä ja kierrätys


Olen huomannut, että valitettavan usein akkujen käyttöiästä meteliä pitäville ei riitä mikään. Milloin kerrotaan akun hajoavan pian takuuajan päätyttyä, milloin taas akun olevan entinen, kun sen kapasiteetti on laskenut 80 % tasolle.

Akut ovat kuitenkin kehittyneet hämmentävän kestäviksi ja tämä on tapahtunut viimeisen kymmenen vuoden aikana. Ei ole ollenkaan tavatonta, että asiaa pitkään tutkinut on jämähtänyt kokemuksiin vuoden 2012 autoista, vaikka niillä ei ole juuri mitään relevanssia nykypäivänä.

Yksi erinomainen lähde on uusiseelantilainen Flip the Fleet, jolla on kattavat tilastot Nissan Leafin eri ikäisten ja kokoisten akkujen kulumisesta. Tästä linkistä tuorein julkaisu.

Tilaston mukaan Nissan Leaf 40 kWh:n akun kunto on neljän vuoden kohdalla noin 90 %. Tilastosta sekä lukuisista akkujen kuntoa mitanneista tutkimuksista kuitenkin tiedetään, että nykypäivän akkujen ikääntyminen hidastuu alun nopeamman pudotuksen jälkeen. Arvioisin, että 80 % tason saavuttamiseen menee tuplaten aikaa, jolloin akku olisi 12 vuoden ikäinen. Akun ikääntyminen todennäköisesti jatkuu samaa tahtia 70 % tasoon asti, jolloin akku olisi 20 vuoden ikäinen. Tämä arvio on linjassa Nissanin kertoman kanssa, että akun odotettavissa oleva käyttöikä olisi 22 vuotta. Samalla täytyy pitää mielessä, että akku on käytännössä vuoden 2017 tekniikkaa, eli 5 vuotta vanhaa. Tästäkin kehitys on siis tullut eteenpäin.

Toisin kuin välillä luullaan, Suomen olosuhteet ovat erinomaiset akkujen pitkäikäisyyden kannalta. Tämä johtuu siitä, että kuumassa akku vanhenee nopeammin. Suomessa tätä ei tarvitse liikaa miettiä. Onpa myös tapauksia, joissa 100 000 km ajetulla pieniakkuisella Leafilla akun kunto oli edelleen 100 %. Itsekin omaan kokemuksen, jossa kahden vuoden ikäisenä akku ei ollut heikentynyt yhtään. Toisaalta viimeisimmän 40 kWh Leafini akun kunto taas heikkeni 2,2 % vuodessa, mutta kuten todettua, odotettavasti heikkeneminen hidastuu alkuvuosien jälkeen.

Autovalmistajat eivät ole tyhmiä. Ne tajuavat kyllä, että sähköautojen akkujen kuntoa tullaan seuraamaan hyvin tarkkaan. Lisäksi se on asia, joka on todella helppo selvittää, toisin kuin vaikkapa polttomoottorin kuluminen. Ei mene kauaa, että saamme ensimmäiset isot otsikot eri sähköautojen akkujen kestävyydestä. Vaikka Toyota on auttamatta pahasti takamatkalla sähköisessä liikenteessä, odotan tälle puheelle akkujen kestävyydestä löytyvän katetta. Toivon mukaan Toyota saa kiritettyä myös muita autovalmistajia vastaaviin lupauksiin. Luonnollisesti parempi takuu näkyy hieman korkeampana hintana, mutta uskon sen olevan kokonaisuudessaan hyvä ratkaisu sähköautojen myynnin edistämiseen.

Yhteenvetona: Todellisia toteutuvia lukuja akkujen kulumisesta saamme vasta ajan kanssa, mutta ei ole mitään syytä uskoa, etteivät nykyajan akut kestäisi auton koko käyttöikää. Luonnollisesti käyttöiän loppupuolella auton toimintamatka lyhenee, mutta auto on silti edelleen käyttökelpoinen moneen tarpeeseen.

Kierrätyksestä totesin 1. osassa, että meillä on teknologia kierrättää jopa 95 - 96 % akkujen materiaaleista, joten ongelma on ratkaistu ennen kuin se on ehtinyt syntyäkään. Tässä suomalaiset ovat onneksi edelläkävijöiden joukossa.

Kysymys 9: Sähköauto viikon ajan -30 pakkasessa


Olen sitä mieltä, että käyttövoimasta riippumatta auton säilytys viikon ajan alle -30 asteen pakkasessa on melkoisen harvinainen käyttötapaus. Mutta käydään se läpi. Tilanteita on kaksi.

A. Jos paikassa on sähköä, niin sen kuin kytket sähköauton kiinni ja auto huolehtii, että akku pysyy riittävän lämpimänä toimiakseen hyvin. Siinä se. Bonuksena esilämmitykseen käytettävä sähköenergia otetaan ainakin osittain sähköverkosta, ei akusta.

Toki sähköautojen toiminta vaihtelee ja osa niistä nauttii sähköä kylmillä keleillä varsin ahnaasti. Tyypillisesti akku pyritään pitämään -20 ... -10 asteisena. Jotkut antavat akun olla sitäkin kylmempänä, malliesimerkkinä Kia e-Niro, josta video tässä. Omakin kokemus Kia e-Nirosta on, että sen akkukemia ei paljoa lämmitystä tarvitse kovillakaan pakkasilla. (Pikalatausteho onkin sitten oma kysymyksensä.)

B. Jos paikassa ei ole sähköä, tyypillisesti sähköautolle käy seuraavasti: Auto käyttää akun energiaa sen itsensä lämmittämiseen, kunnes saavuttaa arviolta 30 - 40 % akun varaustason. Tällöin auto lopettaa akun lämmittämisen, jolloin se jäähtyy hiljalleen yhtä kylmäksi kuin ulkolämpötila. Osa autoista ei enää käynnisty, kun akku on kauttaaltaan alle -30 asteen umpijäässä. Mutta uskallan veikata, että suurin osa käynnistyy silloinkin. Kovin pitkälle niillä ei ajeta, mutta kunhan päästään sähköjohdon päähän, auto voi taas lämmittää ja ladata akun, eikä ongelmaa enää ole.

Korostan, että akku ei ole rikki, vaikka auto ei käynnistyisikään. Syväjäätyneestä akusta ei vain saa tarpeeksi virtaa ulos ajamista varten, jolloin sen ohjausyksikkö estää autoa käynnistymästä.

Ehkä näemme tästä vielä tosielämän testejä, vaikka itselleni kysymyksen käyttötapauksella ei ole mitään merkitystä. Jos sähköauto seisoo yhden päivän ilman sähköä kovissakin pakkasissa, mitään ongelmaa ei ehdi syntymään, sillä akku varaa lämpöä pitkään, eikä akun lämmitys ehdi päivässä käyttämään merkittävästi sähköenergiaa.

Kysymys 10: Miksi kaikkiin sähköautoihin ei saa vetokoukkua


Tilanne vetokoukkujen suhteen on parantunut viime vuosina ratkaisevasti, mutta kaikkiin sähköautoihin sellaista ei saa. Syitä on monia, ja oikeastaan vain autovalmistajat tietävät totuuden päätöksen takana. Tässä muutamia vaikuttimia:

A. Auto pitää suunnitella kestämään vedettävä kuorma kaikkine väärinlastausmahdollisuuksineen ja myös rajuissa kolaritilanteissa. Tämä ei ole ilmaista ja vetokoukun olemassaolo saattaa myös edellyttää suuremman kantavuuden renkaita+vanteita.

B. Akku saattaa kulua nopeammin. On selvää, että suurempi energiankulutus tarkoittaa myös enemmän lataus-purkusyklejä. Mutta en usko useimmissa käyttötapauksissa tällä olevan suurta merkitystä. Sen sijaan varsinkin kuumissa maissa akku saattaa käydä huomattavan lämpimänä, joka nopeuttaa sen kulumista. Toisaalta eipä vetäminen noissa maissa ongelmatonta ole polttomoottoriautoillekaan.

C. Auton jäähdytysjärjestelmä pitää mitoittaa suuremmaksi. Tässä esimerkki, miltä Tesla Model X kuulostaa isoa kuormaa vedettäessä.

Joitakin arveluita on ollut myös niin kutsutun mäkilähtötestin vaativuudesta sähkömoottoreille, joilla ei ole kytkintä, minkä avulla luistattaa. Minä en tähän usko, sillä sähkömoottoreita nimenomaan käytetään haastavissa ja hitaissa liikkeellelähdöissä.

Toisin sanoen, varsinkaan Suomen olosuhteissa asiaa ei tarvitse kummemmin miettiä auton kestävyyden kannalta. Valitse vetokoukullinen sähköauto, jos koet sille olevan tarvetta.


Kiitos mielenkiinnosta! Jatketaan osassa 3.

Kommentit

Tämän blogin suosituimmat tekstit

Nissan Leaf 40 kWh ja kolmen vuoden & 60 000 km kokemukset

Joulureissu Volkswagen ID.4:llä

Sähköautofaktat, osa 1 - eettisyys, hiilijalanjälki, kestävyys, riittävyys