Sähköauton akku on jatkuva keskustelunaihe, eikä ihme – onhan kyseessä osa, joka määrittää täysin sähköauton tehon ja toimintamatkan pituuden. Aiheeseen on kuitenkin muitakin näkökulmia, kuten akkujen ekologisuus ja kesto erilaisissa olosuhteissa.
Tässä artikkelissa kerromme, millaisia ovat nykyiset sähköautojen akut ja miten ne toimivat. Kerromme myös niiden ekologisuudesta ja vastaamme usein kysyttyihin kysymyksiin.
Sähköauton akun toimintaperiaate
Sähköauton akkuja käytetään sekä sähkö- että hybdridiautoissa. Ne tuottavat virtaa sähkömoottorille, jossa virta muunnetaan autoa liikuttavaksi mekaaniseksi energiaksi. Akut ovat nykyään kaikista yleisimmin ladattavia litiumioniakkuja, jotka on suunniteltu erityisesti tätä käyttötarkoitusta varten. Niiden on kestettävä alhaisia varaustiloja ja syväpurkausta sekä pitkäaikaista käyttöä, mikä erottaa ne tavanomaisista auton akuista. Niille ominaista on korkeat teho-painosuhde, energiatiheys ja ominaisenergia.
Sähköauton akut koostuvat katodista, joka toimii negatiivisena napana, anodista, joka toimii positiivisena napana, sekä elektrolyytistä, joka on näiden välissä. Ionit liikkuvat anodin ja katodin välillä ja liikkeen määrittää se, ladataanko akkua vai purkautuuko sen varaus. Sähköauton akun jännite riippuu akun tyypistä, ja se on yleensä noin 4 V. Korkein mahdollinen jännite on yleensä 4,4 V.
Sähköauton akku on hyvä ladata jo ennen kuin se on syväpurkautunut eli tyhjentynyt täysin. 100 %:iin sitä ei kuitenkaan ole myöskään suositeltavaa ladata. 20–80 % lataus on suositeltavin. Jatkuva pikalataus ei ole myöskään suositeltavaa akun käyttöiän kannalta. Lataus yön yli on hyvä vaihtoehto. Käyttöiän pidentämiseksi on syytä kiinnittää huomiota rauhalliseen ajotapaan.
Sähköauton akkujen tyypit
Sähköauton akun materiaalit ja tyypit ovat seuraavat:
Akku on sähköauton kallein osa, ja sähköautojen halpeneminen vasta viime vuosina on pitkälti akkuteknologian kehittymisen ansiota. Akun valmistuskustannukset muodostavat silti edelleen jopa 40 % sähköauton hinnasta. Akkuteknologian kehitys ja akkutuotannon tukeminen voivat laskea sähköautojen hintoja edelleen lähivuosien aikana. Jos haluat tietää, mitkä ovat markkinoiden halvimmat sähköautot tällä hetkellä, tutustu artikkeliimme Halvimmat sähköautot 2021.
Sähköauton akun ekologisuus
Sähköauton akkujen ympäristöystävällisyys on toinen keskustelun kuuma peruna. Ekologiseksi sähköauton akkua ei välttämättä voi kutsua, mutta todellisten ympäristövaikutusten arvioinnissa on syytä ottaa huomioon useita tekijöitä, kuten akun valmistukseen käytettyjen materiaalien alkuperä, tuotantotavat ja eettisyys, sähköauton käyttöikä sekä päästövaikutukset verrattuna polttomoottoriautoon.
Itse akkutuotanto aiheuttaa Kansainvälisen puhtaan liikenteen neuvoston mukaan 56–494 kg hiilidioksidia yhtä akun kapasiteetin kilowattituntia kohden. Yksiselitteistä lukemaa on mahdotonta arvioida, sillä tuotantotavat ovat erilaisia ja eri tutkimukset ovat tuottaneet hyvin erilaisia lukemia eri menetelmin.
Ajon aikana hiilidioksidipäästöjä koituu 1–2 grammaa kilometriä kohden yhtä akun kilowattituntia kohden. Sähköauton akun kapasiteetti vaihtelee, mutta esimerkiksi Tesla Model S -autossa se on 100 kW. Yksinkertaisella laskutoimituksella sähköauton akku saastuttaa tällaisella autolla 100–200 g CO2-päästöjä kilometriä kohden, mutta esimerkiksi Massachusettsin teknologiainstituutin vuonna 2016 tekemässä tutkimuksessa päästöt havaittiin todellisuudessa noin 226 grammaksi.
Sähköauton akun ekologisuus arvioidaan lopulta sähköauton elinkaaripäästöjen tarkastelun kautta. Tässä otetaan huomioon akun tuotantoprosessissa tapahtuvat päästöt, sen käytöstä aiheutuvat päästöt sekä lopulta sen hävittämisestä aiheutuvat päästöt. Koko elinkaaren huomioiden sähköauto tuottaa 16–27 % vähemmän päästöjä kuin vastaava uusi diesel- tai polttomoottoriauto, ja eron on arvioitu kasvavan sähköautojen eduksi lähivuosina.
Usein kysyttyä sähköauton akuista
⚠ Miten sähköauton akku reagoi kylmään säähän?
Tämä on Suomen sää- ja ilmasto-olosuhteista johtuen yksi yleisimmistä sähköautoihin liittyen esitetyistä kysymyksistä maassamme. On täysin totta, että kylmä sää vaikuttaa akun toimintaan, sillä kylmyys hidastaa akun sisäistä sähkökemiallista toimintaa. Elektrolyytti tihenee, mikä lisää sisäistä vastusta. Sähköauton akku ei siis lataudu yhtä tehokkaasti kylmällä säällä, vaan sen ihanteellinen käyttölämpötila on +20 °C. Jo -10 °C pakkasessa akun teho putoaa puoleen ja kovalla -35 °C pakkasella se on lähes nolla. Tehon laskun vuoksi sähköauton toimintamatka putoaa kylmällä ilmalla jopa useita kymmeniä prosentteja.
Akun eristäminen ja esilämmitys ovat olennaisia tekijöitä sähköauton talvikäytön varmistamisessa.
⚠ Kauanko sähköauton akku kestää?
Valmistajien akuille antama takuu on usein lähes 200 000 km tai koko auton käyttöiän ajan. Takuu voidaan ilmoittaa myös vuosina. Sähköauton akun kesto on niin pitkä, että sähköauton akkua ei ole tarpeen vaihtaa kuin harvinaisissa poikkeustilanteissa.
On myös syytä huomioida, että akuissa on todella harvoin valmistusvirheitä. Esimerkiksi vuoden 2015 tietojen mukaan 35 000 Euroopassa myydystä Nissan Leaf -sähköautosta vain kolmella, eli 0,01 %:lla, oli viallinen akku.
⚠ Kuinka pitää huolta sähköauton akusta?
Neljä tärkeintä vinkkiä ovat:
- Säilytä akkua sopivan viileässä ja vältä kuumia lämpötiloja.
- Älä ylilataa sitä.
- Pyri välttämään akun täydellinen tyhjentyminen.
- Jos et ole aikeissa käyttää autoa pitkään aikaan, suunnittele akun ylläpitotapa jo etukäteen.
⚠ Kannattaako ostaa käytetty sähköauton akku?
Miksipä ei. Esimerkiksi akku, jota on käytetty kymmenisen vuotta, pystyy todennäköisesti yhä varaamaan yli kaksi kolmasosaa alkuperäisestä varauksestaan. Sitä voi siis käyttää vielä useiden vuosien ajan. Jos olet aikeissa ostaa käytetyn akun, kannattaa pyytää lisätietoja sen aiemmista käyttöolosuhteista ja -tavoista. Hyvin hoidettu käytetty akku on hyvä ostos.
⚠ Mitä tapahtuu, jos sähköauton akku tyhjenee kesken matkan?
Paikalle kutsutaan hinausauto, aivan kuten bensiinin loputtua kesken matkan. Varsinkin tiheästi asutuilla reiteillä on nykyään runsaasti latauspisteitä, joten akun täydellinen loppuminen ja auton hyytyminen on epätodennäköistä. Akun täydellistä tyhjentymistä kannattaa joka tapauksessa pyrkiä välttämään sen käyttöiän pidentämiseksi.
Sähköauton lataus kotona yön yli kannattaa tehdä aina ennen matkaan lähtöä. Myös monista kauppakeskuksista ja huoltoasemilta löytyy latauspisteitä.
⚠ Miten sähköauton akkujen kierrätys tapahtuu?
Kun sähköauton tai -ajoneuvon akku viedään kierrätettäväksi, siitä laaditaan ensimmäiseksi kuntoarvio. Joskus akku voidaan kunnostaa ja sitä voidaan käyttää sellaisenaan muussa käytössä. Jos akkua ei voida käyttää muuhun tarkoitukseen, se kierrätetään akku- ja paristoasetuksen 520/2014 mukaisesti. Tällöin sen teräksiset ja kupariset osat irrotetaan ja litium, nikkeli ja koboltti yms. siirtyvät poltettaviksi. Akun kierrättäminen on kuluttajalle maksutonta.
Yhteenveto
Kommentoi