Sähköurakoitsija-lehden 4/1977 artikkeli: Sähköautojen kehitystilanne vuonna 1977

15.4.1977

Raportti IV kansainvälisestä sähköautokongressista Düsseldorfissa 31.8. – 2.9.1976.

Ihmisten kulkutarpeet sekä tavaroiden kuljetustarpeet eivät maailmassa ole vähenemässä, päinvastoin, väestönkasvu toisaalta ja elintason nousu toisaalta tulevat nostamaan eri maitten kuljetussuoritetta huomattavastikin.

Liikenteen eri muotojen vaatima osuus maailman öljyvaroista on jo kasvanut sille tasolle, että vaihtoehtoisten käyttöaineiden löytämiseksi mm. tieliikenteelle on eri puolilla havaittu aiheelliseksi ryhtyä mittaviin tutkimuksiin.

Maaöljyvarojen rajallisuus on johtanut ajatukset näitä suurempien kivi-hiilivarojen hyödyntämiseen aikaisemmasta poikkeavalla tekniikalla joko metanolin, vedyn tai sähkön muodossa tieliikenteen ”polttoaineena”. Todennäköistä on, että tulevaisuuden liikenne ei tule olemaan täysin sähköistetty eikä täysin johonkin nestemäiseen tai kaasumaiseen polttoaineeseen nojautuva vaan sopiva yhdistelmä näistä.

Huolimatta siitä, että sähköenergian kilpailukykyisessä varastoinnissa ajoneuvoihin on tällä hetkellä vielä suuria pulmia, näyttää sähköajoneuvojen uusi tuleminen lähestyvän. Arviot kehityksen nopeudesta vaihtelevat suuresti, koska juuri energian varastointikysymys on avoin. Nykyisin näkymin arvioidaan esim. Länsi-Saksassa 10 vuoden kuluttua n. 10 % autokannasta olevan sähköajoneuvoja, sillä siksi rohkaisevia kokemuksia on tähänastisista, jo melkoisen laajoista kokeiluista saatu.

Myös USA:ssa tunnetaan nykyisin suurta mielenkiintoa sähköajoneuvoja kohtaan, erityisesti tiheimmin liikennöidyillä ja pahiten saastuneilla alueilla. Esimerkkinä voitaneen todeta mm. USA:n postilaitoksen ostaneen maaliskuussa 1976 liikenteeseen Los Angelesin alueella noin 350 erikoisvalmisteista sähköautoa käyttökokemusten saamiseksi. Annetun raportin mukaan kokemukset ovat olleet erittäin rohkaisevia.

Sähkölaitosten kansainvälisen järjestön, UNIPEDE:n (Union Inernationale des Producteurs et Distributeurs d’Electrique) ja amerikkalaisen EVC:n (Electric Vehicle Council) yhteistoimin järjestämänä pidettiin Düsseldorfissa 31.8.-2.9.1976 neljäs kansainvälinen sähköautosymposium ”D-EFS 76”. Kokouksen tarkoituksena oli antaa alan asiantuntijoille tilaisuus mielipiteiden vaihtoon sekä selvittää kansainvälisellä tasolla sähköautojen ja niihin liittyvien teknillisten ratkaisujen kehitystilanne nykyhetkellä ja luoda katsaus myös tulevaisuuden näkymiin tällä tekniikan alueella.

Osanottajia symposiumissa oli kaikkiaan 28 maasta yhteensä 502 henkilöä. Tilaisuudessa julkaistiin kaikkiaan 65 sähköajoneuvoja ja niiden tekniikkaa käsittelevää teknillistaloudellista raporttia.

Tämän esityksen tarkoitus on antaa tiivistelmä sähköautojen kehitystilanteesta mainittuun kokoukseen osallistuneen havaintojen perusteella käyttäen hyväksi pääasiassa kokouksessa esitettyä aineistoa sekä sen yhteydessä olleen näyttelyn antamaa kuvamateriaalia. Näytteilleasettajia oli yhteensä 34, joista 17 Länsi-Saksasta, 6 USA:sta, 3 Englannista, 3 Ranskasta ja 3 Ruotsista sekä 2 Italiasta.

Esitellyt ajoneuvot vaihtelivat kaupunkibussista yhden hengen miniajoneuvoon sekä sähkömopoon saakka. Laite-esittelyt käsittivät akkuja, latausjärjestelmiä, sähköauton diagnoosijärjestelmiä, säätölaitteistoja sekä ajomoottoreita ja yleisinformaatiota sähköauton eduista. Huolimatta melkoisesta laajuudestaan teki näyttely jotenkin pinnallisen ja laimean vaikutuksen.

Tämän kirjoittajan käsitykseksi jäi, että varsinaiset autonvalmistajat tuntevat sittenkin tänä päivänä vielä suhteellisen vähän mielenkiintoa sähköautoja kohtaan juuri akkujen kehittymättömyyden vuoksi. Tunnetuista autonvalmistajista olivat mukana vain Daimler-Benz, VW, ja MAN sekä osittain FIAT ja Renault. Saksalaisten pääpaino on selvästi hyötyajoneuvoissa, Fiat näyttää tehneen yhden ”harjoitelman” pakettiautosta ja Renault R5- sekä pakettiautosovellutukset.

 
Mitä viimeisten 5-10 vuoden kuluessa on sähköautorintamalla tapahtunut?

  • Autoteollisuus on osoittanut suhteellisen laimeata mielenkiintoa ennen vuoden 1973 energiakriisiä.
  • Saksalaiset ovat jatkaneet aiemmin esittelemiään kokeita hyötyajoneuvoilla ja kehittäneet nopeaan akkujen vaihtoon liittyvää tekniikkaa sekä diagnoositekniikkaa (Varta, Hagen, Siemens ja Bosch)
  • Ranskalaiset ovat myös lähteneet kokeisiin mukaan (Sovel ja Renault/Tregiem)
  • Duo-bussien (= osittain ajojohdoista vapaina liikkuvien trolleybussien) tekniikkaa on kehitetty (Daimler-Benz ja Berliet).
  • Henkilöautopuolelle on osoitettu varsin pientä kiinnostusta toisaalta sähköauton rajoitetun ajomatkan ja toisaalta mm. turvallisuusvaatimusten vaikean toteuttamisen takia.

Mitkä sellaiset merkittävät seikat, joiden ennustettiin tapahtuvan viimeisten 5-10 vuoden kuluessa ovat jääneet tapahtumatta?

  • Tärkein on ilman muuta se, että uudet akut eivät olekaan olleet ”just around the corner”, kuten mm. eräs USA:n arvovaltainen komitea v. 1967 arvioi!
  • Tämän näyttelyn ja symposiumin teknillisten raporttien perusteella ei ole osoitetavissa mikä sähkö/mekaanisen voimansiirron yhdistelmä olisi paras henkilöautoon.
  • Sähköautojen määrä maailmassa ei ole kehitynyt alkuunkaan siten kuin 1960-luvun lopulla ennustettiin; mm. BP:n tutkijaryhmä ennusti v. 1968, että 1977 Englannissa 5 % autokannasta on sähköautoja! (Vrt. INSKO 51-50V, A. Saarialho: Raportti sähköautojen kehityksestä 1970)
  • Mikään varsinainen autonvalmistaja ei ole valmistanut laajempaa sähköajoneuvojen esisarjaa (edes n. 1 000 kpl:n suuruusluokkaa).
  • Sähköautot eivät ole USA:ssakaan yleistyneet ”perheen toisena tai kolmantena autona”.
  • Kehittyneet akkuratkaisut ovat ilmeisesti edelleenkin laboratorioasteella

 
Miltä tilanne nyt näyttää?

  • Ellei akkurintamalla tapahdu olennaista kehitystä, ei sähköauto ainakaan omilla ansioillaan pysty kilpailemaan otto- tai dieselmoottorilla varustetun auton kanssa.
  • Jos akkukehitys onnistuu kohtuullisen optimistisin tuloksin, sähköautoja tullaan näkemään merkittävässä määrin, mutta ilmeisesti vasta 1980-luvun jälkimmäisellä puoliskolla.
  • Mäntämoottorin saastepulmat on kyetty voittamaan, joten ympäristökysymykset eivät autoistuneimmissakaan maissa enää ole riittävä stimulanssi sähköautojen tulemiselle.
  • Autonvalmistajat tekevät enemmän töitä vaihtoehtoisten polttomoottoriautoille kuin sähköauton kehittämiseksi, minkä johdosta metanoli- tai vetyperusteiset polttonesteet tai -aineet näyttävät vähintään yhtä todennäköisiltä kuin ”superakku”.
  • Lainsäädännön avulla voidaan sähköauton tulemista kiihdyttää. Sähköauton kehittymiseen liittyy melkoinen riski, että akku pysyy sen toteutumisen pääesteenä. Sähköauton, erityisesti akkujen kehitystyöhön tulisi ottaa osaa julkisilla varoilla, jos yleisen edun katsotan sähköautoa vaativan. Askel tähän suuntaan on USA:n senaatin kesäkuussa 1976 hyväksymä ”Electric and Hybrid Vehicle Research, Development and Demonstration Act of 1976”, jolla on tarkoitus, sen tultua aikanaan lopullisesti hyväksytyksi, ohjata miljoonia dollareita sähköauton kehitystyöhön vuosien 1977-1981 välisenä aikana. Muun muassa v. 1977 10 miljoonaa, v. 1978 40 miljoonaa jne., yhteensä v. 160 miljoonaa dollaria! Ohjelmasta vastaa ERDA (Energy Research and Development Administration).
  • Sähköauton kehittämiseksi tarvittaisiin sähköasiantuntijoiden ja autoasiantuntijoiden entistä kiinteämpää yhteistyötä. Lyijyakunkin kehittämisessä näyttää vielä olevan varaa puhumattakaan autokäyttöön soveliaimman sähkö/mekaanisen voimansiirron kehittämistä.
  • Sähköautoala kaipisi kiireesti standardisointia alkaen akkujen koosta, ryhmittelystä ja kapasiteetista autojen suoritusarvo-, paino, turvallisuus- ym. seikkoihin saakka, jotta kehitystyö todella käynnistyisi.
  • Ehkä meillä suomessakin voitaisiin tehdä jotain sähköautojen kehittämiseen liittyvää – ei vain muutamien asiaan innostuneiden voimin, vaan todellsita yhteistyötä!

Miten sähköautohuoltamossa tankataan?

Maailman ensimmäisen, düsseldorfissa avatun sähköautohuoltamon tehtävä ei ole virrantankkaus vaan sähköajoneuvojen akkujen huolto ja säilytys.

Tämä akun vaihto ei kestä kauemmin kuin normaali tankkaus. Siitä, miten se tapahtuu, kertoi lehdistölle GES:n ( Gesellschaft für elektrischen Strassenverkher) tekninen johtaja Busch:

- Ajoneuvo ajaa paikalle, vaihtomekanismi vetä ulos huollon tarpeessa olevan akun ja työntää huolletun ja ladatun, ”virtapaketin” autoon. Tämä kestää 5-6 minuuttia. Sitten matka voi jatkua. Lataamista varten poistettu akku huolletaan asemalla, ladataan ja säilytetään seuraavaa asiakasta varten.

  
GES-sähköautohuoltamon teknisiä tietoja

Akkupaikat: 10 latauspaikkaa vaihtoehtoisesti 144 V tai 180 V akuille. Seitsemän latauspaikkaa 144 V akuille.

Akunlatausaika: noin 2 tuntia. Sopii GES-vaihdesysteemin sähköajoneuvoille esim. VW-sähköautolle tai Mercedes Benz-sähköautolle.

Huoltamon liitäntäteho: 5 kV/160kVA

(Varta Reporter, syyskuu -76)

Antti Saarialho, apulaisprofessori
Teknillinen Korkeakoulu

 

Artikkeli on julkaistu Sähköala-lehteä edeltäneen Sähköurakoitsija-lehden numerossa 4/1977.