Sähköauton akkujen latausteho on suurempi kuin autonlämmittimen

19.3.2010

Sähköautot ovat odottaneet tulemistaan jo vuosikymmeniä. Niiden ilmestyminen katukuvaan varsin nopeasti on erittäin todennäköistä. Akkujen latausteho riippuu ulkorasian mitoituksesta.

Sähköauton ja polttomoottoriauton vertailu ei ole vielä aivan yksinkertaista, sillä varsinkin sähköauton hinnanmuodostus on vielä hyvin alkutekijöissä automäärien vähäisyyden vuoksi. Akkujen kestävyydestä ei ole pitkäaikaista kokemustietoa ja jopa verokohtelu voi muuttua merkittävästi. Ajatus on, että energian hinta ajettua kilometriä kohti on sähköautolla edullisempi kuin polttomoottoriautolla. Vuosittaisten huolto- ja kunnossapitokustannusten osalta tilanne on sama.

Yksinkertaisen laskelman avulla voidaan verrata kahden samanlaisen henkilöauton energian hintaa taulukossa 1.

 Passatin takakontin ja keulan alla on yhteensä 84 kappaletta kolmen kilon painoisia akkuja.

Taulukko 1

   Polttomoottori Sähkö 
Ajomäärät vuodessa20 000 km20 000 km
Kulutus / 100 km5-7 l (bensiiniä)15-20 kWh   
Vuosikulutus1000-1400 l3000-4000 kWh
Energian hinta1,35 € / l0,13 / kWh (energia ja siirto)

Energian hinta vuodessa

1350-1890€390-520 €
Käyttövoimavero vuodessa-400 €   
Yksinkertaistettu laskelma näyttää houkuttelevalta sähköauton osalta. Jos autojen hankintahinnat ovat samat, voisi sähköauton ajatella olevan kilpailukykyinen vaihtoehto. Tällöin on hyväksyttävä tosiasia, että käytännössä vuorokautinen ajosäde on huomattavan pieni, noin 140–160 kilometriä.



Sähköauton lataaminen

Sähköverkosta lataaminen ajatellaan yksinkertaisimmillaan tapahtuvan olemassa olevista ulkopistorasioista eli samoista, joihin olemme tottuneet kytkemään lohko- ja sisälämmittimen. On kuitenkin hyvä varmistaa, että oma autonlämmityspistorasia soveltuu sähköauton lataamiseen. Etenkin rivi- ja kerrostaloissa sähköauton lataaminen lämmitysrasiasta voi olla monimutkaisempi kuin ensisilmäyksellä näyttää, sillä autojen energiavaraston täyttäminen johtaa helposti suureen lataustehoon ja pitkään latausaikaan.

Autonlämmityspistorasioissa on yleensä aikaohjaus, minkä avulla auton moottorilämmittimelle syötetään sähköä noin parin tunnin ajan ennen liikkeellelähtöä. Mikäli lämmitysrasiaa käytetään sähköauton lataamiseen, tulee sähkönsyötön olla jatkuvaa. Parissa tunnissa ladattu energiamäärä ei riitä kuin muutaman kymmenen kilometrin ajamiseen. Akkujen lataaminen tyhjästä täyteen voi kestää yli kymmenen tuntia.

Enston kehittämän sähköautojen lataustolpan suunnittelussa on kiinnitetty huomiota latauksen helppouteen ja turvallisuuteen. Ensto tähtää lataustuotteillaan myös kansainvälisille markkinoille.Omakotitaloissa sähköauton lataamiseen käytetty energiamäärä mitataan talon omalla mittarilla, jolloin latausenergia tulee maksetuksi sähkölaskussa. Kerrostaloissa ja osassa rivitaloja lämmitysrasioiden energia mitataan yhteisellä kiinteistön mittarilla, jolloin yksittäisen pistorasian kulutusta ei tiedetä.

Kukapa haluaisi kustantaa naapurin ajokilometrejä? Tällöin latausenergian laskuttamisesta on sovittava erikseen kiinteistön haltijan kanssa.

Sähköauton latausteho on huomattavasti suurempi kuin tavanomaisen moottorilämmittimen. Nykytilanteessa rivi- ja kerrostalojen paikoitusalueilla voidaan sähköautoja ladata vain murto-osalla autopaikoista. Suurempien sähköautomäärien lataaminen lämmitystolpista vaatii kiinteistöjen sähköverkkojen tehonsiirtokyvyn ja älykkyyden kehittämistä.


Ulkorasioiden tehonsyöttökyky ja sähköauton latausteho

Ulkorasioiden tehonsyöttökyky riippuu koko järjestelmän mitoituksesta erityisesti rivi- ja kerrostalokiinteistöissä. Taulukon 2 avulla voi arvioida yksittäisen ryhmän tehonsyöttökyky.

Taulukko 2
Sulakekoko/vaihe1-vaihepistorasia, 230 V   3-vaihepistorasia, 400/230 V   
10 A 2,3 kW6,9 kW
16 A 3,6 kW11,1 kW
25 A -17,3 kW
 32 A -22,2 kW

Ulkorasioiden tehonsyöttökyky riippuu koko järjestelmän mitoituksesta.

Henkilöautoilla ajetaan Suomessa keskimäärin päivässä noin 55 kilometriä eli vuodessa noin 20 000 kilometriä. Siten vuorokautinen sähköauton ladattava energiatarve voidaan arvioida olevan 8–11 kWh. Saman energiatarpeen voi laskea auton ominaisuuksista, jossa karkea tunnusluku henkilöauton ajoenergiatarpeesta on noin 0,15–0,2 kWh/km. Lisäksi auto kuluttaa energiaa muissa käyttölaitteissa kuten ajovaloissa, puhaltimissa ja auton hallintajärjestelmissä. Suomen talvessa matkustamotilan lämmitys täytyy ajatella hoidettavan erillisellä polttonestelämmittimellä.

Sähköauton energiavarasto kannattaa täyttää määräajassa mieluiten täyteen seuraavaa ajotarvetta varten. Siten taulukon 2 mukaisilla tehoarvoilla varaston täyttäminen kestää 3,5–5 tuntia 10 A ja 2,5–3 tuntia 16 A yksivaihepistorasiasta. Aika ei ole aivan kohtuuton.

Auton akkuvaraston, jonka koko on tyypillisesti henkilöautoilla 25–35 kWh, tyhjästä täyteen vie puolestaan 11–15 tuntia 10 A:n ja 7–10 tuntia 16 A:n yksivaihepistorasiasta.


Tulevaisuus

Sähköautojen esiinmarssin on mahdollistanut erityisesti akkutekniikan kehittyminen. Uusien akkutyyppien energiamäärät ovat 3–4 kertaa perinteisiä lyijyakkuja suuremmat. Paremmat akut, kehittynyt sähkökäyttötekniikka, energian kierrätys, polttonesteiden korkea hinta sekä yleiset vaatimukset saasteettomasta liikenteestä ovat tuomassa sähköautoja markkinoille. Ennustettavasti niiden todellinen läpimurto on käsillä lyhyen ajan sisällä.

Omakotiasujille sähköauton lataaminen ulkopistorasiasta on pääsääntöisesti mahdollista. Kerrostalo- ja osalle rivitaloasujista tilanne on synkempi. Lämmitystolpilla varustetut paikoitusalueet eivät nykyisellään kykene palvelemaan sähköautojen lataamista. Ennen sähkö auton hankkimista on joka tapauksessa hyvä ottaa huolellisesti selvää oman autonlämmitysrasian kyvystä toimia latauspisteenä.