Sähköauto

Kohteesta Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Renault Zoe oli vuonna 2015 myydyin sähköautomalli EU:n alueella.
Nissan Leafia käytetään taksiautona esimerkiksi Virossa (2015).
Volkswagenin e-Golf oli vuoden 2015 neljänneksi myydyin sähköautomalli EU:ssa.
Vuoden 2015 suosituimpiin kuuluneet Nissan Leaf ja Tesla Model S -sähköautot rinnakkain.
BMW i3 (2015).

Sähköauto on auto, jonka voimanlähteenä toimii sähkömoottori ja jossa sähköenergia on varastoitu akkuihin. Sähköautot ovat ajossa huomattavasti polttomoottorilla varustettuja autoja vähäpäästöisempiä (kuitenkin esimerkiksi melupäästöjä esimerkiksi rengasmelusta), ja niiden tuottamat päästöt riippuvat paljolti siitä, miten auton käyttämä sähköenergia on tuotettu.

Sähköautojen toimintamatka yhdellä latauksella on 50–500 kilometriä, riippuen akuston koosta, ajonopeudesta ja ulkoilman lämpötilasta. Saavutettavissa oleva ajomatka kuitenkin riittää monissa tapauksissa päivittäiseen käyttöön: esimerkiksi Suomen pääkaupunkiseudulla asuvien työmatka on keskimäärin 7–23 km[1] ja henkilöauton arvioitu keskimääräinen ajosuorite vuodessa vuonna 2009 oli 17 000 kilometriä eli alle 50 km päivässä.[2] Käyttäjien ajoittaisiin pidempiin matkoihin tarvittaisiin toinen auto ja perheen kakkosautoksi täyssähköauto on ollut vielä liian kallis, mikä on estänyt sähköautojen yleistymistä.[3] Yhdysvalloissa varsinkin nuorten kiinnostus sähköautoja kohtaan on ollut laimeaa.[4]

Sähköautojen kehityksen vetureina ovat olleet suurkaupunkien huono ilmanlaatu, arvuuttelu öljyntuotannon rajojen saavuttamisesta ja liikenteen päästöistä osaltaan johtuva maapallon ilmaston lämpeneminen. Litiumakkutekniikan kehittyminen mobiililaitteiden yleistyessä on ylipäätään tehnyt sähköautoista taloudellisesti mielekkäitä.

Historia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Sähköautojen historia

Sähköautot olivat aivan ensimmäisiä käyttöön otettuja autoja ja niitä oli käytössä autohistorian ensimetreillä 1830-luvulta 1900-luvun alkuun. Ne olivat suosituimpia teollisen valmistuksen alkuajoista 1900-luvun alkuun, jolloin polttomoottoriautot syrjäyttivät ne. Polttomoottoriautojen suosiota lisäsi jäähdyttimen ja käynnistinmoottorin kehittäminen ja Fordin aloittama liukuhihnatuotanto. Sähkökemiallisten akkujen vähäinen kapasiteetti ei herättänyt toivoa sähköautojen menestyksestä.[5][6]

Yhtenä syynä syrjäytymiseen oli siirtyminen sähköverkoissa tasavirrasta vaihtovirtaan, joka teki käytännössä akkujen latauksen mahdottomaksi ilman kalliita lisäinvestointeja. Tämä siirtyminen tasavirrasta vaihtovirtaan tapahtui Yhdysvalloissa asteittain, vuonna 1902 oli tuotetusta sähköstä tasavirtaa jäljellä 39 % ja 1917 enää 5 %.lähde? Ennen tasasuuntaajan keksimistä vaihtovirran tulon jälkeen akkujen lataamiseen piti ensin kytkeä vaihtovirtamoottori pyörittämään tasavirtageneraattoria, jonka virralla akkuja ladattiin. Tästä syntyi kallis lisäinvestointi, paljon energianhukkaa lämpönä, ja melua koko pitkän latauksen ajan.

Yhdysvalloissa valmistettiin Henney Kilowatt -merkkistä sähköautoa vuosina 1959–1960. 1990-luvulla Kaliforniassa yritettiin lainsäädännöllä lisätä sähköautojen käyttöä, mutta lakimuutokset peruttiin autonvalmistajien vaatimuksesta. Vasta 2000-luvulla alkoi nousta uusi voimakas kiinnostus sähköautoihin hybridiautojen myötä.

Sähköauton tulevaisuus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Sähköauton laajamittaisen käyttöönoton teknisenä esteenä on pidetty akkujen painosta johtuvaa hyötykuorman menetystä, pulmallista energiahyötysuhdetta, rajattua toimintamatkaa, latauspisteverkoston puutetta, akkujen latausaikoja ja akkujen uusimisen kustannuksia. Viime aikojen kehitys on parantanut akkukäyttöisen sähköauton kilpailukykyä verrattuna polttomoottori-, hybridi- tai polttokennoilla tuotettua sähköä käyttävään vetyautoon.


Suurella, noin 100 kWh akkukapasiteetilla varustetut sähköautomallit kykenevät 400–500 kilometrin ajoon yhdellä akkulatauksella ja akut ovat entistä pitempikestoisempia sekä nopeammin ladattavia. Merkittävin näistä autoista on toistaiseksi ollut perheautokokoluokassa oleva Tesla Model S, jonka halvin malli maksaa vuoden 2015 hinnan mukaan hieman yli 80 000 euroa.[7] Hinta on suuruusluokaltaan edustusautoja vastaava, mutta silti auto on saanut suosiota. Esimerkiksi vuonna 2014 Suomeen rekisteröitiin 183 sähköautoa, joista Tesloja oli puolet.[8] Yhdysvalloissa Tesla on rakentanut latauspisteverkostoa. Suomessa niitä ovat rakentaneet kaupan keskusliikkeet, sähköyhtiöt ja automaahantuojat yhteistyössä. Euroopan unioni edellyttää jäsenmailtaan latauspistesuunnitelmaa.[9]

Sähköautojen laajamittainen tulo liikenteeseen voi olla totta jo lähitulevaisuudessa. Esimerkiksi Ruotsin valtion sähköyhtymä Vattenfallin konsernijohtaja Lars G. Josefsson uskoo, että autoteollisuus suuntautuu vahvasti ja nopeasti kohti sähkö- ja hybridiautoja, niin että vuonna 2020 maailman uusista autoista joka kymmenes tulisi olemaan sähköauto.[10] Akkukapasiteetin hinnan ennustetaan laskevan vuoteen 2030 mennessä noin 100 euroon kilowattitunnilta. 50 kWh akun hinta olisi silloin 5000 euroa, mikä on vielä kaksinkertainen hinta verrattuna bensa-auton voimapaketin autotehtaalle tuomaan kustannukseen.[3]

Hybridiautot mahdollistavat askelen kohti täysin sähköllä kulkevaa autoa, etenkin jos rinnakkaishybrideistä siirrytään sarjahybrideihin. Sarjahybridissä - kuten General Motorsin Chevrolet Voltissa - auton liikevoiman tuottaa pelkkä sähkömoottori ja polttomoottori käyttää akkuja lataavaa sähkögeneraattoria.

Jotkut merkittävät autovalmistajat (esim. Toyota) linjaavat että täyssähköautoista ei ole haastamaan bensiini- ja dieseltekniikkaa, vaan panostavat vedyllä toimivan polttokennoauton kehitykseen.[11][12]

Akut[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Akku

Sähköautoissa käytettäviä akkuja ovat muun muassa LiFePO4-litiumakku , litiumioniakku, litiumionipolymeeriakku sekä hieman harvinaisemmat sinkki-ilma- ja sulasuola-akut. Käytöstä pois jäämässä ovat jo lyijyakku, nikkelikadmiumakku (NiCd), nikkelimetallihydridiakku (NiMH).

1990-luvun loppupuolelta alkaen ovat akkuteknologiat kehittyneet, sillä etenkin matkapuhelimien ja kannettavien tietokoneiden valmistukseen on tarvittu entistä parempia akkuja.

Lataaminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Sähköautojen lataamiselle on yleensä useita vaihtoehtoja. Auton voi ladata tavallisesta pistorasiasta, jolloin lataaminen 100–150 km ajomatkaa varten kestää noin 6 tuntia[13][14]lähde tarkemmin?, tai erilaisilla johdollisilla pikalatauksilla, jolloin latausaika on lyhyempi, mutta tämä vaatii erillisen latausaseman.[13] Syksyllä 2016 voimaan astunut standardi edellyttää, että tavallisesta kotitalouspistorasiasta sähköautoa saa ladata pitkäaikaisesti enintään 8 ampeerin virralla.[15] Tällä maksimivirralla ja 230 voltin jänniteellä voi ladata 1,84 kW sähköteholla eli tunnissa 1,84 kWh. 150 km ajomatkaa lupaavassa edullisemmassa Nissan Leaf autossa on 24 kWh akku,[3] jolloin tyhjästä lataaminen kestää 13 tuntia standardin mukaisella virralla. Sähköauton lataamiseksi on kehitetty johdotonta magneettiresonansiin perustuvaa tekniikkaa, jonka odotetaan helpottavan huomattavasti latausta sillä akku latautuu automaattisesti kun auto on pysäköity johdottoman latauksen tarjoamaan pysäköintipaikkaan. Magneettiresonanssiin perustuvia latausasemia tullaan valmistamaan myös Suomessa.[16]

Vaihtaminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Akun käyttöiän pidentäminen ja lataamisen nopeuttaminen ovat oleellisia ratkaistavia haasteita sähköautojen yleistymisen tiellä, mutta tähän on myös vaihtoehtoinen ratkaisu. Sähköauton akku ei ole suoraan verrattavissa polttomoottorisen auton polttoainesäiliöön, sillä akku ikääntyy ja sen kapasiteetti vähenee käyttöiän loppua kohti. Pienemmissä akkukäyttöisissä laitteissa akun nopea vaihdettavuus on ollut normaali käytäntö jo pitkään. Suomalaisessa Toroidion sähköautossa nopeasti vaihdettava akku on oleellinen osa kokonaisratkaisua.[17]

Toimintamatka eli ajomatka yhdellä latauksella[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Sähköautojen toimintamatkojen ilmoitustyyli vaihtelee. Nissan Leafille ilmoitetaan toimintamatkaksi 122–199 km olosuhteista riippuen (199 km NEDC) ja Citroën C-Zerolle 150 km NECD. Monet valmistajat ilmoittavat auton toimintamatkan NEDC testin mukaisesti, testi pyrkii simuloimaan tavallista ajoa ja siinä keskinopeus on 33 km/h eikä se sisällä nopeita kiihdytyksiä.[18] Testiä on moitittu vanhentuneeksi, sillä käytännössä autoilla ajetaan nykyisin nopeammin.[19] Tästä seuraa että valmistajan ilmoittama auton toimintamatka on pidempi kuin auton saavuttama toimintamatka, jos ajetaan samaa nopeutta muun liikenteen kanssa. Liechtensteiniläinen NanoFlowcell väittää ratkaisseensa toimintasädeongelman virtauskennoakulla, ja että yrityksen prototyyppiauto saavutti 1000 km toimintasäteen yhdellä latauksella.[20]

Ruotsalaisen TSS testasi alkutalvesta 2014 markkinoilla olevien sähköautojen, Nissan Leaf, Citroën C-Zero, Renault Kangoo, Volvo C30 ja Tesla Roadster akun kestoa talvisissa olosuhteissa. Testin mukaan -20 asteen lämpötilassa autojen toimintamatka lyheni huomattavasti. Lämmityslaitetta käytettäessä näistä autoista vain Tesla Roadster eteni yli 100 km:n matkan 90 km/h nopeudella ajettaessa. Esimerkiksi Nissan Leafista akku tyhjeni jo 58 km ajolla ajettaessa 100 km/h.[21]

Sähköauto olisi toimintasäteeltään monelle autoilijalle riittävä arkikäytössä, sillä esimerkiksi Suomessa keskimääräinen itse ajettu työmatka on 16 kilometriä ja päivittäin autoilla ajetaan keskimäärin 50 kilometriä.[22] Keskimääräinen mökkimatka on 93 kilometriä[23], jolloin takaisin pääseminen edullisemmilla sähköautoilla edellyttää vähintään 10 tunnin latausmahdollisuutta kotitaloussähköllä. Mökkeilyä ajatellen valitettavaa on, että ainoa täyssähköauto johon saa vetokoukun, on Tesla Model X.[24] Vetokoukkumahdollisuus on harvinainen myös ladattavissa hybrideissä: kesällä 2016 vetokoukku oli saatavilla vain Volkswagenin Golf GTE ja Passat GTE -hybrideihin.

Sähköauton toimintamatkan arvioinnissa tulee olla kriittinen käytetyn mittausmenetelmän suhteen, koska alalle ei ole vielä syntynyt vakiintunutta testikäytäntöä. Parhaiten toimintamatka selviää koeajamalla auto omassa arkikäytössä, mielellään pakkassäässä.

Akun käyttöikä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Yhdysvaltalaisen talk-show isännän Jay Lenon Baker Electric -sähköauto vuodelta 1909 toimii edelleen alkuperäisillä akuillaan (kuvassa vastaava auto vuodelta 1908).

Yksittäiset akut järjestetään suuremmaksi akustoiksi, jossa voltti- ja ampeerituntimääriltään toisistaan eroavat akut muodostavat energiamäärältään optimaalisen kokonaisuuden. Akkujen käyttöikä vaikuttaa suuresti käyttökustannuksiin ja akkujen kuluminen riippuu puolestaan monesta eri tekijästä.

Hybridiautojen nikkelimetallihydridiakkujen tiedetään kestävän käyttöä yli kymmenen vuotta. Näitä kokemuksia ei kuitenkaan voi suoraan yleistää koskemaan täyssähköautoja, koska akun rakenne sekä syklien syvyys ja määrä ovat hyvin erilaiset. Täyssähköautoissa ja ladattavissa hybridiautoissa käytettävien litiumakkujen todellisesta kestävyydestä on saatavilla vasta hyvin vähän pitkäkestoista tai suuren yksilömäärän tietoa. Ei-ladattavissa hybridiautoissa akuston kapasiteetin aleneminen ei ole myöskään samalla tavalla ongelma kuin täyssähköautoissa.[25]

Käytännön esimerkkinä Toyota RAV4 EV:n NiMH-akut ovat saavuttaneet 160 000 km ajomäärän hyvin pienellä toimintasäteen pienenemisellä, ja sähköautot saattavat siten saavuttaa tai ylittää vastaavan polttomoottoriauton eliniän akkujen osalta.[26] Toisaalta nykyään käytetään litiumioniakkuja, jotka kestävät paljon suurempiakin ajokilometrejä. Esimerkiksi Teslan akkutakuu kattaa rajattomat kilometrit 8 vuoden sisällä[27], mutta takuu ei kata akun normaalista käytöstä ja ikääntymisestä johtuvaa kapasiteetin ja tehon alenemista.[28] Nissan Leafin akkutakuu kattaa myös kapasiteetin alenemisen niin, että kapasiteetti pysyy viisi vuotta tai 100 000 ajokilometriä (riippuen siitä, kumpi saavutetaan ensin) sellaisella tasolla, että auton akkukapasiteettimittarin 12 palkista näkyy vähintään yhdeksän.[29] Uusissa, suuremmalla 30 kilowattitunnin akustolla varustetuissa Leafeissa vastaava takuuaika on 8 vuotta tai 160 000 ajokilometriä.[30]

Tämänhetkisten arvioiden mukaan akkujen käyttöikä on noin 250 000–300 000 kilometriä, jos arvioidaan, että akku on vaihtokunnossa kun sen kapasiteetista on noin 75 prosenttia jäljellä. Toisaalta pitkäaikaisia ja kattavia tutkimuksia sähköautojen akkujen kulumisesta ei toistaiseksi juuri ole. Monilla Tesloilla on ajettu ainakin 300 000 kilometriä. Yhdellä Teslalla oli ajettu jopa yli 300 000 kilometriä, ja akkujen kapasiteetti oli heikentynyt vain kuusi prosenttia. [31]

Akkujen ympäristöhaitat[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kaikki energiavarastot, kuten akut ja polttoaineet, ovat ympäristölle haitallisia ja tuottavat hävittämis- tai kierrätysmaksuja. Joidenkin uusien akkujen valmistuksessa käytettävät kemikaalit ovat ympäristölle haitallisia. Tässäkin asiassa erityisesti litiumakkuja valmistavat tehtaat ovat parantaneet ympäristötietouttaan. Litium itsessään on hyvin reaktiivinen materiaali ja palaa helposti. Uusimmat LiFePO4-litiumakut eivät sisällä ympäristölle haitallisia aineita.

Perinteisillä autojen käynnistysakuilla on hyvät kierrätysohjelmat, joten todennäköisesti uusille akuille luodaan maailmanlaajuisesti vastaavat kierrätysjärjestelyt, joilla ympäristölle haitalliset kemikaalit saadaan talteen. Tällä hetkellä ongelmana on, että litiumakkujen kierrätys ei kannata taloudellisesti, vaan siitä jää tappiolle ja kierrätys perustuu lainsäädäntöön: arvometalleja on akussa todella vähän ja niiden erottaminen on kallista, kuten myös litiumin.[32]

Yhä enemmän myös etsitään ja käytetään akkujen kehittämisessä biologisesti turvallisia aineosia ja pyritään eroon haitallisista ja myrkyllisistä aineista.lähde?

Akkujen turvallisuus onnettomuuksissa[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Sähköauton turvallisuusnäkökohtia on pohdittu kansainvälisessä ISO standardissa 6469. Standardi jakaantuu kolmeen osaan ja käsittelee seuraavia aiheita:

  • Mukana kulkevaa energiavarastoa, eli akkuja
  • Toiminnallista turvallisuutta ja vikatilanteilta suojautumista
  • Sähköiskuilta suojautumista

Palomiehet ja pelastushenkilökunta tarvitsevat erityistä koulutusta sähkö- ja hybridiauto-onnettomuuksien aiheuttamien suurten jännitteiden ja akkujen kemikaalipäästöjen varalle. Sähköauto-onnettomuudet synnyttävät uudenlaisia uhkia, kuten akkujen äkillisen purkautumisen aiheuttamia paloja.lähde?

Kustannukset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Sähköauton energiakustannukset ovat tyypillisesti muutamien eurosenttien luokkaa kilometrillä, kun taas bensiinikäyttöisen auton energia maksaa moninkertaisesti tähän verrattuna.[33][34] Tähän osaltaan vaikuttaa se, että edullisissa sähköautoissa on käytössä tehoa 10–20 kW, kun polttomoottoriautoissa on käytössä tehoa 50–200 kW. Tehoerot käyttäjä huomaa kiihtyvyydessä ja maksiminopeudessa. Polttoaineissa on myös suuret verot verrattuna sähköön.[3] Energiakustannuksena on huomioitava myös talvella sähköautoon tarvittavan erillisen lämmittimen käyttämä energia.

Kokonaiskäyttökustannukset kertyvät paljolti akkujen vaihtokustannuksista. Vuonna 2016 akuston hinnaksi arvioidaan on noin 330 euroa kilowattitunnilta.[3] 30-40 tuhatta euroa maksavaan edulliseen sähköautoon ei siten voi saada tehokasta akkua. Teslan huoltosopimuksella 40 kWh vaihtoakkupaketti maksaa nykyään 8 000 $.[35] Akkujen käyttöikä on akkutyypistä riippuen yleensä noin 5–15 vuotta. Mitä suurempi akusta, sen parempi toimintamatka (jopa 400–500 km)[3], latausaika ja käyttöikä (jopa 10-15 vuotta). Jos 20 kWh akustolla ajetaan 250 000 km, akuston kilometrikustannus olisi 0,025 €/km. Kun tähän lisätään sähkö (0,0588 €/kWh, 20 kWh/100 km) eli 0,01 €/km, tulee sähköauton kustannuksiksi varsin matala 0,035 €/km (vastaavan kapasiteetin bensa-autolla, esimerkiksi Toyota Aygolla polttoainekustannus on 5 l/100 km x 1,4 €/l = 0,07 €/km). Korkeamman ostohinnan vastapainona ovat matalat ajo- ja huoltokustannukset.lähde? Akut kierrätetään ja harvinaiset raaka-aineet otetaan niistä talteen, mutta silti akkujen raaka-aineiden saatavuus voi aiheuttaa tulevaisuudessa huomattavia haasteita sähköautojen yleistymiselle.[36]

Helsingin Energian tutkimus- ja kehityspäällikkö Jussi Palolan laskelman mukaan sähköautojen osuuden kasvattaminen puoleen pääkaupunkiseudun liikennesuoritteesta kasvattaisi sähkön kulutusta 500 gigawattituntia, joka vastaa kymmenesosaa Helsingin sähkön kulutuksesta. Tämä määrä pystyttäisiin tuottamaan kaavailtujen tuulipuistohankkeiden tuottamalla tuulivoimalla.[37]selvennä

Jos Ruotsin kaikki autot olisivat sähköautoja, niiden energian tuottamiseen tarvittaisiin sähköä samaa suuruusluokkaa kuin mitä yksi ydinvoimala nyt tuottaa.[10]

Ympäristövaikutukset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kun arvioidaan auton ympäristövaikutuksia kokonaisuutena otetaan huomioon kaikki tekijät auton koko käyttöiältä, sen ekologinen jalanjälki. Tällöin otetaan huomioon kaikki ympäristövaikutukset, jotka seuraavat niin auton valmistuksesta, sen käytöstä kuin sen purkamisestakin. Sähköauton ja polttomoottoriauton ympäristövaikutuksia on vaikea vertailla tyhjentävästi ja tasapuolisesti. Esimerkiksi ei tarkkaan tiedetä onko vaikkapa joissakin sähköautomalleissa käytettyjen nikkeli-kadmium-akkujen valmistuksen synnyttämät haitalliset päästöt ympäristön kannalta enemmän vai vähemmän vahingolliset kuin bensiinin valmistuksen synnyttämät petrokemian päästöt.

Suurin vaikutus ympäristölle on todennäköisesti auton käyttämä energialähde. Vertailussa vaikuttavin ero sähköauton hyväksi syntyy, kun sähköauton tarvitsema sähkö tuotetaan täysin uusiutuvilla luonnonvaroilla tai ydinvoimalla. Jos taas sähkö tuotetaan fossiilisilla polttoaineilla, kuten suurin osa sähköstä maailmalla tällä hetkellä tuotetaan, pienenee autojen välisen ympäristövaikutuksen ero.[38] Sähkötuotannon nykyisellä jakaumalla on sähköauton jättämä ekologinen jalanjälki kuitenkin huomattavasti pienempi.[39] Yhdysvaltalaisen selvityksen mukaan sähköautot eivät siellä juurikaan olisi polttomoottoriautoja ympäristöystävällisempiä, ellei sähköntuotannon rakennetta muuteta ekologisemmaksi.[40] Esimerkiksi Suomessa teollisesti tuotetun sähköenergian hiilidioksidipäästöt pienenivät vuoden 2016 alkua edeltäneen kahden vuoden aikana merkittävästi eli kolmenneksen, likimain tasolta 150 g(CO2)/ kWh(e) tasolle 100 g(CO2)/ kWh(e), kun tarkastellaan 12 kuukauden liukuvaa keskiarvoa energiantuotannosta.[41] Lisäksi Suomessa kuluttaja voi valita sähköntoimittajansa ja käyttämänsä sähkön alkuperän. Kuluttajan kotiin tai latauspisteelle saapuvan sähkön päästöarvo on hiukan korkeampi sähköverkon siirtohäviöiden seurauksena.

Akkujen uusiminen on yksi tekijä sähköauton ympäristövaikutuksia arvioitaessa. Niiden käyttöikä vaihtelee 5–15 vuoteen riippuen akkutyypistä, ajokilometreistä ja siitä, kuinka loppuun akku käytetään. Nykyään käytetään pitkäkestoisia litium-ioniakkuja; esimerkiksi Teslan akkutakuu on 8 vuotta rajattomilla ajokilometreillä[27]. Toisaalta myös polttomoottoriautoa rasittaa kuluvien osien vaihtaminen (sytytystulpat, suodattimet, käynnistysakut yms.) ja öljynvaihdot. Sähkömoottori on puolestaan huomattavasti pitkäikäisempi kuin polttomoottori, sillä siihen ei kohdistu vastaavaa kulutusta (kitkaa, lämpöä ja painetta).

Polttomoottoriautojen käytöstä aiheutuu merkittävästi pienhiukkaspäästöjä, etenkin bensiini- ja dieselautoista. Esimerkiksi Suomessa pienhiukkasista aiheutuvia ennenaikaisia kuolemia arvioidaan tapahtuvan vuosittain noin 1300,[42] toisaalta sähköautokin tuottaa katupölyä ja rengaspölyä.

Kooste sähköauton käyttöä puoltavista ja haittaavista seikoista[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Sähköauton puolesta esitettyjä seikkoja[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Jos kotona tai työpaikalla on sähköauton latausmahdollisuus, sähköauto on kotona nukutun yön tai työpäivän aikana aina ladattu täyteen, ja tästä syystä erillisiä latausasemakäyntejä ei tarvita.[43]
  • Sähköautot ovat polttomoottoriautoja hiljaisempia.[44]
  • Jarrutuksessa lataavalla järjestelmällä saadaan suurin osa siitä energiasta talteen, joka polttomoottoriautossa muuntuu jarruissa lämmöksi.[45]
  • Helsingin Energian tutkimus- ja kehityspäällikkö Jussi Palolan mukaan sadan sähköautokilometrin "polttoainekulu" on noin kaksi euroa, kun diesel- ja bensiiniautolla kustannus on moninkertainen.[37]
  • Sähköautoilla on positiivisia terveysvaikutuksia erityisesti kaupunkialueilla, koska ne vähentävät autoilun paikallisia pienhiukkaspäästöjä.
  • Sähkömoottori on täysin huoltovapaa ja toimintavarma kaikissa Suomenkin lämpötiloissa.[43]
  • Sähköauton voimansiirto on huomattavasti yksinkertaisempi ja sisältää vähemmän liikkuvia osia kuin polttomoottoriauton, mikä parantaa luotettavuutta ja vähentää huollontarvetta.[43]
  • Sähkömoottoria voidaan ohjata tarkemmin ja sen vääntömomentti on huipussaan heti matalilta kierroksilta lähtien – "tehotonkin" sähköauto kiihtyy liikennevaloista reippaasti.[43]
  • Sähköauton koko elinkaaren CO2-päästö on pienempi kuin polttomoottoriautolla.[46]
  • Sähköä voidaan tuottaa useista eri energialähteistä, mikä tekee sähköautosta vähemmän riippuvaisen tietyistä energianlähteistä.[47]
  • Sähköautolla voi ajaa vaikka sisätiloissa.[43]
  • Polttomoottorin tilat vapautuvat tavara- ja puskuritilaksi, akut voidaan piilottaa auton alustaan.[43]

Sähköautoja vastaan esitettyjä seikkoja[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  • Jos kotona tai työpaikalla ei ole sähköauton latausmahdollisuutta, sähköauton suurin mukavuusetu menetetään, kun auto täytyy viedä erikseen latausasemalle lataamaan akkujaan.[43]
  • Alimmissa sähköauton hintaluokissa sähköauto on yleensä selvästi kalliimpi kuin samankokoinen polttomoottoriauto, johtuen akuston korkeasta hinnasta.[48]
  • Sähköauton latausaika pikalatauksessa on vähintään puoli tuntia, mikä on merkittävästi pidempi kuin polttomoottoriauton tankkausaika.[3]
  • Sähköauton elinkaaren aikaiset kokonaispäästöt ovat huomattavat.[49]
  • Sähköauton valmistuksenaikainen co2-päästö on kaksinkertainen normaaliin henkilöautoon verrattuna.[50]
  • Raskasta, monen sadan kilon painoista ja hyötykuormaa pienentävää akustoa kuljetetaan jatkuvasti mukana.[3]
  • Sähköauto ei auta ilmastonmuutokseen, jos sähkö tuotetaan fossiilisista polttoaineista: Kivihiilisähköllä ajettaessa pakoputkipäästöt (co2) ovat noin 140g/km, jos kivihiilisähkö päästää 0,703 kg/kWh[51] eli sähköauton 20 kWh/100 km päästää 14 kg, mikä kilometriä kohden on 140 grammaa. Tämä vastaa pienen bensakäyttöisen henkilöauton päästöjä.[52]
  • Maailman laajuisesti suuri osa sähköstä tuotetaan tällä hetkellä fossiilisilla polttoaineilla. Esimerkiksi Yhdysvaltojen ympäristövirasto EPA:n mukaan vuonna 2012 kilowattitunti tarvittaessa käynnistettävällä varavoimatyyppisellä voimalalla tuotettua sähköä aiheutti keskimäärin 0,703 kg hiilidioksidipäästöjä.[51] Toinen yhdysvaltalaislähde käytti keskimääräislaskelmissaan päästöarvoa 0,59 kg (CO2)/kWh. [53] Suomessa sähköntuotannon hiilidioksidipäästöjä aiheutui keskimäärin huomattavasti edellä esitettyjä arvoja vähemmän, 12 kuukauden sähköntuotannosta määritettynä keskiarvona luokkaa 0,100 kg hiilidioksidia kilowattituntia kohden.[41]
  • Kallis akku ei ole ikuinen.[43] Akkuihin sisältyy suuria pääomia.[54] Niinpä akkujen hankinta- ja vaihtokustannukset ovat suuret: 2 000 $ (lyijyakku) – 12 000 $ (litium-ioni-akku).[35] Akut vanhenevat ajan myötä menettäen noin 0,2 % kuukaudessa varauskyvystään, vaikkei niillä ajettaisikaan maksimikilometrejä.[55]
  • Akut toimivat huonosti kylmässä, pakkasella sähköauton toimintamatka on lyhyempi.[56]
  • Sähköautot eivät tuota hukkalämpöä yhtä paljon kuin polttomoottoriautot, minkä vuoksi talvella auton ja akkujen lämmitys vaatii myös sähköä, mikä yleensä lyhentää ajomatkaa.
  • Sähköautot ovat hiljaisia, mikä tekee niiden havaitsemisesta hankalaa esimerkiksi sokeille.[57]
  • Sähköauton toimintasäde on paljon lyhyempi verrattuna saman hintaiseen polttomoottoriautoon.[58][59][60]

Sähköauton verotus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Sähköautot Suomessa

Suomessa sähköautosta joutuu maksamaan käyttövoimaveroa (entinen dieselvero). Käyttövoimavero tulee maksaa, vaikka käytetty sähkö on jo verotettua ja/tai sähkö olisi tuotettu uudistuvilla luonnonvaroilla. Sähköautosta käyttövoimaveroa maksetaan painon mukaan, käyttövoimaveron määrä päivää kohden on jokaiselta kokonaismassan alkavalta sadalta kilogrammalta 1,5 senttiä.[61] Suurista summista ei kuitenkaan puhuta: esimerkiksi kalliin Tesla Model S:n ajoneuvovero on vain 217,54 euroa vuodessa - saman verran kuin 167 g/km hiilidioksidipäästöisellä bensiinikäyttöisellä henkilöautolla. Tämä on huomattavasti vähemmän kuin Vastaavapäästöisen ja -painoisen dieselauton vero, joka on 758,47 euroa.[62]

Auton myyntihintaan sisältyvä sähköauton autovero taas on matala, koska autovero määräytyy paikallisten hiilidioksidipäästöjen mukaan, ja tämä lukema on sähköautolla 0 g/km.

Suosituimmat sähköautot Euroopan unionissa[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Euroopan komission yhteydessä toimiva EAFO (European Alternative Fuels Observatory, vapaa suom. Euroopan vaihtoehtoisten polttoaineinden tarkkaamo) kerää tilastoja eniten myydyistä sähkö- ja hybridiautoista EU-maissa.[63][64]

Sähköakkuun perustuvista sähköautoista (BEV)[64] viisi suosituinta automallia olivat EU:ssa vuoden 2017 alussa ja kahtena edellisenä vuonna:[63]

Suosituimmat sähköautot (BEV) EU:ssa[63]
Sija
2017
Automerkki
ja malli
2017 alku
(kpl)
2017 alku
(%)
2016 (kpl) 2016 (%) 2015
(kpl)
2015
(%)
1 Renault Zoe 5 365 15,8 18 471 10,3 18 536 9,8
2 Nissan Leaf 2 720 8,0 16 735 9,3 15 230 8,1
3 BMW i3 2 540 7,5 8 271 4,6 6 292 3,3
4 Tesla Model S 1 654 4,9 10 923 6,1 15 981 8,4
5 Kia Soul EV 894 2,6 4 486 2,1 5 812


Ladattavien hybridiautojen (PHEV)[64] viiden kärki EU:ssa oli seuraava:[63] Osa listan hybridiautomalleista tuotiin markkinoille vasta 2016 aikana.

Suosituimmat ladattavat hybridiautot (PHEV) EU:ssa[63]
Sija
2017
Automerkki
ja malli
2017 alku
(kpl)
2017 alku
(%)
2016 (kpl) 2016 (%) 2015
(kpl)
2015
(%)
1 VW Passat GTE 2 432 7,2 9 888 5,5 4 815 2,5
2 Mitsubishi Outlander PHEV 2 245 6,6 18 806 10,4 31 415 16,6
3 Volvo XC90 PHEV 1 558 4,6 8 186 4,5 2 820 1,5
4 Mercedes GLC350e 1 376 4,1 1 829 0,9 0 0
5 BMW 225xe Active Tourer 1 356 4,0 5 935 2,8 266



Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Liikkuminen pääkaupunkiseudulla 2005 (PDF) (s. 23) Pääkaupunkiseudun yhteistyövaltuuskunta.
  2. Juha Tervonen, Jukka Ristikartano, Sanna Sorvoja: Tieliikenteen ajokustannusten yksikköarvojen määrittäminen (PDF) (s. 12) 2010. Liikennevirasto.
  3. a b c d e f g h Virta, Ismo: Kahden promillen unelma. Talouselämä 2016-51, Joulukuu 2016, s. 40-45. Alma media.
  4. Keränen, Matti: Tutkimustulos yllättää: nuorimmat autoilijat eivät halua sähköautoja Tekniikka & Talous. 18.4.2017. Helsinki: Talentum. Viitattu 18.4.2017. Lainaus: "Tuore kyselytutkimus paljastaa, että sähköautojen valmistajilla ja kauppiailla on vielä runsaasti työtä tehtävänä sähköautojen markkinoinnissa. Yllättävää tutkimuksessa oli se, että nuoret suhtautuvat sähköautoihin kielteisesti. Jopa 70 prosenttia vastaajista ilmoitti, ettei harkitsisi sähköauton ostamista."
  5. Markoff, 2016. Lainaus: "He points to disappointments with batteries going back more than a century. Thomas Edison voiced his frustration at the technology in an interview in 1883: “The storage battery is one of those peculiar things which appeal to the imagination, and no more perfect thing could be desired by stock swindlers than that very selfsame thing.”"
  6. Lukkari, Jukka: Autoilun alkuaikoina sähköauto oli selvästi bensiiniautoa suositumpi. Sitten se unohtui sadaksi vuodeksi. Miksi? Tekniikka & Talous. 17.6.2016. Viitattu 28.2.2017. Lainaus: "Suurin yksittäinen tekijä sähköautojen alamäelle oli herra Henry Ford. Ford oli 1900-luvun alkuvuosina hyvin kiinnostunut sähköautoista ja myös osti niitä. Vuonna 1903 perustettu Ford-yhtiö kuitenkin päätti keskittyä polttomoottoriautoihin, ja vuonna 1908 esitelty T-malli muutti autoilun maailman. Bensiiniautojen voittokulkua vauhditti huomattavien öljyesiintymien löytyminen Texasista ja muualtakin Yhdysvalloista 1800-luvun lopulla. Bensiini halpeni niin, että autoilijoiden ei juuri tarvinnut ajatella polttoaineen hintaa. Tilanne säilyi tällaisena aina 1970-luvulle asti. Fordin kehittämä massatuotanto laski auton hintaa. Vuonna 1912 Fordin T-malli maksoi 650 dollaria, kun sähköautosta sai pulittaa kaksinkertaisen hinnan.Myös vaivalloinen kampikäynnistys loppui, kun Charles Kettering keksi sähköisen starttimoottorin vuonna 1912."
  7. Tesla motors Suomen tilaussivusto elokuu 2015. Tesla Motors. Viitattu 16.8.2015.
  8. Clas von Bell: Sähköautojen rekisteröinnissä huima kasvu 8.1.2015. Uusi Suomi. Viitattu 16.8.2015.
  9. Pasanen, Jarmo: Sähköä tankkiin. Suomen luonto 6/2015, 14.8.2015, s. 66-67. Suomen luonnonsuojeluliitto ry.
  10. a b Iivonen, Jyrki: Vattenfall: Autokanta alkaa sähköistyä 10 vuodessa. Helsingin sanomat 6.10.2009, s. B7.
  11. http://www.iltasanomat.fi/autot/art-2000000781688.html Toyota-johtaja: Sähköautot eivät ole ratkaisu - kaikkien mallien tuotanto lopetetaan
  12. http://www.toyota.com/rav4ev/ Mirai fuel cell vehicle.
  13. a b http://www.peugeot.fi/showroom/ion/5-ovinen/?snsrc=aws_5a4629c287f5987f5d80c19203ff98b332145506271&snkw=s%C3%A4hk%C3%B6auto#showroom-section4
  14. https://www.chevrolet.fi/autot/volt/#module-3
  15. Vesa Linja-aho: Sähköautoon kotipistorasiasta jatkossa vain 8 ampeerin virtaa Elektroniikkalehti. Viitattu 12.12.2016.
  16. Nordpower Oy aloittaa johdottomien latausasemien valmistamisen sähköautoille johdottomien latausasemien valmistaja nordpower-ltd.com.
  17. Pennanen, Pasi: Sähköauto (Patenttihakemus 20155216) PatInfo. 26.9.2016. Patentti- ja rekisterihallitus. Viitattu 18.12.2016.
  18. http://www.5-stroke-engine.com/en/Fahrzyklus.html
  19. Peter Mock, John German, Anup Bandivadekar, Iddo Riemersma: Discrepancies between type approval and "real-world" fuel consumption and CO2 values Huhtikuu 2012. International Council on Clean Transportation. Viitattu 29.8.2012.
  20. Turtiainen, Jussi: Haamuraja huikeasti rikki sähköautoilussa Kauppalehti. 6.10.2016. Viitattu 6.10.2016. Lainaus: "Lichtensteinin Vaduzissa tutkimuslaitostaan pitävä NanoFlowcell AG rakensi virtauskennotekniikalla toimivan sähköauton Quantinon, joka kulkee yhdellä latauksella peräti tuhat kilometriä. Saksalaislehti Focus oli ensimmäisenä todistamassa ihmepelin menoa."
  21. http://www.nyteknik.se/nyheter/fordon_motor/bilar/elbil/article3802822.ece
  22. Liikenne- ja viestintäministeriö & al.: Valtakunnallinen henkilöliikennetutkimus 10.4.2007. WSP Finland Oy. Viitattu 10.6.2007.
  23. Tutkijat: Jos kukaan ei kiilaisi juhannusruuhkassa, kaikki olisivat perillä nopeammin Viitattu 24.6.2016.
  24. Teslan uutuutta jo tilattu Suomeen - ainoa sähköauto, johon saa vetokoukun Viitattu 24.6.2016. fi-FI
  25. Sähköautot kehittyvät, niitä koskeva Wikipedia-artikkeli ei Tuulilasi. Viitattu 16.10.2016.
  26. Knipe, TJ et al. (2003): "100,000-Mile Evaluation of the Toyota RAV4 EV", Southern California Edison, Electric Vehicle Technical Center
  27. a b Tesla Motors Offers Unlimited Battery Warranty , www.plugincars.com, (englanniksi)
  28. Fred Lambert: Tesla Model S battery pack data shows very little capacity loss over high mileage Electrek. 6.6.2016. Viitattu 16.10.2016.
  29. Sähköauton akku olikin odotettua parempi? Nissan parantaa takuuta Ilta-Sanomat. 11.6.2013. Viitattu 16.10.2016.
  30. Nissan Leafin myyntiesite, versio syyskuu 2016 Viitattu 16.10.2016.
  31. Jose Riikonen: Voiko sähköautosta saada sateella sähköiskun ja 11 muuta tyhmää kysymystä sähköautoista Helsingin Sanomat. 16.12.2016. Viitattu 21.12.2016.
  32. Linja-aho, Vesa: Akkumullistusta ei ole tulossa (eikä tarvita). Tuulilasi 13/2016, 6.10.2016. A-Lehdet Oy.
  33. Idaho National Laboratory (2005): "Comparing Energy Costs per Mile for Electric and Gasoline-Fueled Vehicles", Advanced Vehicle Testing Activity (avt.inel.gov)
  34. Aiheesta myös: Vesa Linja-aho: Uusi lelu: 2500 km takana, polttoainekulut: 4,73 € Tuulilasi. undefined. Viitattu 14.1.2016.
  35. a b 2013 Model S Price Increase Tesla Motors (www.teslamotors.com)
  36. Leino, Raili: Vaatisi 91 vuoden koboltintuotannon – Sähköautoilu tyssää, ellei ihmeitä tapahdu Tekniikka&Talous. 16.12.2016. Talentum. Viitattu 17.12.2016. Lainaus: "1,6 miljardia sähköautoa tarvitsee 1,6 miljardia akkua, mutta nykyteknologialla akkuja ei pystytä valmistamaan, vaikka akkumateriaalit kierrätettäisiin 100-prosenttisesti."
  37. a b http://www.hs.fi/talous/artikkeli/Helsingin+Energia+tekee+ensimmäisen+sähköautojen+latauspisteen+Kamppiin/1135249585447
  38. Tahara, K. et al. (2001): "Comparison of CO2 Emissions from Alternative and Conventional Vehicles.", World Resources Review 13:52-60
  39. Van Mierlo, J., et al. (2003): "Environmental Damage Rating Analysis Tool as a Policy Instrument", 20th International Electric Vehicle Symposium and Exposition [vanhentunut linkki]
  40. Tekniikka ja talous 20.10.2009
  41. a b CO2-päästöt (ilman bio-tuotantoa) / Koko sähköntuotanto, 12kk CO2-emissions (excluding emissions from biomass combustion) / Power generation, 12 months (pdf) (sivu 16/17; kaavio esittää Teollisen sähköenergian tuotannon hiilidioksipäästöjä grammoina hiilidioksidia per kWh energiaa (g CO2 / kWh(e), 12 kk) Suomessa, liukuva 12 kk:n keskiarvo) 15.3.2016. Energiateollisuus ry, energia.fi. Viitattu 10.4.2016.
  42. Lea Huttunen: Pienhiukkaset kuriin 2006. Suomen Ympäristökeskus. Viitattu 1.6.2007. [vanhentunut linkki]
  43. a b c d e f g h Sirén, Janne: Polttomoottorin varjossa – sähköauton historia. Skrolli, lokakuu 2016, nro 3, s. 35-41. Skrolli ry. ISSN 2323-8992.
  44. Doughty, Steve: Nearly silent electric or hybrid cars 'are a risk to pedestrians': Walkers 40% more likely to be involved in accident Daily Mail. 25.3.2015. Viitattu 19.4.2017. (englanniksi) Lainaus: "Electric cars and hybrids running under electric power move silently and are likely to surprise people on foot who expect to hear the approach of a vehicle."
  45. Boretti, Alberto: Analysis of the Regenerative Braking Efficiency of a Latest Electric Vehicle (Abstract) November 2013. Viitattu 19.4.2017. (englanniksi) Lainaus: "This analysis provides a state-of-the-art benchmark of the propulsion and regenerative braking efficiencies of electric vehicles with off-the-shelve technologies. While the propulsion efficiency approaches 90%, the round trip regenerative braking efficiency reaches the 70%, values previously achieved only with purely mechanical systems, few percentage points below the round trip efficiencies of todays' best mechanical system."
  46. Linja-aho, Vesa: Sähköauto = ekoauto? Kyllä ja ei. Tuulilasi, joulukuu 2016, nro 16. A-lehdet Oy.
  47. Nieuwenhuis, Paul: How the car fueled global economic and foreign policy The Conversation. 27.7.2016. Viitattu 19.4.2017. (englanniksi) Lainaus: "Unlike most modern internal combustion engines, steam cars could use a variety of fuels to generate steam, while electricity could also be generated from a multitude of primary energy sources."
  48. Summary | Transitions to Alternative Transportation Technologies—Plug-in Hybrid Electric Vehicles | The National Academies Press Viitattu 23.10.2016.
  49. Raunio, Helena: Tutkimus paljastaa: Sähköautolla onkin isot päästöt - "Tuplasti diesel-Mersun verran" Kauppalehti. 23.5.2017. Alma Media. Viitattu 23.5.2017. Lainaus: "Tutkimuslaitoksen vertailu kertoo, että sähköautoilla on merkittävät päästöt, kun huomioidaan auton koko elinkaari."
  50. http://www.talouselama.fi/uutiset/tassa-on-sahkoautojen-likainen-pikku-salaisuus-3436102
  51. a b GHG Equivalencies Calculator - Calculations and References epa.gov. Viitattu 2.6.2016. (englanniksi)
  52. HSL: Jälki, arkiliikenteen hiilidioksidilaskuri Viitattu 18.12.2016.
  53. How we calculate carbonfund.org. Viitattu 2.6.2016. (englanniksi)
  54. Kortelainen, Kari: Professori: sähköistetyt tiet tulevat Tesloja edullisemmiksi - akkuihin sitoutuu liikaa pääomia Tekniikka & Talous. 12.4.2017. Helsinki: Talentum. Viitattu 17.4.2017. Lainaus: "Jos jokainen autoilija hankkisi Teslan hintaisen täyssähköauton, niiden akkuihin sitoutuisi valtavasti pääomia."
  55. Keil, Peter et al: Calendar Aging of Lithium-Ion Batteries Journal of electrochemical society, volume 163, issue 9. 2016. Viitattu 12.2.2017.
  56. Riikonen, Jose: ”Ihan sama onko -50 vai +50” – kolme sähköautoilijaa kertoo, miten sähköauto toimii paukkupakkasilla Helsingin Sanomat. 7.1.2016. Viitattu 6.2.2017.
  57. Electric vehicles pose concerns for blind pedestrians Auto Blog Green.
  58. Detailed List of Electric Cars and Plug-in Hybrids | PluginCars.com www.plugincars.com. Viitattu 23.10.2016.
  59. 11 Electric Cars With Most Range EV Obsession. 29.7.2015. Viitattu 23.10.2016. (englanniksi)
  60. Fuel Economy www.fueleconomy.gov. Viitattu 23.10.2016.
  61. Ajoneuvoverolaki
  62. Vesa Linja-aho: Teslan ajoneuvovero ei päätä huimaa (215,94 € #säästitklikin) Tuulilasi. Viitattu 16.12.2016.
  63. a b c d e Vechicle Stats: Top 5 selling BEV, Top 5 selling PHEV (Tilastot koko EU:sta, oletuksena kuluva vuosi. Valittavissa vuodet 2008 lähtien (Year). Suomea koskevan vuositilaston saa esille valinnalla Country= Finland) European Alternative Fuels Observatory, eafo.eu. Viitattu 10.1.2017. (englanniksi)
  64. a b c Glossary (lyhenteiden selitykset) European Alternative Fuels Observatory, eafo.eu. Viitattu 10.4.2016. (englanniksi)

Kirjallisuutta[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Sähköauto.