Sähköautot eivät ole uusi keksintö — ne ovat olleet olemassa 1800-luvun lopulta lähtien, kilpaillen hetken aikaa tasavertaisesti polttomoottoriajoneuvojen (ICE) kanssa ennen kuin jäivät varjoon yli sadaksi vuodeksi. Miksi asioiden pitäisi nyt olla erilailla? Vastaus piilee yhdessä kriittisessä komponentissa: vetosähköakussa. Jotta sähköajoneuvot (EV) voisivat vakavasti korvata tavanomaiset autot, kolmen tekijän on täytyttävä:
- Korkea energiakapasiteetti
- Skaalautuva massatuotanto
- Edullinen hinnoittelu
Tänään kaikki kolme ehtoa täyttyvät — ja sähköautorevoluutio on täydessä vauhdissa.
Lyhyt historia: Apteekin polttoaineesta moderneihin sähköautoihin
Edistys latausinfrastruktuurissa ja akkujenvaihtoverkostoissa on erillinen, yhtä tärkeä aihe. Historia muistuttaa meitä kuitenkin siitä, että infrastruktuurihaasteet eivät ole koskaan pysäyttäneet määrätietoisia pioneereita. Kun Bertha Benz teki maailman ensimmäisen pitkän matkan autoretkensä vuonna 1888, bensiiniä oli saatavilla vain apteekeista — myytiin puhdistusliuottimena. Se ei pysäyttänyt häntä. Tämän päivän haasteet latausverkostojen, raaka-aineiden hankinnan ja akkujen elinkaaren lopun kierrätyksen suhteen ovat aktiivisen käsittelyn kohteena, ja viime vuosina on saavutettu merkittävää edistystä.
Mikä tappoi ensimmäisen massamarkkina-sähköauton?
Vuoden 2006 dokumentti “Who Killed the Electric Car?” kertoo General Motors EV1:n tarinan — väitetysti modernin aikakauden ensimmäinen massatuotettu sähköauto. Tässä ovat keskeiset faktat:
- Valmistettu vuosina 1996–1999
- 1 117 yksikköä valmistettiin, kaikki tarjottiin vain leasingina
- Ohjelma lopetettiin vuonna 2003; lähes kaikki ajoneuvot vedettiin takaisin ja tuhottiin
- Vain kourallinen EV1-autoja selvisi, säilytettynä museoissa
- Akkuvaihtoehdot vaihtelivat 16,5 kWh:sta 26,4 kWh:iin
- EPA:n uudelleenlaskettu toimintamatka: 89–169 km latausta kohden
Salaliittoteoriat osoittivat syyttävää sormea öljylobiille. Todellisesta syystä riippumatta EV1:n katoaminen viivästytti sähköautojen valtavirtaistumista yli vuosikymmenellä.
Akkukapasiteetti: Kymmenistä satoihin kilowattitunteihin
Vertaa EV1:n vaatimattomia akkutietoja tämän päivän huippuluokan sähköautoihin. Useissa nykyisissä malleissa on akut, jotka vaihtelevat 100:sta yli 200 kWh:iin, ja käyttömatka on 600–1 600 km käytetystä testausstandardista riippuen (EPA, WLTP, NEDC). Huomattavia esimerkkejä ovat:
- Tesla Model S — jopa 405 mailia (EPA)
- Lucid Air — yli 500 mailia (EPA), nykyinen maailmanennätys
- Aptera — aurinkoenergialla avustettu toimintamatka yli 1 600 km
- Nio ET7 — 150 kWh:n kiinteän olomuodon akkuvaihtoehto
- Zhiji L7 — 115 kWh:n akku pidennetyllä toimintamatkalla
- Aito M5 — pidennetyn toimintamatkan hybridiversio
- GMC Hummer EV — 212,7 kWh:n akkupaketti
Virallisten teknisten tietojen lisäksi reaalimaailman kestävyysennätykset korostavat entisestään, kuinka pitkälle akkuteknologia on kehittynyt. Harrastajakuskit ovat osoittaneet, että ajoneuvot kuten Tesla Model S ja Hyundai Kona Electric voivat ylittää 1 000 km:n toimintamatkan yhdellä latauksella energiatehokkaalla ajamisella.
Massatuotanto: Mittakaava on nyt valtava
Vetosähköakkujen maailmanlaajuinen tuotanto on kasvanut dramaattisesti. Kuukausittainen maailmanlaajuinen tuotanto on lähes 22 GWh — vastaa noin 550 000 toisen sukupolven Nissan Leaf -hatchbackia (kukin varustettu 40 kWh:n akulla), jotka tuotetaan joka kuukausi.
Sähköajoneuvojen valmistajat hankkivat litiumionikennostoja ja akkupaketteja kahden pääasiallisen lähestymistavan kautta:
- Kolmannen osapuolen toimittajat — kennojen ja moduulien ostaminen erikoistuneilta akkuvalmistajilta kuten CATL, LG Energy Solution ja Panasonic
- Omat gigatehtaat — omien tuotantolaitosten rakentaminen, usein yhteistyössä samojen akkuasiantuntijoiden kanssa, kuten Tesla on tehnyt Panasonicin kanssa
Akkujen hinnat: Kymmenkertainen lasku yhdessä vuosikymmenessä
Ehkä vakuuttavin argumentti sähköautoon siirtymisen puolesta on akkukustannusten dramaattinen lasku. Bloomberg NEF:n tietojen mukaan:
- 2010: 1 200 dollaria kWh kohden (alan keskiarvo)
- 2021: 132 dollaria kWh kohden (alan keskiarvo sähkökuorma-autoissa, busseissa ja kiinteässä varastoinnissa)
- 2021: 118 dollaria kWh kohden (erityisesti henkilöautot)
Se on yli kymmenkertainen kustannusten väheneminen yhdentoista vuoden aikana. Vaikka nousevat raaka-ainehinnat — erityisesti litiumin, koboltin ja nikkelin osalta vuoden 2021 kysynnän kasvun johdosta — ovat lisänneet jonkin verran ylöspäin suuntautuvaa painetta, ne kalpenevat kokonaisuudessaan alenevan trendin rinnalla.
Mitä seuraavaksi? Älykkäämpi lataaminen, kevyemmät akut
Akkupakettien merkittävät lisähinnanalennukset saattavat olla vaikeampi saavuttaa. Teollisuudella on kuitenkin vaihtoehtoisia polkuja eteenpäin. Tiheämpi latausverkosto — sekä kaupungeissa että maanteillä — voisi vähentää tarvetta yhä suuremmille akkupaketeille, mikä mahdollistaisi valmistajien siirtymisen pienempiin, kevyempiin ja edullisempiin akkuihin käytettävyydestä tinkimättä.
Uusia teknologioita, jotka voisivat muuttaa yhtälön, ovat:
- Langaton liikkeessä tapahtuva lataus — induktiivisella lataustekniikalla varustetut tiet, jotka lataavat akkuja ajon aikana
- Kiinteän olomuodon akut — suurempi energiatiheys, nopeampi lataus ja parannettu turvallisuus nykyiseen litiumioniakkukemiaan verrattuna
- Akku palveluna (BaaS) — tilauspohjaiset akkujenvaihtomallit, jotka Nio on jo ottanut käyttöön laajassa mittakaavassa Kiinassa
- Ajoneuvo-verkkoon-integraatio (V2G) — sähköajoneuvojen akkujen käyttäminen hajautettuna energiavarastona verkon vakauden tukemiseksi
Avoimia kysymyksiä on edelleen laajan latausinfrastruktuurin taloudellisesta kannattavuudesta, verkon kapasiteetin kasvusta, turvallisuudesta, luotettavuudesta ja näitä ajoneuvoja käyttävästä laajemmasta energiamixistä. Mutta suunta on selvä — ja sähköajoneuvojen akkujen takana oleva vauhti ei ole koskaan ollut voimakkaampi.
Tämä on käännös. Voit lukea alkuperäisen täältä: https://www.drive.ru/kunst/61b35118155032c35768508a.html
Julkaistu maaliskuuta 10, 2022 • 5m lukemiseen
