Sähköautojen akut
Sähköauton akku on kokonainen suurjännitteinen energiajärjestelmä, ei vain joukko kennoja. Sen kapasiteetti, kemia, jännite, lämmönhallinta, ohjelmiston asettamat rajat ja fyysinen rakenne vaikuttavat toimintamatkaan, lataukseen, suorituskykyyn, kestävyyteen, massaan, korjattavuuteen ja kustannuksiin.
Mitä sähköautojen akkuja vertailtaessa kannattaa huomioida
Akun kapasiteetti on yleensä ensimmäinen ostajien huomaama tekninen tieto, mutta suurempi akku ei automaattisesti merkitse pidempää toimintamatkaa tai nopeampaa latausta.
Hyödyllisimpiä ominaisuuksia ovat:
- Brutto- eli nimelliskapasiteetti: Valmistajan akulle ilmoittama nimellinen kokonaisenergiamäärä
- Käytettävissä oleva kapasiteetti: Energiamäärä, jonka ajoneuvo antaa kuljettajan käyttää
- Akkupuskuri: Normaalin käyttöikkunan ulkopuolelle tai näytetyn varaustila-alueen alapuolelle varattu energia
- Energiatehokkuus: Kuinka paljon akkuenergiaa ajoneuvo käyttää tietyn matkan kulkemiseen
- Latauskäyrä: Miten latausteho muuttuu varaustilan, lämpötilan ja akun rajoitusten mukaan
- Kennokemia: Materiaalit, jotka vaikuttavat energiatiheyteen, kustannuksiin, lataukseen, kestävyyteen ja lämpökäyttäytymiseen
- Lämmönhallinta: Miten ajoneuvo lämmittää tai jäähdyttää kennoja
- Heikkeneminen: Käytettävissä olevan kapasiteetin ja tehonantokyvyn asteittainen aleneminen
- Takuu: Valmistajan turva vikojen ja liiallisen kapasiteetin menetyksen varalta
Energiatehokkuudella voi olla yhtä suuri merkitys kuin kapasiteetilla. Ajoneuvo, jonka kulutus on 16 kWh/100 km, kulkee samalla käytettävissä olevalla energiamäärällä huomattavasti pidemmälle kuin ajoneuvo, jonka kulutus on 24 kWh/100 km.
Pelkkä latauksen huipputeho ei myöskään kerro kaikkea. Latausaika riippuu koko latauskäyrästä, alkuvaraustilasta, akun lämpötilasta, laturin suorituskyvystä ja siitä, kuinka pitkään akku pystyy ylläpitämään suurta tehoa.
Tämän artikkelisarjan rakenne
Perusluvut käsittelevät sähköauton omistamisen kannalta tärkeimpiä akkutietoja:
- Akun perusteet selittää, miten ladattava kenno varastoi ja vapauttaa energiaa.
- Akun lataaminen selittää akun latauskäyttäytymisen, latauskäyrät, lämpötilarajat ja latausajan.
- Akun heikkeneminen selittää, miksi akut vanhenevat ja mitkä olosuhteet nopeuttavat kapasiteetin tai tehon menetystä.
- Akkupuskuri ja käytettävissä oleva kapasiteetti selittää brutto-, käytettävissä olevan, näytetyn ja varatun energian.
- Sähköauton akun takuu selittää takuuajat, kapasiteettitakuut, rajoitukset, diagnostiikan ja korjaustavat.
Tekniikkaa käsittelevät luvut selittävät, miten akku rakennetaan ja miten sitä ohjataan:
- Kennomuodot vertaa sylinterimäisiä, prismaattisia, pussimaisia ja terämäisiä kennoja.
- Akkupaketti ja sen kokoonpano käsittelee sarja- ja rinnankytkentöjä, moduuleja, jänniteluokkia, rakenteellista integrointia ja akkupaketin energiatiheyttä.
- Akunhallintajärjestelmä selittää valvonnan, suojauksen, tilan arvioinnin ja ohjauksen.
- Akun lämmönhallinta käsittelee jäähdytystä, lämmitystä, esilämmitystä ja lämpötilarajoja.
- Kennojen tasapainotus selittää, miten akku pitää sarjaan kytketyt kennot turvallisella toiminta-alueella.
- Sähköauton akun turvallisuus ja vikojen hallinta selittää, miten akkupaketit ehkäisevät, havaitsevat ja rajoittavat sähköisiä, mekaanisia ja lämpöperäisiä vikoja.
Edistyneitä aiheita käsittelevät ja säännöllisesti päivitettävät luvut tarjoavat laajemman teknisen ja teollisen näkökulman:
- Kennokemia ja komponentit käsittelee elektrodeja, elektrolyyttejä, erottimia ja tärkeimpiä akkukemioita.
- Sähköauton akun elinkaari, korjaus, uusiokäyttö ja kierrätys selittää diagnostiikan, korjauksen, uudelleenkäytön, käyttötarkoituksen muuttamisen ja materiaalien talteenoton.
- Sähköautojen akkuvalmistajat käsittelee merkittävimpiä kennovalmistajia, teknologioita, tuotantomääriä ja asiakkaita.
- Akkuteknologian uusimmat edistysaskeleet seuraa tuotantoon tulevia teknologioita ja väitteitä, jotka vaativat vielä vahvistusta.
Latausliittimiä, latausasemia, kotilatausta, julkista infrastruktuuria, kaksisuuntaista latausta ja akunvaihtoa käsitellään erillisessä sähköauton latausoppaassa.