Akun lataaminen ja lataussuorituskyky
Lataaminen muuntaa sähköverkosta tai muusta lähteestä saatavan sähköenergian sähköauton akkuun varastoitavaksi kemialliseksi energiaksi.
Tässä luvussa selitetään, miten energia päätyy akkuun, mikä määrää lataustehon ja miksi kaksi samaan laturiin kytkettyä sähköautoa voi suoriutua eri tavoin. Taustalla olevaa sähkökemiaa käsitellään artikkelissa Akun perusteet, kun taas liittimet, kotilataus, julkinen infrastruktuuri, kaksisuuntainen lataus ja akunvaihto kuuluvat erilliseen Sähköauton latausoppaaseen.
Ionien ja elektronien liike akun latauksen aikana
AC- ja DC-lataus
Sähköauton akku varastoi tasavirtaa. AC- ja DC-latauksen tärkein ero on siinä, missä sähköverkon vaihtovirta muunnetaan akun tarvitsemaksi tasavirraksi.
AC-lataus
AC-latauksessa latauspiste syöttää ajoneuvoon vaihtovirtaa. Ajoneuvon sisäinen laturi muuntaa AC-sähkön tasavirraksi ennen kuin se saavuttaa suurjänniteakun.
Kodin latausasemaa kutsutaan yleisesti laturiksi, mutta sen päätehtäviä ovat:
- Hallitun sähkönsyötön tarjoaminen
- Viestintä ajoneuvon kanssa
- Sähköturvallisuuden varmistaminen
- Kaapelin ja liittimen valvonta
- Virrankulun salliminen
Tehonmuunnoslaitteisto on tavallisesti ajoneuvon sisällä. Yhdysvaltain energiaministeriö kuvaa sisäisen laturin komponentiksi, joka muuntaa tulevan AC-sähkön ajoakun tarvitsemaksi DC-tehoksi. (Alternative Fuels Data Center)
Yksinkertaistettu AC-latausreitti on:
Sähköverkko
↓
AC-latauspiste tai latausasema
↓
Ajoneuvon latausliitäntä
↓
Sisäinen laturi: AC muunnetaan DC:ksi
↓
Suurjännitekontaktorit
↓
Akkukennot
Todellista AC-lataustehoa rajoittaa koko järjestelmän pienin sovellettava raja:
- Rakennuksen sähköliittymä
- Sähkövaiheiden määrä
- Virtapiirin ja latauspisteen nimellisarvo
- Kaapelin nimellisarvo
- Ajoneuvon sisäisen laturin nimellisteho
- Akun lämpötila ja vastaanottoraja
- Kuljettajan valitsemat latausasetukset
Ajoneuvo, jossa on 11 kW:n sisäinen laturi, ei voi ottaa AC-latauspisteestä 22 kW, vaikka infrastruktuuri pystyisi sen syöttämään.
AC-lataus sopii tavallisesti parhaiten pitkään pysäköintiin
AC-lataus sopii tilanteisiin, joissa ajoneuvo on pysäköitynä useita tunteja:
- Kotilataus
- Työpaikkalataus
- Hotellilataus
- Yön yli tapahtuva kohdelataus
- Pitkäaikaispysäköinti
Pienempi teho riittää yleensä, kun ajoneuvo voi olla pitkään kytkettynä. Näin jokaiseen autoon ei myöskään tarvitse asentaa kallista ja suurikokoista suurtehoista DC-muunninta.
DC-pikalataus
DC-latauksessa latausasema tekee AC–DC-muunnoksen.
Asema syöttää säädeltyä korkeajännitteistä tasavirtaa ajoneuvon latausliitännän kautta. Sisäinen AC-laturi ohitetaan.
Sähköverkko
↓
Ulkoinen DC-latausasema: AC muunnetaan DC:ksi
↓
Ajoneuvon latausliitäntä
↓
Suurjännitekontaktorit
↓
Akkukennot
Asema ei vain kytke suurinta jännitettään ja virtaansa. Ajoneuvo ja latausasema viestivät koko latauksen ajan. Ajoneuvo pyytää akun ja latausohjauksen laskemien rajojen mukaista jännitettä ja virtaa. CCS-latausjaksoon sisältyy pyydetty DC-jännite ja -virta esilatauksen ja sitä seuraavan latausviestinnän aikana. (CharIN)
Ajoneuvo voi pienentää pyyntöään milloin tahansa seuraavista syistä:
- Akun lämpötila
- Varaustila
- Kennojännite
- Kennojen epätasapaino
- Latausliitännän lämpötila
- Akun virtaraja
- Jäähdytyksen suorituskyky
- Havaittu vika
kW, kWh ja latausaika
Latauksesta puhuttaessa teho ja energia sekoitetaan usein.
- Kilowatti eli kW kuvaa energiansiirron nopeutta.
- Kilowattitunti eli kWh kuvaa siirretyn tai varastoidun energian määrää.
- Latausaika riippuu lisätystä energiasta ja keskimääräisestä lataustehosta.
Yksinkertaistettu yhteys on:
Latausaika ≈ Lisätty energia ÷ Keskimääräinen latausteho
Ajatellaan ajoneuvoa, johon lisätään 49 kWh varaustilojen 10 % ja 80 % välillä.
Jos lataus kestää 18 minuuttia:
18 minuuttia = 0,3 tuntia
Keskimääräinen latausteho =
49 kWh ÷ 0,3 h
= noin 163 kW
Ajoneuvo voi hetkellisesti saavuttaa 250 kW:n huipputehon, vaikka koko latauksen keskiarvo on noin 163 kW.
Siksi latauksen huipputeho ei yksin kuvaa latausaikaa.
Mikä määrää todellisen DC-lataustehon?
Todellinen latausteho syntyy useiden samanaikaisten rajojen tuloksena.
Sitä voidaan arvioida näin:
Todellinen latausteho =
Laturin, liittimen, ajoneuvon ja akun
pienin sovellettava raja
Latausaseman rajat
Latausasemaa voivat rajoittaa:
- Kokonaistehon enimmäismäärä
- Suurin lähtöjännite
- Suurin lähtövirta
- Kaapelin ja liittimen lämpötila
- Tehomoduulin lämpötila
- Kohteen sähköliittymän kapasiteetti
- Energiavaraston tai sähköverkon rajat
- Tehon jakaminen latauspisteiden kesken
- Tilapäinen lämpötilaperusteinen tehonrajoitus
350 kW:n laturina markkinoitu laite ei välttämättä syötä 350 kW kaikilla jännitteen ja virran yhdistelmillä. Latauslaite toimii määritellyn jännite–virta-alueen sisällä eikä yhdellä kiinteällä teholla kaikissa tilanteissa. Siksi CharINin DC-teholuokat määrittävät sekä jännite- että virtaominaisuudet. (CharIN)
Ajoneuvon rajat
Ajoneuvoa voivat rajoittaa:
- Akun jännite
- Akun suurin virta
- Suurin latausteho
- Kennojen lämpötila
- Varaustila
- Korkein kennoryhmän jännite
- Sisäinen vastus
- Kennojen epätasapaino
- Jäähdytysjärjestelmän kapasiteetti
- Latausliitännän lämpötila
- Suurjännitekaapeleiden ja virtakiskojen rajat
- BMS:n latausstrategia
Laturin näytöllä näkyvä tulos määräytyy sen mukaan, mikä raja on juuri sillä hetkellä pienin.
Esimerkki
Sähköauto voi tukea:
- Akun enimmäisteho 500 kW
- Akun enimmäisvirta 800 A
Kytketty laturi voi kuitenkin tarjota vain:
- Enimmäisteho 350 kW
- Enimmäisvirta 500 A
Ajoneuvo ei voi saavuttaa ilmoitettua enimmäistehoaan, koska laturista tulee rajoittava komponentti.
Latauskäyrä
Latauskäyrä esittää lataustehon suhteessa akun varaustilaan.
Käyrä ei ole tasainen, koska akun jännite, kennojen tila, lämpötila ja turvalliset virtarajat muuttuvat latauksen edetessä.
Viestintä, esilataus ja tehon nousu
Ennen suuren virran kytkeytymistä ajoneuvo ja asema:
- Muodostavat viestiyhteyden
- Lukitsevat liittimen
- Varmistavat sähköisen eristyksen
- Sopivat jännite- ja virtarajoista
- Esilataavat ajoneuvon suurjännitepiirin
- Sulkevat akun kontaktorit
- Alkavat kasvattaa virtaa
Latauksen ensimmäiset sekunnit eivät siksi kuvaa akun koko latauskykyä.
Jotkin sähköautot nousevat nopeasti huipputehoon. Toiset kasvattavat tehoa hitaammin lämpötilaolosuhteiden, laturin toiminnan tai BMS-strategian vuoksi.
Lataaminen matalassa varaustilassa
Matalassa varaustilassa akulla on tavallisesti runsaasti jännitevaraa, mutta enimmäistehoa voivat silti rajoittaa:
- Kylmä akku
- Laturin virtarajat
- Akkupaketin matala jännite
- Kennojen virtarajat
- BMS:n alkuvaiheen tehonnostostrategia
Korkean jänniteluokan akku ei välttämättä saavuta suurta tehoa erittäin matalassa varaustilassa, jos laturi saavuttaa virtarajansa ennen ilmoitettua tehoa.
Suuren tehon alue
Käyrän vahvinta osaa voi hallita virta, teho tai lämpötila.
Vakiovirtakäyttäytyminen
Jos latausvirta pysyy suunnilleen vakiona akun jännitteen noustessa, latausteho kasvaa:
Teho = Jännite × Virta
Vakiotehokäyttäytyminen
Jos järjestelmä pitää tehon suunnilleen vakiona akun jännitteen noustessa, virran täytyy vähitellen pienentyä.
Lämpötilaperusteinen rajoittaminen
BMS voi pienentää virtaa, jos:
- Kennojen lämpötila nousee liian nopeasti
- Jäähdytysjärjestelmä saavuttaa kapasiteettinsa
- Latausliitäntä tai liitin kuumenee
- Yksi moduuli tai kennoryhmä on muita lämpimämpi
Tämä voi näkyä latauskäyrässä portaina tai tehon laskuina.
Tehon pienentäminen korkeassa varaustilassa
Akun täyttyessä korkeimman jännitteen kennoryhmät lähestyvät ylärajaansa.
BMS:n täytyy pienentää virtaa, jotta yksikään valvottu ryhmä ei ylitä sallittua jännitettä. Tätä vähennystä kutsutaan lataustehon asteittaiseksi pienentämiseksi.
Siihen voivat vaikuttaa:
- Kennokemia
- Kennojen vastus
- Akun lämpötila
- Kennojen epätasapaino
- Yläpuskuristrategia
- Latausvirran rajat
- Jäähdytyskyky
Viimeiset prosentit kestävät usein suhteettoman kauan, koska latausvirta pienenee yläkäyttörajan lähellä.
Huipputeho ja keskiteho
Huipputeho kuvaa latauksen aikana havaittua suurinta tehoa.
Keskiteho kuvaa energian lisäysnopeutta valitulla varaustila-alueella.
Auto, joka saavuttaa 400 kW yhden minuutin ajaksi ja putoaa sitten nopeasti alle 150 kW:n, voi tarvita 10 %:sta 80 %:iin enemmän aikaa kuin ajoneuvo, joka ylläpitää noin 250 kW suurimmalla osalla samaa aluetta.
Hyödyllisiä vertailuarvoja ovat:
- Latauksen huipputeho
- Keskiteho 10 %:sta 80 %:iin
- Keskiteho 10 %:sta 100 %:iin
- Energia, joka lisätään 10, 15 tai 20 minuutissa
- Aika 10 %:sta 80 %:iin
- Latausteho 50 %:n, 70 %:n ja 80 %:n varaustilassa
- Toistettavuus myöhemmillä latauspysähdyksillä
Huipputeho ei ole sama kuin matkasuorituskyky
Lataussuorituskykyä pitää arvioida yhdessä ajoneuvon energiatehokkuuden kanssa.
Ajoneuvo, johon lisätään 60 kWh 20 minuutissa ja joka kuluttaa 30 kWh/100 km, saa oletetuissa olosuhteissa noin 200 km:n ajoenergian.
Energiatehokkaampi ajoneuvo, johon lisätään samassa ajassa 50 kWh ja joka kuluttaa 20 kWh/100 km, saa noin 250 km:n ajoenergian.
Pitkällä matkalla hyödyllinen lataussuorituskyky riippuu suhteesta:
Minuutissa lisätty energia
÷
Energiankulutus kilometriä kohti
Siksi minuutissa lisätty toimintamatka voi olla hyödyllinen mittari, kun taustalla olevat kulutusoletukset ovat selvät.
Laboratoriotoimintamatkaan perustuvia valmistajan väitteitä ei pidä verrata suoraan todellisiin lataustesteihin, elleivät molemmat käytä samaa toimintamatka- ja kulutusperustaa.
Latauksen C-arvo
C-arvo vertaa lataustehoa akun kapasiteettiin.
Likimääräinen latauksen C-arvo on:
Latauksen C-arvo =
Latausteho kilowatteina ÷ Akun kapasiteetti kilowattitunteina
Esimerkkejä:
| Akun kapasiteetti | Latausteho | Likimääräinen C-arvo |
|---|---|---|
| 100 kWh | 100 kW | 1C |
| 100 kWh | 250 kW | 2,5C |
| 50 kWh | 250 kW | 5C |
Sama 250 kW:n latausteho rasittaa 50 kWh:n akkua paljon enemmän kuin 100 kWh:n akkua.
Tämä on yksinkertaistettu vertailu. Akun jännite muuttuu latauksen aikana, ja valmistajat voivat laskea C-arvon brutto- tai käytettävissä olevasta kapasiteetista, nimellisestä ampeerituntikapasiteetista tai tietystä toimintapisteestä.
Jännite ja virta
Latausteho lasketaan näin:
Teho = Jännite × Virta
Ihanteellisella 500 A:n virralla:
| Akun jännite | Teho 500 A:n virralla |
|---|---|
| 400 V | 200 kW |
| 800 V | 400 kW |
| 1,000 V | 500 kW |
Arvot ovat havainnollistavia.
”800-jänniteluokan” akku ei pysy täsmälleen 800 V:ssa. Akkupaketin todellinen jännite muuttuu seuraavien mukaan:
- Varaustila
- Kemia
- Sarjaan kytkettyjen kennojen määrä
- Lämpötila
- Virta
- Valmistajan jänniterajat
Nimellisesti 800-jänniteluokkaan kuuluva akku voi toimia suuren osan latauksesta selvästi alle 800 V:n jännitteellä.
Virtarajoitteinen lataus
Virrasta on tullut yksi uusimpien suurtehoisten sähköautojen tärkeimmistä rajoitteista.
Ajatellaan laturia, jonka rajana on 500 A.
Akun todellisella 700 V:n jännitteellä:
Teho = 700 V × 500 A
= 350 kW
Yli 500 kW:iin kykenevä sähköauto ei voi saavuttaa tätä tehoa kyseisellä laturilla, vaikka sekä autoa että asemaa markkinoitaisiin korkeajännitejärjestelminä.
Suurempi virta edellyttää:
- Suurempia johtavia poikkipintoja
- Pienivastuksisempia liitäntöjä
- Tehokkaampaa liittimen jäähdytystä
- Suorituskykyisempiä nestejäähdytteisiä kaapeleita
- Parempaa lämpötilan valvontaa
- Suurvirralle mitoitettuja kontaktoreita ja virtakiskoja
Laturin mainostettua tehoa täytyy siksi tarkastella yhdessä sen enimmäisvirran kanssa.
400-, 800- ja 1,000-jänniteluokkien lataus
Ajoneuvoarkkitehtuurien yksityiskohtaisia eroja käsitellään artikkelissa Akkupaketti ja sen kokoonpano.
Latauksessa korkeamman jännitteen tärkein etu on, että sama teho voidaan siirtää pienemmällä virralla.
400-jänniteluokan akut
Hyvin suunniteltu 400-jänniteluokan akku voi latautua nopeasti, etenkin jos siinä on:
- Suuri virtakyky
- Tehokas jäähdytys
- Pieni kennovastus
- Laaja tasaisen tehon alue
- Riittävän suorituskykyinen laturi
Sen suurin haaste on erittäin suuren tehon saavuttaminen ilman äärimmäistä virtaa.
800-jänniteluokan akut
800-jänniteluokan akku voi saavuttaa suuren lataustehon pienemmällä virralla kuin vastaava 400-jänniteluokan järjestelmä.
Tämä voi vähentää:
- Kaapelihäviöitä
- Liittimen kuumenemista
- Virtakiskohäviöitä
- Johtimien jäähdytystarvetta
Se ei automaattisesti paranna kennojen latauksen C-arvoa eikä takaa parempaa latauskäyrää.
1,000-jänniteluokan akut
Uudemmat alustat siirtyvät vakiintunutta 800-jänniteluokkaa korkeammalle.
BYD:n vuoden 2025 Super e-Platform julkistettiin koko ajoneuvon kattavana 1,000-jännitearkkitehtuurina. Valmistaja ilmoitti akun latausvirraksi 1,000 A, latauksen C-arvoksi 10C ja latauksen huipputehoksi 1 MW. Ensimmäiset julkistetut ajoneuvot olivat BYD Han L ja Tang L. BYD julkisti myös nestejäähdytteisen latauspäätteen, jonka teho on enintään 1,360 kW. (BYD)
Nämä luvut edellyttävät sekä yhteensopivaa ajoneuvoa että uutta latausinfrastruktuuria. 1 MW:n akku jää virtarajoitteiseksi, jos se kytketään tavanomaiseen 500 A:n laturiin.
800-jänniteluokan akun lataaminen matalamman jännitteen laitteella
800-jänniteluokan akkua ei voi ladata suoraan asemasta, jonka suurin lähtöjännite on akun jännitettä matalampi.
Valmistajat käyttävät useita ratkaisuja.
Erillinen jännitteennostin
DC–DC-jännitteennostin nostaa aseman jännitteen akun tarvitsemalle tasolle.
Se tarjoaa laajan yhteensopivuuden mutta lisää:
- Kustannuksia
- Painoa
- Tilantarvetta
- Muunnoshäviöitä
- Jäähdytystarvetta
Moottorin ja invertterin käyttö jännitteen nostamiseen
Hyundai Motor Groupin E-GMP-arkkitehtuuri käyttää ajomoottoria ja invertteriä osana jännitteenmuunnosjärjestelmää, kun auto kytketään matalamman jännitteen DC-latauslaitteeseen.
Hyundain mukaan järjestelmä nostaa 400 V:n lataussyötön 800 V:n akun tarvitsemalle tasolle ilman erillistä ulkoista sovitinta. (Hyundai)
Ratkaisu takaa yhteensopivuuden, mutta latausteho matalamman jännitteen asemalla voi jäädä pienemmäksi kuin ajoneuvon suorituskyky sopivassa korkeajänniteinfrastruktuurissa.
Lohkolataus
Toinen strategia on kytkeä akku sähköisesti kahdeksi matalamman jännitteen osaksi.
Audi Q6 e-tron ja Porsche Macan Electric voivat jakaa 800-jänniteluokan akkunsa kahdeksi noin 400-jänniteluokan lohkoksi. Lohkoja ladataan sitten rinnakkain.
Audi ja Porsche ilmoittavat tällä menetelmällä enintään 135 kW sopivassa 400-jänniteluokan latauslaitteessa. Macan tekee tämän ilman erillistä suurjännitteen nostinta. (Audi)
Lohkolataus muuttaa akkupaketin osien sähköistä kytkentää. Se ei fyysisesti jaa tai siirrä akkukennoja.
Akun lämpötila
Akun lämpötila vaikuttaa voimakkaasti lataussuorituskykyyn.
Kylmässä akussa on:
- Suurempi vastus
- Hitaampi ionien liike
- Suurempi jännitteen nousu latausvirralla
- Kasvanut litiumin pinnoittumisen riski
- Pienempi sallittu latausvirta
Myös liian kuumaan akkuun voidaan syöttää vähemmän tehoa, koska BMS:n täytyy estää kennojen liiallinen lämpötila ja ikääntyminen.
Suositeltava latauslämpötila-alue vaihtelee kemian ja ajoneuvorakenteen mukaan.
Akun esilämmitys ja -jäähdytys
Esivalmistelu lämmittää tai jäähdyttää akkua ennen pikalaturille saapumista.
Se voidaan aktivoida esimerkiksi:
- Valitsemalla laturi ajoneuvon navigointijärjestelmästä
- Automaattisella reittisuunnittelulla
- Akun manuaalisella valmistelutoiminnolla
- Ajastetulla lähdöllä
- Ohjelmiston ennusteella odotetusta latauksesta
Esivalmistelu ei takaa huipputehoa. Ajoneuvo tarvitsee silti:
- Riittävästi valmisteluaikaa
- Sopivan varaustilan saavuttaessa
- Yhteensopivan laturin
- Hyväksyttävän kennotasapainon
- Riittävän jäähdytyskyvyn
Järjestelmä selitetään yksityiskohtaisesti artikkelissa Akun lämmönhallinta.
BMS:n latausstrategia
Akunhallintajärjestelmä laskee jatkuvasti suurimman jännitteen ja virran, jonka akku voi vastaanottaa.
Päätös perustuu muun muassa seuraaviin arvoihin:
- Korkein kennoryhmän jännite
- Akun lämpötila
- Kennojen vastus
- Varaustila
- Kennojen epätasapaino
- Akun kuntotila
- Jäähdytyskyky
- Vikatila
BMS välittää rajat ajoneuvon latausohjaimelle. Ajoneuvo pyytää sitten asemalta sopivaa tehoa.
Siksi kahdella kapasiteetiltaan ja jännitteeltään samankaltaisella akulla voi olla hyvin erilaiset latauskäyrät.
Valmistajat voivat painottaa eri tavoitteita:
- Suurin lyhytaikainen latausteho
- Laaja ja toistettava tasaisen lataustehon alue
- Akun matalampi lämpötila
- Varovaiset kennojänniterajat
- Pitkäaikainen kestävyys
- Yhteensopivuus useampien latureiden kanssa
Ohjelmistopäivitys voi muuttaa latauskäyttäytymistä vaihtamatta akkukennoja tai latauslaitteistoa.
Lataushäviöt
Akku varastoi vähemmän energiaa kuin latauslaite ottaa sähköverkosta.
Energiaa häviää:
- Latausaseman tehoelektroniikassa
- Sisäisessä laturissa AC-latauksen aikana
- Kaapeleissa ja liittimissä
- Ajoneuvon johtimissa
- Akun vastuksessa
- Jäähdytyspumpuissa ja puhaltimissa
- Ilmastointikompressorissa
- Akun lämmittimissä
- Pienjännite-elektroniikassa
AC-latauksessa sisäisen laturin muunnoshäviöt voivat muodostaa merkittävän osan erosta.
DC-latauksessa asema tekee pääasiallisen AC–DC-muunnoksen, mutta akun ja ajoneuvon lämmönhallintajärjestelmät kuluttavat edelleen energiaa.
Aseman näyttämä luku voi tarkoittaa aseman lähdöstä toimitettua energiaa eikä lopulta kennoihin kemiallisesti varastoitunutta energiaa.
Yksityiskohtainen erittely on EVKX:n Lataushäviö-artikkelissa.
Toistuva pikalataus
Yksi vahva lataus ei takaa samaa tulosta seuraavalla pysähdyksellä.
Lämpöä kertyy:
- Kennojen sisäosiin
- Jäähdytyslevyihin
- Jäähdytysnesteeseen
- Virtakiskoihin
- Latausliitännän koskettimiin
- Akkukoteloon
- Tehoelektroniikkaan
Lämmönhallintajärjestelmän täytyy:
- Poistaa lämpöä latauksen aikana
- Jatkaa jäähdytystä lähdön jälkeen
- Valmistella akku seuraavaa pysähdystä varten
- Estää suuret lämpötilaerot akkupaketissa
Ajoneuvo, jonka huipputeho on pienempi mutta toistettavuus hyvä, voi selvitä pitkästä matkasta nopeammin kuin auto, joka saavuttaa näyttävän ensimmäisen latauksen mutta hidastuu sen jälkeen huomattavasti.
Toistuva lataussuorituskyky on erityisen merkityksellinen:
- Kesäisillä moottoritiematkoilla
- Autobahn-ajossa
- Perävaunua vedettäessä
- Vuoristoreiteillä
- Peräkkäisillä suurteholatauksilla
- Korkeassa ulkolämpötilassa
Miten lataussuorituskykyä verrataan?
Hyödyllinen latausvertailu sisältää useamman kuin yhden luvun.
Olennaiset mittarit
Vertaa:
- Latauksen huipputehoa
- Aikaa 10–80 %
- Lisättyä energiaa 10 %:sta 80 %:iin
- Keskimääräistä lataustehoa
- Lataustehoa korkeammassa varaustilassa
- Likimääräistä huippu- ja keskimääräistä C-arvoa
- Laturin jännite- ja virtavaatimuksia
- Kylmän sään suorituskykyä
- Esivalmistelun tukea
- Peräkkäisten pysähdysten suorituskykyä
- Ajoneuvon energiatehokkuutta
Käytä samaa varaustila-aluetta
Väitettä 10–80 % ei voi verrata suoraan seuraaviin:
- 20–80 %
- 10–70 %
- 10–90 %
- 30–80 %
Siirretty energiamäärä on eri.
Viiden minuutin tulos 10–70 % voi olla erinomainen, mutta se ei kerro 80 %:n, 90 %:n tai 100 %:n saavuttamiseen tarvittavaa aikaa.
Vertaa energiaa, älä vain prosenttia
60 %:n lisääminen 120 kWh:n akkuun tarkoittaa enemmän energiaa kuin 60 %:n lisääminen 60 kWh:n akkuun.
Siksi keskimääräinen latausteho ja lisätyt kilowattitunnit antavat olennaisen asiayhteyden.
Tarkista laturivaatimukset
Latauskäyrä voi edellyttää:
- Yli 500 A
- Yli 800 V
- Valmistajakohtaista laturia
- Erityisjäähdytettyä kaapelia
- Laturia, joka ei jaa tehoa
- Akun esivalmistelua
Yhdellä laturilla poikkeuksellisen hyvin latautuva ajoneuvo voi suoriutua nykyisessä julkisessa verkossa aivan eri tavalla.
Lue EVKX:n latauskäyriä huolellisesti
EVKX tarjoaa latauskäyrät yksittäisille ajoneuvoversioille.
Jokaisen käyrän yhteydessä pitää tarkastella:
- Akkuversiota
- Lähdettä ja testiolosuhteita
- Akun alkulämpötilaa
- Laturin suorituskykyä
- Varaustila-aluetta
- Onko teho mitattu vai valmistajan ilmoittama?
- Mahdollisia vaihtoehtoisia virtarajoitteisia tilanteita
Optimaalisissa olosuhteissa mitattu käyrä ei takaa, että jokainen lataus toistaa sen.
Nykyisiä suurteholatauksen esimerkkejä
Alla olevat esimerkit kuvaavat suurteholatauksen kehityksen eri vaiheita. Muita EVKX-mallien käyriä voidaan lisätä havainnollistamaan vahvoja 400-jänniteluokan järjestelmiä, vakiintunutta 800-jänniteluokan latausta, kohtuullisia mutta tasaisia käyriä ja laturin virtarajoituksia.
XPENG X9: suurivirtainen 800-jänniteluokan lataus
Eurooppalainen XPENG X9 on hyödyllinen esimerkki siitä, miten akun C-arvo, akkupaketin jännite ja laturin virtakyky kohtaavat nykyään.
XPENGin vuoden 2026 Saksan tiedoissa ilmoitetaan:
- 800-jännitearkkitehtuuri
- 5C-lataus
- Enintään 537 kW 94,8 kWh:n LFP Standard Range -versiolle
- Enintään 542 kW 110 kWh:n NCM Long Range- ja Performance-versioille
- Ilmoitettu kymmenen minuutin aika 20–80 %
Muissa alueellisissa XPENG-aineistoissa ilmoitetaan 12 minuuttia 10–80 %:iin, joten kuvattavan markkinan ja ajoneuvoversion tarkka varaustila-alue ja tyyppihyväksytty määritys on tunnistettava. (XPENG)
800 V:n jännitteellä 542 kW vastaa noin 678 A:
Virta = 542,000 W ÷ 800 V
= noin 678 A
Akun todellinen jännite voi olla alle 800 V, jolloin virtaa tarvitaan vielä enemmän. Siksi 500 A:iin rajoitettu laturi ei pysty tuottamaan ajoneuvon täyttä lataustehoa.
X9 osoittaa hyvin, miksi latauksen seuraava pullonkaula on usein virtakyky eikä vain laturin mainostettu teho.
BYD Super e-Platform: 1 MW
BYD esitteli ensimmäisen sukupolven megawattilatausjärjestelmänsä henkilöautoihin vuonna 2025.
Valmistaja ilmoittaa:
- Koko ajoneuvon kattava 1,000-jännitearkkitehtuuri
- 1,000 A:n latausvirta
- 10C:n latauksen huippuarvo
- 1,000 kW:n latauksen huipputeho
- 400 km ilmoitettua toimintamatkaa viidessä minuutissa
- Enintään 1,360 kW:iin kykenevä latauslaitteisto
Ensimmäiset julkistetut ajoneuvot olivat BYD Han L ja Tang L. (BYD)
Nämä ovat valmistajan määritellyissä olosuhteissa esittämiä väitteitä. Ne eivät kuvaa lataamista tavallisilla julkisilla latureilla.
Blade Battery 2.0 and 1,5 MW Flash Charging
Vuonna 2026 BYD julkisti Blade Batteryn toisen sukupolven ja Flash Charging -teknologian.
Uudessa Denza Z9 GT -toteutuksessa BYD ilmoittaa:
- Enintään 1,500 kW yhdestä latausliittimestä
- 10–70 % viidessä minuutissa
- 10–97 % yhdeksässä minuutissa
- 20–97 % 12 minuutissa −30 °C:ssa
- Akun kapasiteetti noin 122 kWh
BYD:n julkistus yhdistää suurimman 1,500 kW:n luvun uusimpaan erilliseen Flash Charging -asemaan ja mainitsee Kiinan markkinoiden yhden kaapelin toteutuksen. Eurooppalainen infrastruktuuriversio ja riippumattomasti mitattu latauskäyrä ovat järjestelmän käyttöönoton yhteydessä edelleen tärkeitä tarkistettavia asioita. (BYD)
Vuoden 2026 Flash Charging Z9 GT:tä ei pidä käsitellä sähköisesti samana kuin aiempia Z9 GT -versioita. Akkusukupolvi ja latausjärjestelmä on tunnistettava erikseen EVKX:n lataustietoja esitettäessä.
Megawattilataus ei tarkoita, että jokainen pysähdys kestää viisi minuuttia
Megawattilataus voi lyhentää pysähdyksen akkuun kytkettyä osuutta, mutta koko tapahtumaan kuuluu myös:
- Latausalueelle ajaminen
- Vapaan yhteensopivan laturin löytäminen
- Kaapelin kytkeminen
- Tunnistautuminen ja maksaminen
- Latausjärjestelmän käynnistyminen
- Halutun varaustilan saavuttaminen
- Irrottaminen ja poistuminen
Suurimmat latausväitteet edellyttävät lisäksi:
- Tiettyä aloitusvaraustilaa
- Valmisteltua akkua
- Yhteensopivaa infrastruktuuria
- Että laturi ei rajoita tehoa
- Ettei kohteen teho rajoita latausta
- Sopivaa akun lämpötilaa
- Että ajoneuvo noudattaa ilmoitettua käyräänsä
Ihanteellisissa olosuhteissa nämä järjestelmät tuovat akun latausajan lähemmäs tavanomaista tankkauspysähdystä, mutta ne eivät tee kaikista latauksista tankkausta vastaavia.
Mikä merkitsee pitkällä matkalla?
Paras latausauto ei välttämättä ole se, jonka esitteessä on suurin luku.
Hyödyllisin järjestelmä yhdistää:
- Suurta tehoa vastaanottavan akun
- Laajan latauskäyrän
- Tehokkaan lämmönhallinnan
- Luotettavan esivalmistelun
- Yhteensopivuuden käytettävissä olevien latureiden kanssa
- Hyvän toistettavuuden
- Pienen energiankulutuksen
- Selkeän reittisuunnittelun
Huipputeho auttaa lyhyillä, matalan varaustilan pysähdyksillä. Keskiteho ratkaisee energian lisäysnopeuden. Ajoneuvon energiatehokkuus ratkaisee, kuinka pitkälle auto pääsee tällä energialla.
Lataussuorituskyky on siksi koko ajoneuvon, akun, laturin ja matkan ominaisuus — ei yksi erillinen kilowattiluku.
Lähteet
- Alternative Fuels Data Center — Miten täyssähköautot toimivat?
- CharIN — Combined Charging System -suunnitteluopas
- CharIN — DC CCS -teholuokat
- BYD — Super e-Platform megawattilatauksella
- Hyundai — E-GMP-sähköautoalusta
- Audi — Q6 e-tronin akku ja lataus
- XPENG — X9-konfiguraattori
- BYD — Denza Z9 GT Flash Charging