Sähköautojen akkujen lataussykleistä
Maahan tuodaan laadukkaita 18650 sormiakkuja, joihin mm. Teslan akut perustuvat.
18650 akkuja käytetään mm. tehovalaisimissa.
Kyseisten akkujen valmistajat antavat akuilleen 500+ latauskerran takuun, jonka jälkeen akun varauskyky alkaa valmistajien (kautta linjan) mukaan heikkenemään. Se, kuinka ja missä määrin varauskyky heikkenee, on pitkälti valmistajakohtaista, mutta 500+ lienee eräänlainen nyrkkisääntö litium-akuille, joka näkyy kuluttajalle parhaiten ajan kanssa mm. matkapuhelimen akun varauksen heikkenemisenä, jos ei kuulu siihen kuluttajaryhmään, joka uusii puhelimensa kerran vuodessa. 500+ latauskertaa tarkoittaa sitä, että matkapuhelimen akku säilyy keskimäärin noin puolitoista vuotta uuden veroisena, jonka jälkeen se kannattaa myydä vaikka Afrikkaan.
Sähköautoa harva ostaa joka vuosi uutta.
Omassa taskulamppukäytössäni akut kestävät mitä kestävät. Välillä tuntuu siltä, ettei yhdenkään valmistajan sormiakku kestä sitä mitä luvataan. Joskus myös matkapuhelimen akku on mennyt takuuseen, kun virtaa ei ole riittänyt kuin muutaman tunnin tarpeiksi. Tässä tulee suorastaan ikävä vanhoja Noksuja, jotka kestivät valmiustilassa kaksi viikkoa.
Kuten kaikissa sähkölaitteissa, sähköautojen hyvistä akuista nauttivat autonsa uusina ostavat.
Ne, jotka joutuvat tyytymään tulevaisuudessa käytettyyn sähköautoon, ottavat harkitun riskin, joka pahimmillaan pilaa koko sähköauton idean ja tulee huomattavan kalliiksi. Siis huomattavasti kalliimmaksi kuin polttomoottoriautossa moottorin tai vaihdelaatikon uusiminen, jos puhutaan tarpeesta uusia koko akusto.
Jos puhutaan yli 90kWh:n akuista, niin sellaisen hinnalla saa jo ihan näppärän polttomoottoriauton.
Amerikan hinta on Amerikan hinta. Euroopassa ja varsinkin Suomessa hinta voidaan hyvinkin tuplata.
Teslaa on hyvä käyttää verrokkina, koska jotkut ovat ajaneet niillä taksikäytössä yhdellä akustolla jopa yli 500 000 km. Tämä tarkoittaa n. 1000 lataussykliä. Tämä tarkoittaa samalla, että kyseinen autoyksilö menettää jälleenmyyntiarvonsa tyystin, koska akku on totaalisessa vaihtokunnossa, jos se on ns. OEM. Eli halvat ajokilometrit kostautuvat siinä, että autolla ei ole latin latia vaihtoarvoa, ellei sille tee ”saksalaisia” ja ruuvaa mittarista muutama sata tuhatta ajettua kilometriä.
Kannattaa muistaa, että mitä pienempi akku, sen vähäisemmillä kilometreillä siitä tulee ns. syklit täyteen.
Tämä koskee kaikkia litium-perustaisia akkuja, joista 18650 ja siihen pohjautuvat ratkaisut ovat vain yksi monista.
Mielelläni ostaisin sähköauton, mutta vain uutena. Aika näyttää, mitä tulevaisuus tuo tullessaan, kun näitä nyt uusia ja uudenkarheita alkaa tulla myyntiin hintaluokassa, jossa suurin osa suomalaisista ostaa autonsa.
Hybridien hyvä puoli on se, etteivät ne hyydy siinä vaiheessa, kun akku hyytyy. Vielä pääsee palavilla nesteillä eteenpäin.
Akkuja kehitetään nyt raivoisalla tahdilla ja lupaavia innovaatioita on jo olemassa. Niiden tuotantoon saaminen vie kuitenkin vielä vuosikausia, joten aikamoinen määrä ongelmajätettä ehtii kertymään romuttamoiden nurkkiin ennen kuin kehitetään se akku, joka ei paina paljon mitään, latautuu nopeasti ja kestää isältä pojalle.
Minua on askarruttanut se, että kun puhutaan huippunopeista sähköautojen pikalatureista , niin sellaisia latureita ei myydä esim. kännykänakuille, vaikka samanlaisista elementeistä koostuvat kuin sähköautojenkin akut.
Olen oppinut, että akkujen kesto riippuu latauksen nopeudesta eli akku tuhoutuu sitä nopeammin mitä kovemmalla virralla sitä ladataan.
Ilmoita asiaton viesti
Mun luurin mukana tuli ”teholaturi” . Tyhjästä 100% ~tunnissa ja kohta 3v tulee sillä ikää.
Pysyy yllättävän kauan hereillä kun muistaa ottaa netin, gepsin ja muut turhuudet pois päältä.
Ilmoita asiaton viesti
Se laturi ei kuitenkaan syötä akkuun virtaa 350kW teholla. Eikä edes 11kW:lla.
Muutoin samaa mieltä keston suhteen. Omassa Samsungissa akku kestää puhe ja tekstiviestikäytössä alun kolmatta vuorokautta välillä lataamatta.
Ilmoita asiaton viesti
Oleellista on, millä virralla kutakin elementtiä ladataan.
Ilmoita asiaton viesti
Tuskin niihin auton elementteihin menee 11Kw teholla virtaa. Toi mun kännylaturi taitaa lykätä 45w .
Ilmoita asiaton viesti
Auton akuissa on se ongelma, että noita elementtejä on niissä runsaasti sekä sarjaan että rinnan kytkettyinä.
Miten siis varmistetaan, että kaikkiin elementteihin menee sama virta ja kaikissa on sama varaus? Elementtien vanhetessa voi tapahtua muutosta eri elementtien varauskyvyssä ja jännitteessä. Myös ladatessa virta voi olla erilainen eri elementeissä.
Kuinka isoja ovat hajonnat elementtien välillä, on se juttu, mikä määrää akun keston ja mahdollisen tulipaloriskin.
Ilmoita asiaton viesti
Noissa akkukennoissa pitää olla jo itsessään latauksen hallintapiiri sisäänrakennettuna, joka myös estää tyhjäksi purkamisen.
Myös akun lämpötilan hallinta latauksen aikana on tärkeää, kuten myös purkamisen aikana. Siksipä patteri-autojen akustoa lämmitetään/jäähdytetään.
En ole enää viime vuosina seurannut litium-akkujen kehitystä, mutta jo parisen vuosikymmentä sitten laadullisesti parhaat kennot kestivät muutaman tuhan lataus/purku-sykliä säilyttäen 90% nimelliskapasiteetistaan. Huonot kennot paskoivat jo 500 lataus/purku-syklin aikana.
Silti akuston Wh/kg suhde on kaikesta huolimatta huonohko parhaimmillaankin.
Mutta silti ne kaikkein rajuimmat laturit rääkkäävät akkuja sen verran rajusti, että elinikä väistämättä lyhenee. Aivan sama juttu on purkusykleissäkin. Siitä syystä teslakaan ei anna käyttää insane moodia useita kiihdytyksiä peräkkäin.
Akuissa ja latureissa on eroja. Vaimon autossa snjaiderin lyijy-akku kestää enintään 24kk ja Bosch:n akku 48 kuukautta. Omassa katiskassani akku on jo 6 vuoden ikäinen, eikä kireässäkään pakkasessa ole merkkejä hyytymisestä vaikka laturi pukkaa enimmillään 160A virtoja pihalle. Tosin tässäkin on erona se, että minulla on 90Ah akku ja vaimon autoon ei mahdu kenkälusikallakaan 60Ah akkua suurempi kapasiteettinen. Alkuperäiset ovat 42Ah ja 65Ah.
Akun tekniikasta huolimatta akuille pätee yleissääntönä se, että mitä maltillisemmin niitä puretaan tai ladataan, kestää akku enemmän syklejä, sillä akku lopulta perustuu kemialliseen reaktioon, joka tapahtuu äärellisessä ajassa ja jos sen rajoja koetellaan kovin, käyttöikä lyhenee.
Vanhin li-ion akku joka toimii vieläkin, on insmat merkillä myyty akku vuodelta 2001 (nokia 6310). Kapasiteettia siinä on jäljellä vieläkin alkuperäisen akun verran mutta alkuperäisen akun kapasiteettiin nähden siinä oli tuplamäärä mAh kapasiteettia.
Kehtaan väittää, että harvan patteri-auton akussa on kahden vuosikymmenen jälkeen puoltakaan jäljellä kapasiteetista, sillä sen verran raakaa kyytiä tämä nyt elettävä vuodenaika antaa akuille suomessa…
Ilmoita asiaton viesti
”joten aikamoinen määrä ongelmajätettä ehtii kertymään romuttamoiden nurkkiin ennen kuin kehitetään se akku, joka ei paina paljon mitään, latautuu nopeasti ja kestää isältä pojalle.”
Tällainen on kuulemma jo oven takana, tämän saman kuolemattoman päästi suustaan eräs V. Niinistö ollessaan ministerinä ja tarkoitti sattumasähkön varastointi”tekniikkaa” .
Ilmoita asiaton viesti
Jokohan V.N. on sen oven löytänyt ja avannut? Villen ministeriajoista on jo n. 8 vuotta, joten luulisi oven jo löytyneen.
Ilmoita asiaton viesti
Olen käyttänyt ja käytän melkoisen paljon erilaisia Litium-akkuja, joten jonkin verran on niistä kertynyt tietoa – ei sähköautojen akuista, mutta eiköhän ne yleiset periaatteet sovellu melko pitkälti autojenkin akkuihin.
1. Minulla on Samsungin puhelin ollut käytössäni lähes 10 vuotta (ostettu heinäkuussa 2013). Kapasiteetti on alentunut, mutta toimii edelleen – parhaillaankin käytössä. Olen ladannut lähes aina jo ennen kuin menee tyhjäksi.
2. Minulla on ollut ja on useita Asuksen minilaptoppeja Eee Pc 901, niidenkin akut ovat käyttökunnossa, vaikka ostin ensimmäisen varmaankin vuonna 2008, eli ikää nyt ehkä 14 vuotta. Niidenkään akkuja en ole yleensä purkanut tyhjäksi saakka.
3. Minulla on 12,8V/14,6V 10 Ah LiFePo4 akkuja ollut ja on edelleen huomattava määrä. Niitä ei ole tehty pyöreistä pötkylöistä, vaan pehmeistä litteistä kennoista. Ovat aivan erinomaisia akkuja sisältäen suojaelektroniikan, joka ilmeisesti myös tasapainottaa kennojen erilaisuutta – kaikki kennot ladataan aina täyteen.
Olen ladannut niitä 14,6V 3A laturilla, en millään pikalatureilla. Kapasiteetti on mitä on luvattu, toimii, toimii ja toimii. Vanhin niistäkin on karkeasti 10 vuotta vanha. Itsepurkautumista ei käytännössä ole – aivan uskomattoman hyviä akkuja.
4. Kun kokemukseni 10 Ah LiFePo4 akuista on hyvä, niin erehdyin ostamaan pyöreistä pötkylöistä kasatun 12,8V/14,6V 38000 mAh akun. Kun mittasin kapasiteetin, niin todellisuudessa se oli noin 16 Ah. Eli tulin petetyksi. Muutenkaan se ei tunnu olevan kovin kaksinen akku.
Eli uskallan olettaa, että jos akkuja ladataan kohtuullisella virralla, niitä ei pureta tyhjäksi saakka, ja säilytetään ladattuina, niin Litium-akkujen kanssa kyllä pärjää pitkäänkin.
Ilmoita asiaton viesti
Joissakin Samsungin kännykkäversioista muistaakseni 2016 lähtien on ihan turha säilyttää laatikossa, kun akku rupeaa paisumaan ja rikkoo kännykän kuoret. Niissä on merkintä 5 ja kierrätysnuolet, joka tarkoittaa sitä, että akku pysyy stabiilina 5 vuotta ja sen jälkeen rupeaa epävakaaksi.
https://www.io-tech.fi/uutinen/samsungin-vanhempien-lippulaivapuhelinten-akkujen-on-havaittu-turpoavan/
Ilmoita asiaton viesti
Tein pari viikkoa sitten kahdesta epäkuntoisesta Asus T100TA hybriditietsikasta yhden toimivan. Toisesta oli LCD näyttö hajalla ja toisesta hardis ja softis kunnolla solmussa.
Sen, josta hardis ja softis oli solmussa Litium-akut olivat myös paisuneet pullolleen, toisessa, joka tuli käyttöön akut olivat normaalit, litteät.
Ilmoita asiaton viesti
Pikavaihdettava, ja mieluiten standardoitu, akku olisi ollut hyvä ratkaisu sähköautoissa, mutta ei taida enää toteutua ainakaan laajemmassa mittakaavassa.
Teslallahan vaihtoakku oli vahvasti mukana sujuvat pidemmät matkat mahdollistavana ratkaisuna kuten esitellään tällä vuoden 2013 videolla: https://www.youtube.com/watch?v=H5V0vL3nnHY . Pikalatausnopeuksien kehittyminen ja vaihtoakkuihin liittyvät logistiikkahaasteet saivat Teslan hylkäämään vaihtoakkujärjestelmän. Suuri ongelma oli se, että asiakkaat olivat huolissaan siitä, että kun ovat itse käyttäneet akkua huolellisesti, niin saavatko vaihdossa tilalle paljon huonomman. Vaihtoakkusysteemi edellyttääkin ”akku palveluna” -ratkaisua eli että käyttäjä maksaa tietyn esim. kuukausimaksun ja saa vastineeksi tietyn akkukapasiteetin. Kiinassa maailman suurin akkuvalmistaja CATL on esitellyt tällaisen ja vielä standardoidun ja modulaarisen järjestelmän, jossa asiakas voi normaaliajoon vuokrata pienemmän ja edullisemman kapasiteetin ja esim. pidempää matkaa varten tilapäisesti enemmän kapasiteettia. Länsimaiset autoilijat taitavat kuitenkin enemmän haluta omistaa itse akkunsa, joten tuskinpa tällainen järjestelmä on tulossa tänne.
Sähköautojen akkujen yllättävän hyvä kestävyys perustuu akkukennojen lämpötilan hallintaan ja siksi useimmissa autoissa onkin nestekiertoinen akun lämmönhallintajärjestelmä. Lisäksi akunhallintajärjestelmä valvoo kennojen välisiä jännite-eroja ja pyrkii tasaamaan niitä latauksessa. Virheitäkin toki tapahtuu ja tietääkseni Teslallakin oli ennen vuotta 2015 valmistetuissa Model S -malleissa tiedossa kiinalaisen komponenttitoimittajan valmistamien akunjäähdytyselementtien vika, mutta autoihin asennettiin näitä viallisia komponentteja jonkin aikaa vielä vian löytymisen jälkeenkin, koska varmaan koko firma olisi mennyt nurin, jos lähes kaikkiin sen valmistamiin autoihin olisi jouduttu vaihtamaan nämä osat. Sitten Tesla alkoi valmistaa nämä osat itse ja laatuongelmat poistuivat. Aiemmin valmistettuihin autoihin ovat vaihtaneet paljon akkuja takuuna (8 vuotta), mutta ymmärrettävästi eivät ole juuri tulleet vastaan takuun umpeuduttua. Ovat kyllä esimerkiksi etäpäivityksellä pienentäneet huomattavasti autojen pikalataustehoa, jotta ovat saaneet akut kestämään takuuajan loppuun.
Akkujen korjaukseenkin on jo syntynyt omaa liiketoimintaa ja usein akkuihin voidaan vaihtaa yksittäisiä viallisia moduuleja, mikä on koko akun vaihtoa edullisempaa. Toisaalta monille autoille löytyy käyttöä vielä, vaikka akkukapasiteetti olisikin laskenut jopa puoleen. 70% taitaa olla yleinen akkutakuun raja. Autokäytöstä poistetut akut ovat usein vielä käyttökelpoisia esimerkiksi aurinkopaneelijärjestelmän akkuina.
Kännyköiden akuista itselläni on kokemusta kahdesta tapauksesta, jolloin akku paisui niin paljon, ettei mahtunut enää puhelimen sisälle. Sähköautojen akuissa laatu lienee jo lähtökohtaisesti parempaa ja siten myös kalliimpaa. Lisäksi esimerkiksi Nissan Leafiin on saatavilla uusimman LFP-tekniikan vaihtoakku, tosin monessa tapauksessa varmaan turhan kallis, mutta vastaavia ratkaisuja varmaan tulee, kun vaihtoakuille alkaa olla tarvetta ( https://cleantechnica.com/2022/12/26/evs-enhanced-to-offer-16-blade-lfp-battery-packs-for-nissan-leaf/ ). Helpoitenhan tällaiset tekniikkapäivitykset hoituisivat sen alussa mainitsemani standardoidun vaihtoakun avulla, mutta sellaisen suhteen juna taisi mennä jo?
Ilmoita asiaton viesti