Sähköajoneuvot: Innovaatioita akuissa ja autonomiassa
Autoteollisuus on läpikäymässä suurinta muutosta vuosikymmeniin, kun sähköautot valtaavat markkinoita. Kaiken taustalla on ennen kaikkea kehitys akkuteknologiassa, joka on pidentänyt sähköautojen toimintasädettä ja tehnyt sähköllä ajamisesta kannattavaa. Samalla myös autojen autonomia kehittyy vauhdilla.
Internetin kasvanut rooli ajomukavuudessa
Internetin hyödyntäminen varsinkin sähköautoissa on kasvanut valtavasti viime vuosina. Sähköautot ovat yhä enemmän riippuvaisia jatkuvasta internet-yhteydestä. Netin avulla ajokokemuksesta voidaan tehdä nautinnollisempi ja esimerkiksi kartta päivittyy jatkuvasti sijainnin mukaan netin kautta.
Myös auton viihdejärjestelmä toimii netin kautta, ja esimeriksi pitkillä automatkoilla voi matkustajat katsoa elokuvia tai kuunnella musiikkia striimauspalvelujen kautta. Nykyisin lähes kaikilla on tietysti myös oma älypuhelin mukana, joten pitkistä ajomatkoista voi tehdä viihtyisämpiä vaikka kasinopelejä pelaten. Esimerkiksi Vulkan Vegas mahdollistaa kasinopelien pelaamisen mobiilisti puhelimella ja tabletilla.
Netin avulla myös autojen ohjelmistopäivitykset on helppo hoitaa kätevästi. Autonomia vaatii myös nettiä ja tätä puolta käsittelemme seuraavassa osassa. Tesla ja muut sähköautojen valmistajat keräävät dataa autoista myös netin välityksellä. Datan avulla autoista pyritään tekemään entistäkin parempia. Netin rooli ei siis varmasti ole vähenemään päin autoissa.
Autonomian kehitys: Itseajavien autojen yleistymistä saadaan vielä odottaa
Itseajavista autoista on puhuttu jo pitkään. Näihin liittyvät turvallisuuskysymykset ja jo sattuneet onnettomuudet ovat hidastaneet markkinoille tuloa ja yleistymistä. Toistaiseksi massatuotantoon suunnitellut autot ovat hyödyntäneet automaatiota vain osittain ja täysin automatisoituja kyytejä saadaan vielä odotella.
Autonomiset ajoneuvot jaetaan viiteen kehitystasoon, jotka määrittelevät, kuinka itsenäisesti ajoneuvo pystyy toimimaan ilman kuljettajan osallistumista:
- Taso 1: Avustava automaatio: Auto tarjoaa yksinkertaisia apuvälineitä, kuten vakionopeudensäätimen tai kaistavahdin. Kuski on edelleen kuitenkin täysin vastuussa ajamisesta. Nämä ominaisuudet ovat hyvin yleisiä nykyautoissa.
- Taso 2: Osittainen automaatio: Auto pystyy ohjaamaan ja säätämään nopeutta samanaikaisesti esimerkiksi moottoritiellä. Kuskin on kuitenkin valvottava ja tarvittaessa puututtava ajoon.
- Taso 3: Korkea automaatio: Auto osaa kulkea itsenäisesti esimerkiksi kaupunkiliikenteessä. Tämä on jo hyvin automatisoitu taso, mutta kuskin on oltava hereillä ottamaan ohjat itselleen.
- Taso 4: Lähes täysi automaatio: Auto kulkee itsenäisesti monissa tilanteissa ilman kuskin puuttumista. Esimerkiksi lumisade kuitenkin voi muuttaa tilanteen.
- Taso 5: Täysi automaatio: Auto ajaa täysin itsenäisesti olosuhteet huomioiden. Kuskia ei tarvita.
Itseajavat autot hyödyntävät paljon hyvin kehittynyttä teknologiaa, mutta onnettomuuksiltakaan ei ole vältytty. Itseajavuus on mahdollista kameroiden, GPS:n, LIDAR-laserskannereiden sekä tekoälyn ansiosta. Teknologian ansiosta auto osaa mennä ongelmia aiheuttamatta muun liikenteen seassa ja tietä pitkin.
Itseohjautuvien sähköautojen hyödyksi lasketaan myös kehittyvä ajoturvallisuus. Teknologian avulla auto osaa reagoida myös sellaisiin tilanteisiin, joita kuljettaja ei itse havaitse ainakaan yhtä nopeasti. Kamera osaa lukea esimerkiksi hirven juoksemisen tielle jo ennen kuin ihmissilmä havaitsee sen.
Sähköautojen kasvanut toimintasäde
Sähköautot lähtivät yleistymään liikenteessä toden totta vasta siinä vaiheessa, kun niiden toimintasäde alkoi riittämään edes normaaleihin kaupunkimatkoihin. Nykyisin laadukkailla sähköautoilla voi hoitaa pidempiä mökkireissuja sekä satojen kilometrien maantieajoja yhdellä latauksella. Yleisimmin käytetyt litiumioniakut tarjoavat merkittävän energiatiheyden, mikä mahdollistaa kevyemmät ja pienemmät akut, jotka varastoivat enemmän energiaa.
Varhaisessa vaiheessa sähköautoissa käytettiin lyijyakkuja. Nämä olivat hyvin painaviakin, mikä lyhensi toimintasädettä. Toimintasäteen kasvu ei kuitenkaan perustu pelkkään litiumakkuun siirtymiseen, sillä myös aerodynamiikkaa on saatu kehitettyä.
Uutta sähköautoa ostaessa kannattaa kiinnittää huomiota akkukapasiteettiin (kWh). Mitä suurempi se on, sitä parempi. Akkuteknologian kehittyminen ei ole myöskään jäämässä paikoilleen, vaan esimeriksi modernit solid-state-akut voivat parantaa jälleen merkittävästi toimivuutta. Nämä akut hyödyntävät kiinteää elektrolyyttiä, jonka yksi keskeinen etu on myös entistä nopeampi lataus. Moni uuden auton ostaja vierastaa ajatusta pitkistä latausajoista ja huoltoasemilla istumista, mutta jos latausaika saadaan minimoitua järkevälle tasolle (kuten viiteen minuuttiin pika-asemilla), entistä useampi on kiinnostunut hankkimaan sähköllä kulkevan menopelin.
Natriumakuista kohistaan
Sähköautot kehittyvät edelleen hurjaa vauhtia, mikä osaltaan tuo alalle myös epävarmuutta, kun kuluttajat pohtivat auton jälleenmyyntiarvoa tulevaisuudessa. Uudet teknologiat, kuten LIDAR, sensorit ja tekoäly ovat avainasemassa itseajavien sähköautojen toiminnassa. LIDAR-laserskannerit kartoittavat ympäristöä tarkasti reaaliajassa, mikä mahdollistaa myös jyrkät väistämisliikkeet. Myös tekoäly auttaa ennakoimisessa, ja ajamisesta onkin tulossa teknologian ansiosta entistä paremmin ennakoivaa.
Akkuteknologian saralla natriumioniakut ovat herättäneet laajaa kiinnostusta. Kiinalainen valmistaja CATL on ilmoittanut tuovansa nämä “suola-akut” henkilöautoihin, mikä voi olla merkittävä kehitysloikka alalle. Natriumioniakut ovat ympäristöystävällisempiä ja kustannustehokkaampia kuin nykyiset litiumioniakut, sillä ne eivät vaadi harvinaisia maametalleja. Vaikka niiden energiatiheys on toistaiseksi alhaisempi, ne tarjoavat edullisemman ja kestävämmän vaihtoehdon moniin käyttötarkoituksiin.
Näiden innovaatioiden yhdistelmä voi mullistaa sähköautojen markkinat. Monet autovalmistajat ovat jo päättäneet polttomoottoriautojen valmistamisen lopettamisesta lähivuosina, joten alalla on yhteinen konsensus siitä, että sähköautoissa on tulevaisuus.
Moni lykkää vielä sähköauton ostamista
Monet suomalaisetkin hankkivat edelleen bensiini- tai dieselauton sähköauton sijaan. Esimerkiksi kylmä talvi ja akkujen kestävyys herättää kysymyksiä, ja jatkuvasti vauhdilla kehittyvä akkuteknologia laittaa myös pohtimaan auton jälleenmyyntiarvoa. Yksi suurimmista huolenaiheista on toimintasäteen lasku Suomen kylmässä talvessa, jota kestää aina puolet vuodesta. Akkujen kapasiteetti heikkenee kylmässä, mikä lyhentää auton toimintasädettä huomattavasti.
Toinen hidaste sähköauton hankkimiselle on latausinfrastruktuuri, joka ei ole vielä riittävän kattava kaikkialla. Esimerkiksi kerrostaloissa asuville latausmahdollisuudet voivat olla rajalliset, sillä kaikilla ei ole pääsyä kotilatausasemaan. Julkiset latauspisteet ovat parantuneet, mutta niiden saatavuus ja sijainti vaihtelevat. Varsinkin lapissa lähimmälle latauspisteelle voi olla toivottoman pitkä matka. Pitkät latausajat ovat myös heikkous varsinkin niille, joille pelkkä yöllä lataaminen ei riitä. Sähköautot ovat myös hieman kalliimpia kuin polttomoottoriautot. Moni pohtii sitä, onko kallis alkuinvestointi varmasti sen arvoista.
