Sähköauto talvella

Monet toistavat yhä myyttiä sähköautojen surkeasta talvikestosta. Väitteen mukaan akku hyytyy ensimmäisillä pakkasilla ja matkanteko pysähtyy lumihankeen. Todellisuudessa modernit sähköautot suoriutuvat talvesta erinomaisesti, kunhan kuljettaja ymmärtää sähkötekniikan reunaehdot ja ohjaa ajoneuvon järjestelmiä oikein. Pakkanen toki muuttaa akun sisäistä fysiikkaa. Oikeat rutiinit kuitenkin poistavat nämä rajoitteet tehokkaasti.

Akun kemia kohtaa pakkasen

Litiumioniakun suorituskyky nojaa ionien liikkeeseen anodin ja katodin välillä. Lämpötilan painuessa nollan alapuolelle akun elektrolyyttinesteen viskositeetti kasvaa. Paksuuntunut neste hidastaa ionien kulkua ja nostaa kennoston sisäistä vastusta. Kyse ei ole teknisestä viasta. Fysiikka vain asettaa kemialliselle reaktiolle omat hidasteensa.

Markkinoita jakavat nykyään pitkälti LFP-akut (litiumrautafosfaatti) ja perinteisemmät NMC-akut (nikkeli-mangaani-koboltti). LFP-kenno reagoi kylmään asteen verran herkemmin, mikä korostaa esilämmityksen tärkeyttä. NMC-kenno luovuttaa varaustaan pakkasella hieman tasaisemmin. Molemmat akkuversiot vaativat kuitenkin reilusti lämpöä ennen kuin ne pystyvät ottamaan vastaan kovia tehoja pikalaturilla.

Lämpöpumpun rooli talviajossa

Talvella sähköä kuluu auton liikuttamisen ohella akun ja matkustamon lämmittämiseen. Lämmönhallintajärjestelmät ja lämpöpumput keräävät hukkalämpöä sähkömoottoreista ja inverttereistä. Ne siirtävät lämmön joko ohjaamoon tai akkuun.

Perinteinen PTC-vastus lohkaisee lämmittäessään suoraan ison siivun akun kapasiteetista. Lämpöpumppu sen sijaan parantaa energiatehokkuutta merkittävästi. Kovilla pakkasilla myös lämpöpumpun teho lopulta hiipuu. Silloin pelkkä istuinten ja ohjauspyörän lämmittäminen säästää kilowattitunteja, koska ilmavirran lämmittäminen kuluttaa aina enemmän sähköä kuin pintojen suora kontaktilämmitys.

Älykäs esilämmitys pelastaa latauksen

Pikalataus kylmällä akulla turhauttaa ketä tahansa. Jos ajat laturille ilman auton omaa reittisuunnittelua, akku pysyy liian kylmänä. Tällöin akunhallintajärjestelmä (BMS) rajoittaa lataustehoa murto-osaan maksimista suojellakseen kennoja vaurioilta.

• Käytä navigaattoria ja aseta pikalaturi määränpääksi hyvissä ajoin ennen saapumista.
• Anna auton hoitaa lämmitys, jolloin ohjelmisto nostaa kennoston lämpötilan optimaaliseen 20–30 asteen haarukkaan juuri ennen latausta.
• Ajoita lataus pitkän ajomatkan päätteeksi, jolloin akku hyödyntää valmiiksi ajon aikana syntynyttä peruslämpöä.

Energian talteenotto ja mekaaniset jarrut

Kun nostat jalan kaasupolkimelta, sähköauto jarruttaa sähkömoottorilla ja syöttää liike-energian takaisin akkuun. Alan termistössä ilmiö kantaa nimeä regenerointi. Kylmänä talviaamuna täyteen ladattu akku ei kuitenkaan kykene ottamaan vastaan suurta latausvirtaa. Järjestelmä rajoittaa regenerointia voimakkaasti. Kuljettaja joutuu siksi painamaan jarrupoljinta ja käyttämään mekaanisia kitkajarruja enemmän kuin kesähelteillä. Akun lämmetessä sähköinen moottorijarrutus palautuu vähitellen normaalille tasolleen.

Pitkän aikavälin datassa näkyy selvästi, että sähköauton ilmoitetusta WLTP-toimintamatkasta katoaa nollakeleillä noin 20–30 prosenttia. Kireämmillä yli 15 asteen pakkasilla pudotus saattaa hipoa 40 prosenttia. Ilmiö korostuu lyhyessä kaupunkiajossa, jossa auto viilenee parkkipaikalla ja vaatii toistuvaa lämmittämistä jokaisella lyhyellä matkalla.

Talviajo sähköautolla ei vaadi taikatemppuja. Se edellyttää pelkästään akun lämmönhallinnan ymmärtämistä ja ennakoivaa reittisuunnittelua. Kun opit luottamaan autosi ohjelmistoon ja huomioit kylmän vaikutuksen akun kemiaan, talviset ajomatkat taittuvat aivan yhtä huolettomasti kuin heinäkuun helteillä.