teksti Christoph Henn   kuvat Mathis Rekowski 

Täyttä vauhtia
ETEENPÄIN

Daimler sähköistää. Autot, akut ja uudelleen keksitty polttoainepumppu: yritys kehittää luovia e-mobility-konsepteja. Tässä artikkelissa luodaan katsaus viiteen alueeseen, jotka kaikki ovat sananmukaisesti sähköisiä.

1. SÄHKÖINEN LAIVASTO

Harva autonvalmistaja tarjoaa niin kattavan malliston sähköautoja kuin Mercedes-Benz, aina smartista S-sarjaan. Kyse on kolmesta erityyppisestä sähköisestä liikkumisesta. Ensinnäkin on täysin sähköllä toimivat autot, joissa ei ole lainkaan polttomoottoria. Esimerkiksi kaupunkiauto smart fortwo electric drive, jonka neljännen sukupolven malli tulee markkinoille vuoden 2016 keväällä. B-sarjan Sports Tourer B 250 e, neliovinen kompakti malli, pystyy kulkemaan noin 200 kilometriä yhdellä akunlatauksella. Toinen Mercedes-Benzin tarjoama sähköisen liikkumisen vaihtoehto on plug-in-hybridit. Näissä on niin tehokas akku, että sen avulla voidaan jo nyt ajaa suuri osa päivittäisistä matkoista pelkällä sähkömoottorilla. Niiden etuna on se, että akut voidaan ladata suoraan kaapelilla, kuten sähköautoissa. Niiden moottoria voidaan käyttää myös perinteisellä tavalla, joten ne sopivat täydellisesti myös pitkille matkoille. Monet Mercedes-Benzin mallit C-sarjasta GLE:hen ja aina S-sarjaan saakka, ja jatkossa myös GLC, ovat saatavana plug-in-hybrideinä.   Kolmas sähköautojen tyyppi on hybridimalli, jossa sähkömoottori avustaa polttomoottoria ja tehostaa sen toimintaa. Lisänsä sähköautojen luokkaan tuovat polttokennolla varustetut autot, kuten B-sarjan F-Cell. Tämä järjestelmä poistaa pitkät latausajat, sillä se toimii vedyllä, joka muuntuu sähköksi moottorin polttokennossa. Jotkut 200 B-sarjan F-Cell-mallit ovat olleet käytössä Euroopassa ja Yhdysvalloissa jo vuodesta 2010. Seuraavan sukupolven F-Cell pohjautuen Mercedes-Benz GLC:hen tulee liikenteeseen vuonna 2017.

Smart for two sähköauto:
sähkönkulutus EU-yhdistetty: 15,1 kWh/100 km; CO2-päästö: 0g/km, energialuokka A+  

Mercedes-Benz B 250 e:
sähkönkulutus EU-yhdistetty 17,9–16,6 kWh/100 km; CO2-päästö: 0g/km; energialuokka A+

2. AKKUJEN TUOTANTO

Ultraäänihitsaus, pultitus maksimimittaustarkkuudella, heliumin vuototestaus: sähköauton akun valmistus sisältää 21–26 tuotantovaihetta. Tämä monimutkainen prosessi vie vain 24 minuuttia Kamnezin pikkukaupungissa Saksin maakunnassa, jolla on avainrooli Daimlerin greentech-strategiassa. 230 työntekijän tytäryritys Deutche ACCUmotive  on valmistanut noin 70 000 akkua Mercedes-Benz smartin eri sähkö- ja hybridimalleihin vuodesta 2012. ACCUmotiven tutkimus- ja tuotekehitysyksikkö sijaitsee pienen matkan päässä erillisissä tiloissa Nabianin kaupungissa Stuttgartista kaakkoon. Lyhyt matka Daimler AG:n tuotekehitysyksikköihin Sindelfingenissä ja Ulmissa mahdollistaa akkuteknologian kehityksen läheisessä yhteistyössä autonvalmistuksen kanssa. “Yksi menestyksemme salaisuuksista on, että keskityimme hyvin aikaisessa vaiheessa kehittämään litiumioniakkuja Nabernissa”, sanoo ACCUmotiven toimitusjohtaja Frank Blome. “Me kokosimme prototyyppejä läheisessä yhteistyössä suunnittelijoiden kanssa saadaksemme selville kuinka akkutuotanto parhaalla mahdollisella tavalla saataisiin sisällytettyä tuotantoprosessiin.” Akkutuotannon ekspertit keskittyivät kolmeen avainkohtaan pyrkimyksissään optimoimaan prosesseja: tehoon, latausaikaan ja hintaan. He arvioivat yli 400 kilometrin matkojen ja alle 20 minuutin latausaikojen olevan realismia seuraavien viiden, kymmenen vuoden aikana. Kustannukset tulevat puolittumaan samassa ajassa.

Induktiivinen lataus on yksi innovaatio, jonka odotetaan helpottavan sähköautojen käyttöä: Daimler kehittää teknologiaa, joka kehittää pohjalevyä langattomalle, kosketuksettomalle lataamiselle, jonka pitäisi olla markkinoilla vuoteen 2018 mennessä.

3. TULEVAISUUDEN POLTTOAINEPUMPPU

Suurin osa sähköautoista täytyy kytkeä sähköverkkoon “tankkauksen” ajaksi. Polttokennoautot puolestaan tarvitsevat vetyä tankkiin, joka on yhdistetty auton sähköjärjestelmään, eli tankkausprosessi on hyvin erilainen. Siinä missä auto pystytään täyttämään vedyllä nopeasti ja helposti kolmessa minuutissa, vaatii sähkön lataaminen pidemmän ajan. Yhtälön kääntöpuoli on, että yksinomaan Saksassa on jo 5 600 latauspistettä, mutta vedynjakelu on vasta lapsenkengissä. Daimler työskentelee yksinkertaistaakseen molempien voimanlähteiden tankkausmahdollisuuksia. Keväällä 2015 yritys liittyi yhteen Air Liquiden, Linden, OMV:n, Shellin ja Totalin kanssa yhteisyritykseksi, Mobility Germanyksi, jonka tarkoituksena on rakentaa 400 vetytankkausasemaa vuoteen 2023 mennessä. Myös lyhyempiä sähköautojen latausaikoja on lupa odottaa, tulevaisuudessa lataus tulee kestämään vain 20 minuuttia. Induktiivinen lataus on yksi innovaatio, jonka odotetaan helpottavan sähköautojen käyttöä: Daimler kehittää teknologiaa, joka kehittää pohjalevyä langattomalle, kosketuksettomalle lataamiselle, jonka pitäisi olla markkinoilla vuoteen 2018 mennessä.

4. ENERGIAA KOTITALOUKSILLE

Sähköautojen akut ovat niin tehokkaita, että niiden käyttömahdollisuudet ulottuvat autojen ulkopuolelle. Daimlerin akkuasiantuntijat ovat tutkineet näitä sovelluksia jo vuosien ajan. Autojen akku käytettynä kiinteänä voimanlähteenä voi esimerkiksi auttaa tasaamaan sähkönkäytön kulutushuippuja. Kodit voivat myös varastoida akkuihin aurinkopaneelien sähköä pilvisiä päiviä varten. “Koska autoissamme käytettävä teknologia on maailman turvallisinta, se sopii myös kiinteisiin sovelluksiin”, sanoo Harald Kröger, Mercedes-Benzin sähköisen ajamisen yksikön kehitysjohtaja. Sama pätee akkuihin, joiden käyttöikä autoissa on tullut tiensä päähän noin kymmenessä vuodessa. Niissä on silti kapasiteettia jäljellä noin 80 prosenttia, joten niitä voidaan käyttää toiset kymmenen vuotta uusiutuvan energian varastoina. Daimler liittyi vastikään yhteen kolmen yhteistyökumppanin kanssa perustaakseen maailman tähän asti suurimman uusiokäyttöakkujen yksikön: akkujärjestelmä smartin sähköautoista on kiinnitetty toisiinsa yksiköksi, joka tuottaa yhteensä 13 MWh. Tämä auttaa tasaamaan energian kulutushuippuja ilman fossiilisia polttoaineita käyttäviä sähkölaitoksia. Mikä tärkeintä, tämä akkujen uusiokäyttö antaa sähköautoille vieläkin pidemmän elämänkaaren – ja tekee niistä pitkällä tähtäyksellä entistä kustannustehokkaampia.

 

5. INFORMAATIOJÄRJESTELMÄT

Kuinka pitkälle voin ajaa? Missä voin ladata? Näihin tyypillisiin sähköautoilijan kysymyksiin on nykyisin helppo saada vastauksia, kiitos esimerkiksi sellaisten sovellusten kuin “Charge & Pay for Mercedes-Benz”. Tämä ohjelmisto näyttää vapaat latauspisteet niin Apple- kuin Android-puhelimissa, ja valvoo lataus- ja maksamisprosesseja. Mercedeksen sähköautojen vakiovarusteena oleva “Remote Online” -palvelu (Suomessa arviolta vuoden 2016 lopusta lähtien) antaa käyttäjälle mahdollisuuden esilämmittää auto ja syöttää latausasetukset, samoin kuin toimintasädenäyttö yhdessä reitinvalinnan kanssa. Ylämäkeen ajettaessa tarvitaan enemmän virtaa kuin tasamaalla, mutta energiaa voidaan tuottaa alamäkiosuuksilla. Toimintasäde-ennuste saadaan valitun reitin topografiasta. Sama älykäs energianhallintajärjestelmä on myös Mercedeksen hybridiautoissa. Jos satelliittipohjainen tietojärjestelmä sisältää ylämäkiä valitulla reitillä, sähkömoottori pystyy tuottamaan enemmän apua polttomoottorille – energiaa voidaan vastaavasti kerätä talteen alamäkiosuuksilla.

Katso myös