• akkupaketti
• e-trailer

Maantieliikenne sähköistyy yhä enemmän ja e-trailerit tulevat olemaan tärkeässä roolissa sen kehityksessä. E-trailerit ovat kuorma-auton perävaunuja, joissa yksi tai useampi sen akseleista on korvattu sähköisellä akselilla, joka kerää energiaa akkupakettiin jarrutuksista ja luovuttaa energiaa sähköiselle akselille kuorma-auton sitä tarvitessa. Ongelmaksi on muodostunut se, että joko käytettyjen akkujen kapasiteetit ovat olleet liian pieniä merkittävien polttoainesäästöjen saavuttamiseksi tai se, että käytetyt korkean kapasiteetin omaavat akut ovat kalliita, jolloin saadut polttoainesäästöt jäävät liian pieniksi verrattuna e-trailerin rakennuskustannuksiin.

E-trailereissa käytettävät akut

E-trailereissa käytettävät akut ovat litiumionipohjaisia akkuja, kuten NMC (nikkelimangaanikoboltti) tai LFP (litiumrautafosfaatti). Sähköajoneuvoissa käytetään litiumioniakkuja, koska ne omaavat korkean energia tiheyden sekä ovat pitkäikäsiä ja kevyitä (AMS 2024). Akkupaketit koostuvat akkumoduuleista, jotka puolestaan koostuvat akkukennoista (Keheng Battery 2024). Akkupaketit hyödyntävät regeneratiivista jarrutusta kun ajoneuvon kuljettaja päästää jalkansa kaasulta tai aloittaa jarrutuksen, jolloin ajoneuvon sähkömoottori muuttuu generaattoriksi ja muuntaa  ajoneuvon liike-energian sähköenergiaksi. (Sähköautoportaali 2023).

Ketkä valmistavat e-trailereita?

Suurin osa maailmalla toimivista yrityksistä valmistaa vain yksittäisiä komponentteja e-trailereihin, kuten muun muassa SAF-Holland ja ZF. Kokonaisia E-trailereita on tällä hetkellä Suomessa valmistanut vain VAK Oy. Maailmalla muutama muu yritys on tuottanut omia versioitaan muun muassa Trailer Dynamics sekä Brogen Motors. Ensimmäisellä prototyypillään VAK onnistui saamaan 5-10 % polttoainesäästöt (VAK, 2023). BMW onnistui saamaan Trailer Dynamicsin valmistamalla e-trailerilla lyhyillä matkoilla 46 % ja keskipitkillä sekä pitkillä matkoilla 48% polttoainesäästöt (BMW Group 2023). Brogen Motorsin koeajoissa täyteen lastattu kuorma-auto onnistui saavuttamaan 31.2% polttoainesäästöt (Brogen Motors 2024).

Mistä erot johtuvat?

Helpoiten eroja syntyneiden polttoainesäästöjen välillä voi selittää akkujen kapasiteettieroilla. VAK on esimerkiksi käyttänyt prototyypissään Valmet Automotiven valmistamia 2.2 kWh akkukapasiteetin omaavia akkuja. Akkuja on akkupaketissa yhteensä seitsemän, joten kokonaiskapasiteetiksi tulee täten 15.4 kWh (Saikkonen, E., haastattelu 17.9.2024). Trailer Dynamics puolestaan mainostaa kotisivuillaan, että heidän käyttämissään e-trailereissa akut voivat olla kolmea eri suuruusluokkaa: 187 kWh, 367 kWh ja 551 kWh (Trailer Dynamics 2024). Brogen motors kertoo kotisivuillaan, että he valmistavat akkuja jokaiseen käyttötarkoitukseen ja akkujen kokonaiskapasiteetit ovat 35 kWh ja 1000 kWh välillä (Brogen Motors 2024). Tästä voidaan päätellä, että suuremilla akkukapasiteeteilla saavutetaan korkeampi polttoainesäästöjä, mutta täytyy myös muistaa, että korkeamman kapasiteetin omaavat akut ovat myös kalliimpia.

Investointi suureen akkukapasiteettiin on optimointitehtävä polttoainesäästöjen, reitin topologian ja e-tarilerin käyttöiän suhteen

Maastotopologian hyödyntäminen

Tulevaisuudessa e-trailereissa tullaan todennäköisesti hyödyntämään yhä enemmän maastotopologiaa. Maastotopologian avulla e-trailereista saataisiin yhä itsenäisempiä. Esimerkiksi Scania on hyödyntänyt ajoneuvoissaan Eco Roll nimistä toimintoa, jolla GPS:sää hyödyntäen ajoneuvo itse säätelee nopeutta sekä vaihteiden vaihtamista (Scania Group 2024). Samaa teknologiaa voitaisiin hyvin soveltaa myös e-trailerihin, jotka voisivat maastonmuotojen perusteella keretä energiaa talteen, sekä tarvittaessa antaa lisätukea sähkömoottorille ylämäessä.

Muutos tulee kuitenkin tapahtumaan, sillä yritykset ympäri maailman panostavat yhä enemmissä määrin ympäristöystävälliseen teknologiaan

Miltä tulevaisuus näyttää?

Tulevaisuudessa perävaunut tulevat olemaan yhä enemmän sähköisiä. Muutos saattaa olla hidasta, sillä kustannukset ovat vielä liian korkeita, jotta e-trailerilla saavutettavat polttoainesäästöt maksaisivat itsenä takaisin. Muutos tulee kuitenkin tapahtumaan, sillä yritykset ympäri maailman panostavat yhä enemmässä määrin kyseiseen teknologiaan. Tulevaisuudessa e-trailerit tulevat myös olemaan yhä itsenäisempiä. E-trailerit voivat joko toimia täysin ilman kuljettajan panosta tai vaihtoehtoisesti todella pienellä panostuksella. Täysin itsenäiseen työskentelyyn liittyy oleellisesti myös turvallisuuskysymykset, joiden ratkaiseminen on osa e-trailereiden tulevaisuutta.

Lähteet:

Rezaei. A. ja Korhonen R. 2024. Ajoneuvon trailerin sähköisen akselin mitoitus – Theseus Turun ammattikorkeakoulu.

Kuva: Pexels