• akku
• akkukemia
• sähköauto

Sähköautojen akkukemioiden kirjainlyhenteet kertovat, mitä materiaaleja akussa on käytetty ja millaiset ovat sen ominaisuudet.

Tällä hetkellä sähköautoissa on käytössä lukuisia erilaisia akkukemioita eri kirjainlyhenteineen. Nämä lyhenteet eivät kerro paljon­kaan suurelle osalle sähköauton hankintaa harkitseville tai jo sähköauton omistaville käyttäjille. Monelle sähköauton akku on vain pelkkä akku tai hieman syvällisemmin sanottuna litiumakku.

Erilaisia litiumakkuja on kuitenkin markkinoilla lukuisia, ja niillä kullakin on toisistaan poikkeavia ominai­suuksia riippuen käytetystä akkukemiasta. Akkukemioiden lyhenteet, kuten esim. LFP, NCA ja LTO, kertovat asiaan syventyneillekin lähinnä akkuihin käytetyistä materiaaleista, mutta ei välttämättä ominaisuuksista. Ominaisuuksiin kun vaikuttavat käytettyjen materiaalien lisäksi niiden määräsuhteet.

Kussakin akkutyypissä käytettyjen pääkomponenttien materiaalit tuovat kyseiselle akulle sen tyypilliset ominaisuudet, joilla se erottuu muista. Lyhenne LFP tarkoittaa litium-rautafosfaatti­akkua, NCA nikkeli-koboltti-alumiinia ja LTO litium-titanaattioksidia. Näillä kaikilla on toisistaan poik­keavia ominaisuuksia, ja akkutyypin valinta tehdään sen mukaan, mitä ominaisuutta missäkin käyttö­sovel­luksessa halutaan eniten painottaa.

LFP-akkua pidetään muita akkutyyppejä paloturvallisempana vaihtoehtona. NCA-akun vahvuus on puo­lestaan suuri energiatiheys, eli akku tarvitsee vähemmän tilaa kuin monet muut akkutyypit. LTO taas on tunnettu nopeasta latauksen vastaanottokyvystä sekä pitkästä käyttöiästä. 

Yhdenlainen akkukemia ei ole oikea jokaiseen sähköautoon

Eri akkukemioita verrataan usein toisiinsa kuuden pääominaisuuden suhteen. Nämä kuusi pääpiirrettä ovat energiatiheys, ominaisteho, turvallisuus, suorituskyky vaihtelevissa lämpötiloissa, käyttöikä ja hinta. Näitä punnitsemalla voidaan löytää kuhunkin käyttötarkoitukseen sopiva akkutyyppi, jossa ominaisuuksien tasa­paino on halutun kaltainen.

Käytännössä akkukemian valinnalla voidaan priorisoida vain muutamaa hyvää ominaisuutta, eli sellaista kemiaa ei vielä ole kehitetty, jossa kaikki kuusi piirrettä olisivat samanaikaisesti ylitse muiden. Käyttö­tarkoituksesta riippuen täytyy arvioida, mitkä ominaisuuksista ovat kuhunkin tapaukseen tärkeimpiä,  ja mit­kä ovat ominaisuuksia, joiden osalta vaatimuksista voidaan tinkiä.

Erityisen tärkeää henkilöautojen akuille on, että akku olisi valmistettu käyttämättä arvokkaita ja ympäristö­riskejä aiheuttavia alkuaineita kuten kobolttia ja nikkeliä. Tämän vaatimuksen täyttäisi erityisen hyvin litium­-rauta­fosfaattiakku (LFP).

Raskaaseen tavaraliikenteeseen ja julkiseen henkilöliikenteeseen voitaisiin ominaisuuksia parhaiten pai­nottaa siten, että suurin paino olisi latausnopeudella ja akkujen pitkäikäisyydellä. LTO-akku eli litium-tita­naattioksidiakku on näissä alueissa vahvimmillaan.

Sähköauto ei ole vain mahdollinen vaihtoehto vaan ympäristöseikkojen sanelema valinta

Ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi nykyinen pääsääntöisesti polttomoottoreilla liikkuva maailman autokanta on tulossa tiensä päähän. Tiukat ilmastopäästörajat tekevät polttomoottorien aseman entistä tukalammaksi, kun tähtäimessä on hiilineutraali tulevaisuus. Sähkömoottori on vastaus tähän ongelmaan, edellyttäen tietysti, että sähkö on tuotettu hiilettömillä menetelmillä.

Nykytekniikalla valmistetun modernin sähköauton voimalinja, tilankäyttö ja pitkän aikavälin ympäristövaiku­tukset ovat omaa luokkaansa verrattuna parhaimpiinkin polttomoottoriautoihin. Jos sähkö­moottori olisi säilyttänyt autoilun alkumetreillä saavuttaneen johtoasemansa kuluneen runsaan sadan vuoden ajan ja poltto­moottori keksittäisiin vasta tänä päivänä, se ei tulisi koskaan yleistymään tai pystyisi edes kilpailemaan sähköauto- ja akkutekniikan kanssa.

Sähkömoottori on jo selkeästi näyttänyt maailmalle, että autoilun tulevaisuus on sähköinen. Suurin mielen­kiinto sähköautokehityksessä onkin siirtynyt parhaan mahdollisen akkutyypin kehittämiseen sähkö­moottorin pariksi.

Lähteet:

Rautiainen S. 2022 Sähköautojen erilaiset akkukemiat – nyt ja tulevaisuudessa, Turun ammattikorkeakoulun opinnäytetyö