Sähköauto, kaasu-auto vai hybridi?

Olen ollut paris­sakin sem­i­naaris­sa, jois­sa on pohdit­tu auto­jen tule­via ener­gialähteitä. Tarkastelus­sa on ollut vety, sähkö ja hybri­di. Voi olla, että vuon­na 2050 tilanne on toinen, mut­ta nyt ilmais­es­ti kan­nat­taisi panos­taa hybridiin.

Sähköau­ton heikko koh­ta ovat akut, joi­hin pain­ok­iloa kohden mah­tuu aika vähän ener­giaa. Niiden lataami­nen on hidas­ta, joskin tämä on ehkä muut­tumas­sa nopeasti. Ratkai­se­vaa muu­tos­ta ei ole näkyvis­sä akku­jen painoon.

Hybridi­au­to on hyvä kaupunki­au­to. Nyt sel­l­ainen ajaa akul­la vain pari kilo­metriä, joten kaik­ki ener­gia on peräisin polt­toaineesta ja etua taval­liseen autoon on vain jar­ru­tusen­er­gian hyväk­sikäyt­tö. Kaupunki­a­jos­sa sen merk­i­tys on suuri, moot­tori­tiel­lä ei mitään.

Jos hybridi­au­toon lait­taa vähän isom­mat akut, akul­la voikin ajaa parikym­men­tä kilo­metriä. Sil­loin se kan­nat­taa lada­ta seinästä.  Työ­matkoi­hin tämän pitäisi riit­tää, mut­ta lan­delle men­täessä men­nään sit­ten bensalla.

Jos akut kehit­tyvät, sähkön osu­ut­ta voidaan lisätä ja lop­ul­ta siir­tyä pelkkään sähköön. Tie sähköau­toi­hin menee siis hybri­di­en kaut­ta, jos ollenkaan.

Entä vety: yli­jäämäsähköl­lä tehdään vetyä, joka polte­taan ener­giak­si polt­to­ken­nos­ta. Tämä voi olla ain­ut moot­tori tai vety voi kor­va­ta polt­to­moot­torin hybridis­sä. Ongel­mana on surkea hyö­ty­suhde. Vedyn­tuotan­non hyö­ty­suhde on alle 50 % ja polt­to­ken­non samoin, joten kokon­aishyö­ty­suhde menee heikok­si; itse asi­as­sa min­ulle on väitet­ty, että molem­pi­en hyö­ty­suhde lab­o­ra­to­ri­oiden ulkop­uolel­la on noin 20 %, eli kokon­aishyö­ty­suhde on vain neljä pros­ent­tia. Rämä taitaa olla aika pes­simisti­nen näke­mys. Vedyn tuotan­to yli­jäämäsähköstä olisi sikäli kätevää, että sil­lä voitaisi­in tasoit­taa sekä kysyn­nän (läm­mi­tys, vuorokausi ja viikon­lop­pu) vai­htelu että tuotan­non vai­htelu (esim. tuulivoima).

Vety­taloudessa voi tul­la läpimur­to myös aivan toista kaut­ta: nan­otekni­ikkavä­ki puuhastelee myös foto­syn­teesin jäljit­tämisen kanssa. Siitä voi tul­la aurinkoen­er­gian hyö­dyn­tämisessä suuri läpimur­to. Lop­putu­los olisi siis kemi­al­lista ener­giaa eikä sähköä. Kun en ole kemisti, en täysin tiedä, kan­nat­taisiko tässä pyrk­iä metaani­in, vetyyn vai johonkin muuhun.

40 vastausta artikkeliin “Sähköauto, kaasu-auto vai hybridi?”

  1. En oikein ymmär­rä vedyssä ihmisiä kiehtoo. Tarvit­seeko maail­ma saas­teon­gelmi­in­sa ratkaisua joka on hyö­ty­suh­teeltaan teho­ton ja ehkä toimi­va vuosikym­me­nien päästä.

  2. Voi olla, että olet oike­as­sa tuos­sa hybridin puo­lus­tamises­sa, mut­ta pitäisin tuo­ta ter­veysnäkökul­maa esil­lä. Pidän diesel­hy­bride­jä kyseenalaisi­na hiukkaus­päästö­jen takia (hiukkaspäästöt lisäävät hen­gi­ty­selin­sairauk­sien lisäk­si tun­tu­vasti myös sydän­sairauk­sien riskiä). Diese­lei­den hiukkas­suo­dat­timia on ole­mas­sa, mut­ta niiden tehon san­o­taan heikkenevän aika nopeasti. 

    Sik­si ben­si­ini­hy­bri­di voisi olla paras tämän ajan paras kom­pro­mis­si, jos­sa hiukkaspäästö­jen vähen­tämi­nen ja ympäristönäkökul­ma yhdis­ty­i­sivät parhaiten. 

    Dieselin vero­tuk­selli­nen suosimi­nen pitäisi lopet­taa hiukkaspäästö­jen vuok­si. Sen sijaan hybrideille sekä sähkö- ja kaa­suau­toille pitäisi antaa verohelpotuksia.

  3. Markki­nat huole­hti­vat kyl­lä tekni­sistä detal­jeista kun­han reunae­hdoista kuten riit­tävän korkeas­ta polt­toaineen hin­nas­ta ja ulkois­vaiku­tusten riit­tävän tiukas­ta nor­mi­tuk­ses­ta ja hin­noit­telus­ta huolehditaan.

    Jos speku­loi­da pitäisi, veikkaisin voit­ta­jak­si parinkymme­nen vuo­den sisäl­lä sar­jahy­briditekni­ikkaa kos­ka maal­likos­ta vaikut­taisi että sen voiman­si­ir­tolin­ja sisältää vähiten rikkoutu­via mekaanisia osia, ja yksinker­taisem­pi on yleen­sä parempi.

  4. Kyl­lä se ratkaisu on vety. Se tuote­taan siihen sopivis­sa olo­suhteis­sa joko aurinko, tuuli, tai vesivoimasähköl­lä. Se ei ole sil­loin mitään yli­jäämävetyä tai sähköä.

    Polt­to­ken­noau­to, jos­sa vety polte­taan, on itseasi­as­sa sähköau­to. Polt­to­ken­nos­sa kään­netään veden hajot­ta­mi­nen toisin päin eli polt­to­ken­noau­to tuot­taa sähköä. Siis ensin vety tuote­taan sähköl­lä hajot­ta­mal­la vet­tä ja sit­ten vetyau­to tuot­taa sähköä ja vettä.

  5. Tie sähköau­toi­hin menee siis hybri­di­en kaut­ta, jos ollenkaan.

    Nyt kan­nat­taa tämä tieto heti lähet­tää Uuteenkaupunki­in, että osaa­vat perua sen Fisker Kar­man valmis­tus­sopimuk­sen. Tämä kan­nat­taa myös kään­tää ainakin japaniksi, englan­niksi, ran­skak­si ja nor­jak­si, että lopet­ta­vat sähköau­to­jen myyn­nin ja turhan tuoteke­hi­tyk­sen, jos sat­tuvat tätä sivus­toa lukemaan.

    Oikeasti ei tule ole­maan niin, että on vain yhden­laisia auto­ja. Hybrideille löy­tyy var­masti omat käyt­täjän­sä, kuten tähänkin asti, mut­ta niin löy­tyy sähköau­toillekin. Ehkä vetyau­to­jenkin ongel­mat ratkaistaan, biopolt­toaineel­la ainakin ajellaan.

    Hybri­di­en ongel­ma on päästöt ja suuri kuol­lut paino. Akut ja kak­si moot­to­ria eivät myöskään ole ihan ilmaisia. Polt­toaineenkin on veikat­tu käyvän niukak­si ja siten ehkä kovinkin kalliiksi.

    Sähköau­to­jen suurin ongel­ma on mon­enkin asiantun­ti­jan mukaan akku­jen korkea hin­ta ja lyhyt elinikä. Sähköau­to­jen ongel­ma sen sijaan ei ole akku­jen huono hyö­ty­suhde, ei ainakaan näil­lä sähköhin­noil­la. Sähköau­ton suuri etu on päästöt­tömyys ja ener­gian hal­pa hinta.

    Lupaan, että enää yhtään ker­taa en toista näitä perusasioi­ta täällä.

    Muun­laisi­akin kulkuneu­vo­ja on tulos­sa. Esimerkik­si paineil­mal­la toimivia trukke­ja on jo käytössä, henkilöau­tois­takin on pro­to­tyyppe­jä. Niiden etu on “polt­toaineen” hal­pa hin­ta ja ikuis­es­ti kestävät ja hal­vat “akut” (eli paineil­masäil­iöt). Säil­iöi­den täyt­tö tuulivoimal­la olisi akku­jen lataamiseen ver­rat­tuna yksik­er­taista, onnis­tu­isi hel­posti kotikon­steinkin. Varas­tossa olisi hal­pa pitää aina vaik­ka kym­men­tä oma­l­la tuulivoimal­la tai hal­val­la sähköl­lä täy­teen pumpat­tua säil­iötä. Säil­iöt voisi myös täyt­tää ajovi­imal­la, jol­loin huris­tel­la voisi ikuisesti.

  6. Hybri­di on järkevä (ekologi­nen ja taloudelli­nen) vai­h­toen­to vain tilanteessa, jos­sa kiihdytetään ja jar­rute­taan jatku­vasti. Muuten nor­maali diesel ja ben­samoot­tori lyö sen lau­dal­ta men­nen tullen.

    Käytän­nössä siis hybri­di on kan­nat­ta­va vain suurkaupungeis­sa. Jos Suomes­sa halu­taan panos­taa hybridite­knolo­giaan, tulee kaik­ki jälleen ker­ran aloit­taa rak­en­ta­mal­la se kaupunki 😀

  7. Jos ja kun nuo sähöau­tot yleistyy, niin voisin kuvitel­la että moot­toriteille tehdään ajon­aikainen vir­ran­syöt­tö, real­is­tisin vai­h­toe­hto lie­nee induk­tiokisko asvaltin alla. Peri­aat­teessa vaik­ka ajolan­ka, trol­lik­ka-auto 🙂 En tiedä mitä teknisiä ongelmia tuos­sa induk­tios­sa on enkä mitä se mak­saisi, mut­ta ei tuo akkutekni­ikkaan ongel­ma­ton­ta ole ja kansan­taloudel­liseti pari ton­nia akkui­hin per auto on miljardeja.

    Olen­naisem­paa lie­nee kuitenkin auto­jen paino, kos­ka se on keskeinen tek­i­jä ener­gianku­lu­tuk­ses­sa. Kevyem­pi kori vaatii pienem­män moot­torin, joka puolestaan painaa vähem­män, kevyem­mät akut, jne. Hiilikuitu­au­to voisi kulut­taa jopa puo­let nyky­istä vähem­män energiaa.

    Kevyem­piä mate­ri­aale­ja ja niiden mas­savalmis­tus­ta tutk­i­taan, mut­ta tätä voisi vauhdit­taa kun ker­ran auto­te­ol­lisu­ut­ta sub­ven­toidaan. Tästä olisi myös hyö­tyä muus­sakin kuin autois­sa. Sen sijaan että EU ja USA aset­ta­vat vaa­timuk­sia auto­jen keskipäästöille eli polt­toaineen kulu­tuk­sel­la, voisi olla viisamp­pa aset­taa rajat keskipain­olle ja hoitaa polt­toaineen kulu­tus polttoaineveroilla.

  8. Kaik­ista tärkein point­ti ener­gialäh­teen valin­nas­sa on rajap­in­ta. Sähkössä on se hyvä puoli, että tar­joaa rajap­in­nan ener­gian tuotan­to­ta­van ja kulu­tus­ta­van välillä.

    Spe­den van­ha naisen logi­ik­ka sket­sikin sen ker­toi, että kaiken saa töpselistä. Tämä on juuri se rajap­in­ta. Kodis­sa ei tarvitse miet­tiä mil­lä polt­toaineel­la pakastin toimii tai porakone käy. Sen kun tökkää lait­teen töpseli­in ja se toimii. Ympäristöti­etoinen ener­gianku­lut­ta­ja on valin­nut mieleisen­sä tavan jol­la hänen käyt­tämän­sä sähkö on tuotettu.

    Autoon toimii ihan sama jut­tu. Kun auto kul­kee sähköl­lä, sen kulut­ta­ma ener­gia voidaan tuot­taa mil­lä tahansa taval­la. Tuulivoima, vesivoima, aurinko tai van­hat teknolo­giat kuten hiili ja öljyt sopi­vat sähköau­tolle mainiosti. 

    Määräti­etois­es­ti ohjaa­mal­la R&D investoin­te­ja uusi­u­tu­van ener­gian tuotan­toon, yhä suurem­pi osa sähköau­ton polt­toaineesta voi tul­la uusi­u­tu­vas­ta ener­giatuotan­nos­ta. Ohjaa­mal­la määräti­etois­es­ti investoin­te­ja akkute­knolo­gian kehi­tyk­seen, niidenkin huonot puo­let, kuten paino ja koko, kehit­tyy parem­paan suuntaan.

    Sähköau­tossa voi juuri nyt — tänään — olla joitakin huonom­pia omi­naisuuk­sia kuin vai­h­toe­htoi­sis­sa autote­knolo­gias­sa, mut­ta tule­vaisu­ut­ta pitäisi rak­en­taa rajap­in­nan varaan.

    Se hin­ta sähköau­tos­ta kan­nat­taa maksaa.

  9. Säil­iöt voisi myös täyt­tää ajovi­imal­la, jol­loin huris­tel­la voisi ikuisesti.

    Taisit juuri kek­siä ikiliikkujan.

    Paineil­maau­to­ja tosi­aaan kehitel­lään, ja niistä voi hyvinkin tul­la ainakin kaupungeis­sa var­teenotet­ta­va vai­h­toe­hto, mut­ta luul­tavasti se paineil­ma kyl­lä ladat­taisi­in tankki­in uusik­si ihan sähköllä.

    Jos wikipedi­aa on uskomi­nen, niin käytän­nössä mah­dol­lisel­la 30 ilmake­hän paineel­la tarvit­see tuol­laiset 180l paineil­maa jot­ta saisi yhtä ben­sal­i­traa vas­taa­van ener­giamäärän. Ei sil­lä ihan Kuusamoon siis aja, mut­ta joku 1000l tank­ki saat­taisi riit­tää kaupungis­sa, ainakin jos autossa on oma laturi ja tarvit­see vain verkkovirtaa.

    Tässä link­ki:
    http://en.wikipedia.org/wiki/Compressed_air_car

  10. Ter­ve­hdys Ode,

    Tästä asi­as­ta jotain oikeasti osaankin. Tuulivoima­han on min­ulle vain harrastus.

    Aloite­taan vedyn tuotan­non hyö­ty­suh­teesta. Ensin­nä on hyvä määrit­tää käytetäänkö alem­paa vai ylem­pää läm­pöar­voa (LHV, HHV). Val­in­ta on han­kala, mut­ta samaa läm­pöar­voa on syytä käyt­tää sekä polt­to­ken­no­jen että elek­tolyy­serin laskuis­sa, muuten hom­ma menee pahasti pieleen. 

    Val­i­taan tässä LHV, kos­ka diesel­moot­to­rien yms. sähkön tuotan­non hyö­ty­suhde annetaan usein täl­lä. Huomioita­va on että HHV on usein käytössä elek­trolyy­se­rien hyö­ty­suhdet­ta määritettäessä.

    Yhden vetykuu­tion ener­giamäärä on kilo­wat­ti­tun­teina 3 kWh (LHV). Kau­pal­lis­ten elek­trolyy­se­rien tuotele­hdis­sä annet­tu sähkön (AC verkos­ta) kulu­tus per kuu­tio vetyä on 4.3–5 kWh eli hyö­ty­suhde on 60–70 %. Peri­aat­teessa ei olisi estet­tä rak­en­taa elek­trolyy­seri joka toimii alle 4 kWh/m3, mut­ta pääo­makus­tan­nus kas­vaa nopeasti. Käytän­nössä noin 4 kWh/m3 on alara­ja, johon järkevästi päästään nykyte­knolo­giaa opti­moimal­la. Elek­tolyy­se­rien toimies­sa lähel­lä sataa astet­ta, voisi häviöistä syn­tyvän läm­mön käyt­tää hyödyk­si, jos läm­mi­tys­tarvet­ta on.

    Elek­trolyy­serin yksi tärkeä omi­naisu­us on se että sil­lä voi paineis­tamisen ensim­mäisen vai­heen tehdä huo­mat­tavasti ener­giate­hokkaam­min mekaaniseen kom­pres­sori­in ver­rat­tuna. Tyyp­il­lis­es­ti pyritään 15–30 barin paineeseen. 

    Polt­to­ken­nois­sa pätee sama kuin elek­trolyy­sereis­sä: mitä enem­män laite­taan pääo­maa kiin­ni, sitä korkeampi hyö­ty­suhde voidaan saavut­taa. Jos­sain on se taloudelli­nen opti­mip­iste ja polt­to­ken­nois­sa sen sanelee vedyn hin­ta ja tuote­tun sähkön ja läm­mön suh­teelli­nen arvo. 

    Liiken­nekäytön poly­meeripolt­to­ken­nois­sa ollaan täl­lä het­kel­lä tilantes­sa, jos­sa tyyp­illi­nen hyö­ty­suhde (vety sisään — reg­u­loima­ton DC vir­ta ulos) on noin 50%. Lisäpros­ent­tien repimi­nen ei ole help­poa, joten 55% voidaan kat­soa mak­simik­si polymeeripolttokennoille. 

    Kun sit­ten tarkastel­laan koko ketjua (WTW, well to wheel) niin hörhöt ryömivät kolois­taan. Olet­ta­mal­la eri hiha-hat­tu ‑menetelmil­lä päät­tömiä luku­ja vedyn paineis­tuk­selle, siir­rolle ja muille häviöille päästään var­masti todel­la alhaisi­in lukui­hin hyö­ty­suh­teessa. Oikeitakin laskemia on tar­jol­la, joista saa real­is­tisen kuvan asiasta.

    Real­isti­nen kuva on kuitenkin se että (verkko)sähköajo on huo­mat­tavasti (2–3 ker­taa) ener­giate­hokkaam­paa kuin polt­to­ken­no-vety ‑ajo.

    Toisaal­ta (tur­val­lisi­in) akkui­hin saa enim­mil­lääm 0.1 kWh per kg ja real­is­mia ei ole olet­taa että tuo luku oleel­lis­es­ti paranisi kymme­nen seu­raa­van vuo­den aikana. Eli per­heau­to Suomen olois­sa tarvit­see 2 kg akku­ja per kilo­metri. 500 km matkaan tarvi­taan 1000 kg akus­to, jatkos­sa ehkä 600–700 kg, jos akkute­knolo­gia kehit­tyy rivakasti.

    Toisaal­ta 50 km ajoon tarvi­taan 100 kg ja läh­es kaik­ki päivit­täiset työ­matkat ovat alle tuon. NRE­Lin tukimuk­ses­sa las­ket­ti­in että 32 km (20 mailin) sähköa­jo-omi­naisu­us riit­tää siihen että 70% kaikesta ajos­ta tapah­tuu sähköl­lä, jos latau­s­paikko­ja on riit­tävästi. Latauk­set voivat olla puolen tun­nin pikalatauk­sia, tässä suh­teessa akkute­knolo­gia on kehit­tynyt viime aikoina. 

    Nämä asi­at artikke­lis­sa otet­ti­inkin kval­i­tati­ivis­es­ti esille.

    Mil­lainen on siis tule­vaisu­u­den val­lit­se­va polt­to­ken­nosähköau­to? Jos tämän var­muudel­la tietäisin olisin kova­palkkainen kon­sult­ti. Tässä hie­man arvioin­tia eräästä vai­h­toe­hdos­ta. Mui­tankin sähköau­to-polt­to­ken­noy­hdis­telmiä voi hyvin olla.

    Autossa on pitkä sähköa­jo-omi­naisu­us (150–200 km) ja hyvin pieni polt­to­ken­no­jär­jestelmä (10 kW), jota käytetään läh­es vakiote­hol­la ja jos­ta ote­taan läm­pö tehokkaasti käyt­töön talvi­aikana. Auto on siis ennem­min sähköau­to, jos­sa on “range exten­der”. Reip­paas­sa maantiea­jos­sa (keskite­ho 20 kW) akku tyh­je­nee 300–400 km kohdal­la, jon­ka jäl­keen on köröteltävä vajaa­ta 80 kymp­piä lataus­pis­teelle. Tietenkin lataus kan­nat­taa tehdä ennen täyt­tä tyhjäys­tä, eli akun latausti­la hälyt­tää kuskin kahville.

    Seuduil­la, jois­sa on edullista vetyä, toimii polt­to­ken­no vedyl­lä. Muu­toin polt­toaineena on bio­metano­li tai bioetano­li, jos­ta vety tuote­taan ajoneu­vos­sa polt­toaine­muun­timel­la eli reformerilla.

    Ehkä tärkein viesti tässä on se että vetyau­to ja sähköau­to eivät kil­paile vaan ennem­min täy­den­tävät toisi­aan. Ladat­ta­va hybri­di on tie, jol­la lähde­tään liik­keelle ja aika näyt­tää minne päädytään.

  11. Joo, en läht­enytkään liik­keelle ris­tiri­idas­ta vaan täy­den­tämis­es­tä. Kolum­nis­sasi oli run­saasti (oikei­ta) väit­tämiä, joi­ta ei kuitenkaan sen tarkem­min perustel­tu. Laitoin tässä hiukan perustelu­ja tiedok­si laa­jem­malle luk­i­jayleisölle ja jatkokeskustelun pohjaksi.

  12. Hiilivedyt ovat näp­pärä tapa käyt­tää vetyä esimerkik­si vetyau­tossa. Ja mikä hienoin­ta, hiilivetyjä löy­tyy maan alta ilmaisek­si. Ei tarvitse kuin pora­ta reik­iä maahan.

  13. Jari Iho­sen aja­tus sähköau­tos­ta jon­ka ajo­matkaa voi piden­tää vaik­ka vuokrat­taval­la perässä vedet­täväl­lä latausyk­siköl­lä olisi ener­gian käytön kannal­ta var­maankin järkeväm­pää kuin kah­den jär­jestelmän jatku­va kul­jet­ta­mi­nen. Se on minus­ta hie­man eri asia kuin hybri­di. Onko vedyn varas­toin­tion­gel­ma muuten jo onnis­tut­tu ratkaise­maan? Viimek­si kun asi­as­ta luin, tilanne taisi olla se, että vetyau­ton tank­ki tyh­je­nee itses­tään muu­ta­mas­sa viikos­sa. Käytän­nössähän se pelkästään las­kee hyö­ty­suhdet­ta jo todel­la paljon.

  14. “Hiilivedyt ovat näp­pärä tapa käyt­tää vetyä esimerkik­si vetyau­tossa. Ja mikä hienoin­ta, hiilivetyjä löy­tyy maan alta ilmaisek­si. Ei tarvitse kuin pora­ta reik­iä maahan.”

    En tiedä miten löy­tyy Suomen jääkau­den mur­jo­mas­ta maaperästä- Olin yllät­tynyt, että maakaa­sua löy­tyy ja porataan Sak­sas­sa mm. Nor­drhein-West­falenin osaval­tios­sa, oliko­han Bon­nin lähel­lä. Siisti pieni laitos. En muista kuin­ka paljon siitä tulle vuodessa kaasua.

  15. Pedolle:

    Jos latausyk­sikkö ei ole kiin­teäl­lä asen­nuk­sel­la autossa olisi luon­nol­lis­es­ti mod­u­uli, jon­ka saa itse autoon kiin­ni. Esimerkik­si siten että ote­taan yksi akku­mod­u­uli pois ja laite­taan latu­ri­mod­u­uli tilalle. Vähän niinkuin 19″ rack-ajat­telu telekom-asemien laitteissa.

    “Onko vedyn varas­toin­tion­gel­ma muuten jo onnis­tut­tu ratkaise­maan? Viimek­si kun asi­as­ta luin, tilanne taisi olla se, että vetyau­ton tank­ki tyh­je­nee itses­tään muu­ta­mas­sa viikossa.” 

    Voisi sanoa että ongel­ma on siinä että auton omis­ta­jan lom­pakko tyh­je­nee. Vety­polt­to­ken­noau­to­jen ehkä keskeisim­pänä ongel­mana on kom­posi­it­tisen painesäil­iön hin­ta ja edelleen siinä tarvit­ta­van korkealaa­tuisen hiilikuidun kustannukset. 

    Painesäil­iöis­sä vety pysyy satoja/tuhansia vuosia. 

    Säil­iön tyh­jen­e­misongel­ma liit­tyy nestemäiseen vetyyn, googlaa: hydro­gen ja “boil off”. 

    Lopuk­si vielä kom­ment­ti että 10 kW laturi voi olla myös bio(m)etanolipohjainen, jol­loin vety­on­gelmista päästään eroon.

  16. Jari Iho­nen: Autossa on pitkä sähköa­jo-omi­naisu­us (150–200 km) ja hyvin pieni polt­to­ken­no­jär­jestelmä (10 kW), jota käytetään läh­es vakioteholla…

    Min­un ajatuk­seni lähi­t­ule­vaisu­u­den hybridi­au­tos­ta ovat olleet aika paljon saman­laisia: Sähköa­jo-omi­naisu­us noin 100 km, jol­la useim­mat selviävät työ­mat­ka-ajos­ta. Lisäk­si bensa/dieselmoottori, joka pitem­mil­lä matkoil­la lataa akku­ja vakiote­hol­la. Henkilöau­to, jol­la aje­taan 100 km/h maantiel­lä vie kai tehoa keskimäärin parikym­men­tä kW, joten tämän kokoinen apukone riit­täisi anta­maan nykyisen kaltaisen “rajat­toman” toimintasäteen.

  17. Jos ja kun se auto on sähkö ja vetyau­to, niin mil­lä se pis­torasi­as­ta saata­va sähkö on tuotet­tu. Kun sähköä ei suures­sa määrin voi varas­toi­da, niin tuotan­non pitää pyöriä yötä päivää.

    Eräs sähkön varas­toin­ti­aine on vety, mut­ta sil­loin se auto olisi vetyau­to. Tietysti siitä vedys­tä voi tehdä takaisin sähköä muual­lakin kuin autossa, mut­ta meneekö jo liian monimutkaiseksi.

  18. Olet paljon kir­joit­tanut pysäköin­nin kalleud­es­ta kaupungis­sa. Tässä olisi nyt muu­tok­sen paik­ka. Annetaan ilmainen pysäköin­ti ja parkkipaikat sähkö- ja hybridi­au­toille. Tietenkin vain siinä tapauk­ses­sa, että Helsin­ki halu­aa olla mukana ilmastotalkoissa. 

    Vetyyn en usko. Teknolo­gia on vaa­ti­vaa. Yksi syy sen “kehi­tystyölle” on öljy­te­ol­lisu­u­den strate­gia itsen­sä suo­jelemisek­si. Se onnis­tui hävit­tämään sähköau­tot 10 vuot­ta sit­ten ja syöt­tämään tilalle polt­to­ken­not, joiden se tiesi ole­van liian vaikei­ta, jot­ta niistä lähi­t­ule­vaisu­udessa olisi merkit­tävää uhkaa öljylle.

    Mihin vetyä tarvi­taa, jos sähköäkin voi varastoida? 

    Lisäk­si, vedyn laa­jamit­taises­sa käytössä piilee vaara: Pien­i­molekyy­senä kaa­suna vety vuo­taa erit­täin herkästi, kohoaa korkealle ja hapet­tuu vedek­si muo­dostaen pil­viä korkealle ilmake­hään. Sel­l­aiset pil­vet estävät läm­pösäteilyä karkaa­mas­ta avaru­u­teen, eli läm­mit­tävät ilmas­toa. Voiko siitä tul­la uusi säteily­pakote, on kaiketi epä­var­maa, mut­ta mah­do­ton­ta se ei ole.

  19. Minus­ta on ihan selvää, että ladat­tavil­la hybrideil­lä lähde­tään liik­keelle mut­ta mis­tä se “range extender”?

    Tren­dit ovat muut­tuneet aika vil­listi: Amerikan tiede­vi­ikko­jen koke­muk­sien poh­jal­ta viisi vuot­ta sit­ten sen piti olla vety, kolme vuot­ta sit­ten biopolt­toaineet ja vuosi sit­ten biopolt­toaineet oli­vat kra­pu­las­sa, jota on nyt sit­ten paran­nel­tu sähköllä.

    Biopolt­toainei­den aika on tuskin kuitenkaan vielä ohi. Lev­istä on tulos­sa taas piakkoin uusia lupaavia tutkimus­tu­lok­sia, tropi­ikissa ja sub­tropi­ikissa hyvä vai­h­toe­hto on jatropha 

    http://www.tiede.fi/arkisto/artikkeli.php?id=927&vl=2008

    ja Suomel­la on met­sä­varat, joille ei koh­ta ole muu­takaan käyttöä.

    Biopolt­toaineet eivät tietenkään ole se ratkaisu, joil­la jatket­taisi­in isoil­la katu­maas­tureil­la ajamista ikään kuin mitään ei olisi tapah­tunut. Mut­ta kestävästi tuotet­tua biopolt­toainet­ta hiilikuiduil­la keven­netyn ladat­ta­van hybridin range exten­der ‑diesel­moot­tori­in — ei vält­tämät­tä niin huono eikä epäre­al­isti­nenkaan tulevaisuudenkuva.

  20. TÄmä tulee vähän jälk­i­ju­nas­sa, mut­ta kuitenkin. Ehkä ainakin Osmo lukee. 🙂

    Hybridis­tä on polt­to­moot­tori­in ver­rat­tuna hyö­tyä myös maantiel­lä. Tämä sik­si että (1) polt­to­moot­torin hyö­ty­suhde on vaa­dit­ta­van, het­kel­lisen tehon konkaavi funk­tio; (2) jos moot­torin pysäyt­tää, polt­toainet­ta ei kulu lainkaan; ja (3) sähkö­moot­torin avus­ta­ma polt­to­moot­tori voidaan suun­nitel­la hyö­ty­suh­teeltaan hyväk­si, kos­ka esim. het­kel­lisen mak­simite­hon ja liikkel­lelähdön vai­vat­to­muu­den kanssa ei tarvitse tehdä niin suuria kompromisseja. 

    Jos tarkkailee polt­to­moot­torisen auton kulu­tus­ta 80–90 km/h vakionopeudessa nor­maalil­la maantiel­lä, tai jopa yli 100 km/h vauhdis­sa moot­tori­tiel­lä, siinä huo­maa yllät­tävänkin suur­ta vai­htelua vai­htelua sekun­tien ja min­u­ut­tien aikaskaalas­sa. Pienet korkeusvai­hte­lut vaikut­ta­vat tehon­tarpeeseen, puhu­mat­takaan muus­ta liiken­teestä. Hybri­di tasaa näitä tehon­va­i­htelui­ta, jol­loin voidaan oper­oi­da polt­to­moot­to­ria tasaisem­mal­la tehol­la, ja keskimääräi­nen hyö­ty­suhde paranee. 

    Ainakin jois­sain hybrideis­sä (Prius) käytetään Atkin­son-syk­lin moot­to­ria, jon­ka hyö­työ­suhde on Otto-syk­lin moot­tori­in ver­rat­tuna parem­pi, mut­ta muut omi­naisu­udet (tehokäyrä kier­roslu­vun funk­tiona tms) taval­liseen autoon sopi­mat­tomat. Tämä paran­taa hybridin hyötysuhdetta. 

    Kokon­aan eri asia sit­ten on, pär­jääkö hybridite­knolo­gia maantieom­i­naisuuk­sil­taan tai kokon­aistaloudel­lis­es­ti dieselille. Minus­ta näyt­täisi, että hybridis­sä on hie­man pienem­mät CO2-päästöt, mut­ta se ei ole mar­gin­aali- sen enem­pää kuin han­k­in­takus­tan­nuk­sil­taan kil­pailukykyi­nen dieselin kanssa maantiea­jos­sa, Suomes­sa. Litrois­sa kulu­tus on samaa luokkaa tai dieselil­lä hie­man pienem­pi, mut­ta dieselin tiheys on ben­saa suurem­pi, samoin kuin sen hiilip­i­toisu­us per pain­oyk­sikkö. Kan­nat­tavu­us tietysti riip­puu niin polt­toaineen kuin autonkin vero­tuk­ses­ta. Diesel saa vero­tuk­sen takia ylimääräisen edun marginaalikustannuksissa.

  21. “Sähköau­ton heikko koh­ta ovat akut, joi­hin pain­ok­iloa kohden mah­tuu aika vähän ener­giaa. Niiden lataami­nen on hidas­ta, joskin tämä on ehkä muut­tumas­sa nopeasti. Ratkai­se­vaa muu­tos­ta ei ole näkyvis­sä akku­jen painoon.”

    Lataamisen voisi ajatel­la ainakin kolmel­la tasol­la. Ener­gia voidaan lada­ta akku­un, auto voidaan lada­ta akuil­la ja mat­ka voidaan lada­ta autol­la. Peri­aat­teessa siis mikäli akut paina­vat liikaa, lataus voidaan tehdö use­am­min tar­joa­malle akuille sähköä, vai­h­ta­mal­la huoltoase­mal­la uudet akut tai vai­h­ta­mal­la auto vai­h­topis­teessä. Viimek­si mainit­tu ei ainakaan tun­nu kyl­lä järin real­is­tiselta, mut­ta akku­jen vai­h­to ei liene teknis­es­ti ole yhtään vaikeampi jär­jestää kuin auto­jen tankkauskaan.

    Muuten sähköau­to­ja suomes­sa puoltaa ainakin yksi tek­i­jä: läm­pö­tol­pat tar­joa­vat ainakin puo­lik­si valmi­in infran sähköau­to­jen latauk­selle. Mikäli työ­mat­ka 20km menisi yhdel­lä latauk­sel­la, niin palu­umat­ka menisi työ­paikan parkkipaikalla ladat­ul­la sähköllä.

  22. Sähkö­tolp­pi­en ain­oa ongel­ma on se, ettei niitä ole mitoitet­tu kovin suurille tehoille, mut­ta luul­tavasti työpäivä riit­tää siihen 10–20 kilo­metrin matkan tarvit­se­maan lataukseen.

    Tai on niis­sä toinenkin ongel­ma: ne kai on melkein aina hin­noitel­tu kiin­teäl­lä kuukausi­mak­sul­la taloy­htiöis­sä, kun se lohkoläm­mitin kuitenkin vie niin vähän, eikä niis­sä ole yksilöi­tyjä mittare­i­ta. Entäs kun sieltä ote­taan sato­ja tai tuhan­sia kilo­wat­ti­tun­te­ja kuus­sa per tolppa?

  23. Uno­h­tui oma ennus­tus: 10 vuo­den päästä jokaises­sa sähköau­tossa on 50kWh akus­to, joka painaa muu­ta­man sata kiloa. Hin­taa näil­lä akus­toil­la tulee ole­maan muu­ta­ma tuhat euroa. Latausajois­sa ain­oa rajoi­tus tulee ole­maan latauk­seen käytet­tävis­sä ole­vat tehot.

    Jos Osmol­la on vielä blo­gi ja Suomes­sa sanan­va­paus 10 vuo­den päästä, niin sit­ten vaan tänne kat­so­maan kuka oli oikeassa. 🙂

  24. Sähkö­tol­pan teho on usein rajoitet­tu 500 W . Sähköau­to käyt­tää n 0,2–0,4 kWh per km eli 50 km ajoa varten pitää lada­ta n 15 kWh sähköä. Kun latauk­sen hyö­ty­suhdekin on huono, n 50 %, niin sähköä ladataan 30 kWh.

    Tuol­la 0,5 kW tehol­la lataus kestää n 60 h.

  25. Huip­pute­hokas sähköau­to Tes­la Road­ster käyt­tää latauste­hoa alle 0,12 kWh per kilo­metri, eli 50 km ajoa varten ladataan alle 6.4 kWh. Tol­pas­ta 500 W tehol­la sen saa 12 tun­nis­sa ja kolmes­sa vartissa.

  26. “Tol­pas­ta 500 W tehol­la sen saa 12 tun­nis­sa ja kolmes­sa vartissa.”

    Uno­hdit tuon latauk­sen huonon hyö­ty­suh­teen eli todel­li­nen aika jotain 15–24 tun­nin luokkaa, riip­puen laturin ja akun lataushyötysuhteesta

  27. “Kun latauk­sen hyö­ty­suhdekin on huono, n 50 %, niin sähköä ladataan 30 kWh.”

    Mis­tä tämä tulee ? Hyvä lataus-purkusuhde (luokkaa 98%) on tietääk­seni juurikin Li-Ion ‑akku­jen vahvu­us, ja hakku­rite­holäh­teen hyö­ty­suhde lie­nee jos­sain 92% paikkeil­la, yhteen­sä siis n.90%.

    Yhtä kaik­ki, pysäköin­tialueen nor­mi­tol­pas­ta ei sähköau­toa oikein voi lada­ta, mut­ta tämä järjestyy kaivinkoneel­la yllät­tävän hel­posti, ja auto­hal­li­olo­suhteis­sa vielä helpommin.

  28. “Mis­tä tämä tulee ? Hyvä lataus-purkusuhde (luokkaa 98%) on tietääk­seni juurikin Li-Ion ‑akku­jen vahvu­us, ja hakku­rite­holäh­teen hyö­ty­suhde lie­nee jos­sain 92% paikkeil­la, yhteen­sä siis n.90%.”

    Akku ei käytä suo­raan vai­h­tovir­taa vaan tarvit­see laturin ja usein jän­nit­teen muun­tamisen akulle sopi­vak­si. Muu­t­a­mi­nen on häviöl­listä ja vai­htelee ja latauk­sen hyö­ty­suhde vai­htelee 50% ja 85 % välillä.
    Tuo 90 % tun­tuu tietysti hyvältä, mut­ta käytän­nössä ei siihen vielä päästä.
    Kom­ponet­tien van­hen­e­min aiheutaa myös hyö­ty­suh­teen alen­e­mista, joten muutenkin pitää vält­tää käyt­tämästä noi­ta opti­mistisimpia arvo­ja, ne on tarkoitet­tu mainoksiin

  29. Huip­pute­hokas sähköau­to Tes­la Road­ster käyt­tää *latauste­hoa* alle 0,12 kWh per kilo­metri, eli 50 km ajoa varten ladataan alle 6.4 kWh. Tol­pas­ta 500 W tehol­la sen saa 12 tun­nis­sa ja kolmes­sa vartissa.

  30. “Yhtä kaik­ki, pysäköin­tialueen nor­mi­tol­pas­ta ei sähköau­toa oikein voi lada­ta, mut­ta tämä järjestyy kaivinkoneel­la yllät­tävän hel­posti, ja auto­hal­li­olo­suhteis­sa vielä helpommin”

    Tehot sum­mau­tu­vat talo- muun­ta­ja- siir­toverkko­ta­solle ja kaivu­u­ta joudu­taan jatka­maan voimalaitok­si­in saakka.

    Tai sit­ten istu­taan pimeässä ja kylmässä ja ruu­at­ta, kun autot latautuvat

  31. Biokaa­su on hyvä ja puh­das sähköau­to, insinöörin näkökul­mas­ta. Tai biokaa­suhy­bri­di. Vety­talous tullee yhdessä Marsin asut­tamisen kanssa. 

    Ongel­ma ovat kuitenkin tiet joiden rak­en­t­a­mi­nen ja kun­nos­tus on lop­u­ton ies. Tiet stres­saa­vat eläim­iä ja ihmisiä.

    Kaup­patavara voidaan siirtää vesire­it­te­jä. Sairaankul­je­tus hoide­taan helikoptereil­la ja muualle pääsee polku­ja pitkin kävellen tai mountainbikellä.

    Met­sitetään tiet ja eri­ta­soli­it­tymät. Jostain isos­ta liit­tymästä saisi eedenin puu­tarhan kaltaisen spek­taakke­lin köynnöskasveineen.

    Kevät ter­veisiä lan­delta, älkää tuke­htuko hybridibussien nos­tat­ta­maan katupölyyn 🙂

  32. Vedyl­lä vai ilman…

    mielestäni tule­vaisu­u­den ener­giapoli­ti­ik­ka on vety.
    Tuote­taan paikallis­es­ti esim. tuuli tai aurinkovoimalla.

    Tääl­lä Huu­tokoskel­la tehdään tal­ven 2009–2010 aikana vetykaa­sukäyt­töi­nen kil­pa-auto. Mon­et mielel­lään puo­lus­tel­e­vat moot­to­ri­urheilua tekni­ikkaa edis­tävänä insti­tuu­tiona, niin tehdään­pä nyt ker­ta­heitol­la ryhtili­ike ja kohote­taan moot­to­ri­urheilun profi­il­ia ja samal­la mietitään tule­vaisu­u­den suun­timia. Mikä olisi se alkuaine jota on saatavil­la ja mikä voidaan muoka­ta käyt­töön sovel­tuvak­si. Sil­lä öljy lop­puu ennem­min kuin uskottekaan.

    Aurinkoisin kesäter­veisin,
    Huu­tokosken Herttua

  33. Sähkö riit­tää.

    Mik­si ei tehtäisi sähköau­toa joka tuot­taa itse tarvit­ta­van sähkön­sä, tai ainakin osan siitä.
    Kone­pellin alla on kuitenkin tarpeek­si tilaa esimerkik­si mag­neet­ti­gen­er­aat­to­rille ja sähkömoottorille.
    Kiristääkö öljysheik­it vai mikä kestää?

  34. Kyl­lähän pitkän päälle hyper­iditekni­ik­ka tulee liiken­teessä yleistyyn ja on hyvä asia. Mut­ta niihin vaa­di­taan aina myös voitelua, ei öljys­tä mihinkään eroon päästä. Kokon­aan toinen asia on ohja­ta ihmisiä osta­maan kalli­ita hybride­jä, vero­tuk­sel­la. Koko aja­tus on kuolleena syn­tynyt. Ei ne hybrid­it mitään autu­aak­si teke­viä ole mikä oli niiden kokon­aiskuor­mi­tus, pitkäl­lä ajan välil­lä. Paljonko se yksi hybridin valmis­tus kulut­ti enem­män kuin taval­lisen auton. ??

    Vety tai kuten sil­lä yleen­sä tarkoite­taan vedestä saata­va H2-kaa­su on yksi hyvä polt­toaine, mut­ta tulee ole­maan vielä vuosikau­sia aivan liian kallista valmistaa.

    Raskasli­ikenne ei voi koskaan toimia täys sähköis­es­ti, minne tavarat kun lava on täyn­nä akku­ja. Bio diesel jää­tyy talvel­la, muut vai­h­toe­hdot ovat vas­ta kehit­teil­lä ja vuosien päästä kilpailukykyisiä. 

    Ain­ut joka on heti ben­si­inin ja dieselin rin­nal­la saatavil­la ja kil­pailukyky­istä on maa- ja biokaa­su. Minkä tahansa henkilö- tai kuor­ma-auton voi hel­posti muut­taa, muu­ta­man satasen kus­tan­nuk­sel­la maa- ja biokaa­su käyttöiseksi. 

    Niin van­hat kuin uudet, samoin kaik­ki hybrid­it voivat toimia kaa­sul­la ja samal­la saadaan päästöt alas. Ne ovat mur­to-osa nor­maalin auton päästöistä. Kaik­ki tämä tekni­ik­ka ja mah­dol­lisu­us on heti nyt jo valmi­ina ole­mas­sa ja käytössä. 

    Samal­la Suomeen voitaisi­in lisätä omaa biokaa­sun tuotan­toa, alan valmis­ta­jil­la ja toim­i­joil­la kuten Gasum yms, on var­masti ole­mas­sa jo suun­nitel­mat, koko liiken­nepolt­toaineen tarpeen kat­ta­van tuotan­non aloittamiseksi.

    Näin Suomes­sa päästäisi­in liiken­teen osalta alhaisi­in päästöi­hin ilman etä jokainen joutuu osta­maan kalli­in uuden hybridin. Samal­la oltaisi­in omavaraisia polt­toaineen suhteen. 

    Ain­ut mikä uhkaa koko kehi­tys­tä on maa- ja biokaa­suille kaavail­tu veronkokro­tus, jota perustel­laan täysin jär­jet­tömästi ympäristöperustein. 

    Suo­mi on mail­mas­sa ain­ut maa koko pal­lol­la joka voi ympäristöpe­rustein nos­taa puh­taam­man ja parem­man polt­toaineen vero­tus­ta, kun kaikkial­la muual­la sen käyt­töä pyritään edistämään.

  35. Juuri noin!
    Ihmettelinkin mik­sei tääl­lä juuri puhuta kaa­suau­toista, vaik­ka se otsikos­sakin mainittiin.

    Nykyisel­läänkin maakaa­sul­la ajelu onnis­tuu jo hyvin eteläisessä ja kaakkoises­sa Suomes­sa. Kaa­sun tankkaus­pis­teitä on nyt 17 ja määrä kas­vaa vuosittain.

    Maakaa­sul­la ajet­taes­sa hiilid­iok­sidipäästöt ovat neljän­nek­sen pienem­mät ben­saan verrattuna,
    eikä diesel­moot­torin tuot­tamia pien­hiukka­sia syn­ny käytän­nössä lainkaan.
    Biokaa­sul­la hiilid­iok­sidipäästöt putoa­vat nol­laan. Täl­lä het­kel­lä biokaa­sua saa Suomessa
    vas­ta yhdestä jakelupis­teestä Kes­ki-Suomes­sa, mut­ta maas­sa on vireil­lä usei­ta paikallisia
    han­kkei­ta biokaa­sun tuot­tamisek­si, ja Gasum Oy on aikeis­sa aloit­taa biokaa­sun jakelun
    maakaa­suasemil­laan. Ruot­sis­sa ajel­laan lähin­nä biokaa­sul­la ja tankkausasemia on jo yli sata.

    Olen vaku­ut­tunut siitä, että kaa­suau­tot tule­vat ole­maan tärkeä väli­vai­he matkalla kohti
    sähköau­to­ja ja myös sähköau­to­jen rin­nal­la, sil­lä kaa­suau­to­jen moot­toritekni­ik­ka on aivan sama
    kuin taval­li­sis­sa ben­sa-autois­sa ja nyky­isi­in kaa­suau­toi­hin voidaan tanka­ta sekä kaa­sua että ben­saa omi­in tankkeihinsa. 

    Myös taval­lisen ben­sa-auton muut­ta­mi­nen kaa­sukäyt­töisek­si on mah­dol­lista, hin­ta on tosin tietääk­seni lähempänä muu­ta­maa ton­nia kuin satas­ta. Mut­ta tehdas­valmis­teisia kaa­su- ja ben­sakäyt­töisiä auto­ja löy­tyy useil­ta auton­va­lmis­ta­jil­ta. Edel­läkävi­jä­mai­ta Euroopas­sa ovat Italia ja Saksa.

    Tule­va veroratkaisu on vaa’ankieliase­mas­sa kaa­suau­toilun tule­vaisu­u­den osalta Suomessa,
    sil­lä hyvälle alulle saat­ua jakelu­verkkoa ei ole mielekästä laa­jen­taa, jos kaa­suau­tot eivät ala yleistyä.

    Lisäk­si syöt­tö­tar­if­fi olisi saata­va koske­maan myös pieniä biokaa­su­laitok­sia, jota kan­nat­tavaa tuotan­toa saataisi­in riit­tävästi eri puo­lille maata.

  36. Opel Zafi­ra CNG “Ihmettelinkin mik­sei tääl­lä juuri puhuta kaa­suau­toista, vaik­ka se otsikos­sakin mainittiin.”

    Kaa­sub­us­sit ovat kyl­lä hyviä. Har­mit­taa jyris­tel­lä diesel-lähiöbussien kyy­dis­sä joi­ta kul­jet­ta­ja vielä ilmeis­es­ti pitää nykyään jar­rul­la päätease­mal­la paikallaan, joka tekee liik­keel­lelähdön odot­telus­ta tavat­toman epämiel­lyt­tävää. Melu­ta­so ja varsinkin sen spek­tri on kaa­sub­us­seis­sa paljon miel­lyt­tävämpi. Eivätkä käryä.

  37. Biokaa­sua var­maankin saataisi­in näp­pärästi tuotet­tua jät­teenkäsit­te­ly­laitok­sil­ta, viemäri­tavaras­ta, jne.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

Notify me of followup comments via e-mail. You can also subscribe without commenting.