23.04.2019

Onko Leaf 40 kWh:n akun kuntoisuuden jatkuvasta laskemisesta haittaa käyttäjälle?

Sähköauton akku kuluu käytössä sekä käyttämättä. Tämä on tosiasia, mutta kuinka paljon ja miten suuri merkitys sillä on käyttäjälle? Kirjoitan tähän blogi-kirjoitukseeni yksinkertaistetun näkemyksen oman nykyisen sähköautoni nykyisen tilanteen perusteella.

Nykyisen sähköautoni, eli Nissan Leaf 40 kWh -2018 akun kuntoisuutta osoittava SOH (State Of Health) laskee oheisen käyrän mukaan. Tällä hetkellä, eli noin 13 kuukautta vanhana ja noin 55 000 kilometriä ajettuna SOH on 96,87%. Alla olevasta kuvaajasta ilmenee, että talven kylmillä keleillä SOH:n lasku hidastui. Viime kesänä oli voimakasta laskua ja nyt jo heti kevään kelien lämmetessä näyttäisi SOH lähtevän laskemaan nopeammin. Mielenkiinnolla odottelen tulevan kesän vaikutusta.

Akun kunto olisi 200 000 km kohdalla noin 88% uudesta

Tämän hetken tilanteesta lineaariseksi muutettuna akun kuntoisuuden lasku antaisi neljän vuoden päähän, eli 200 00 km ajolla SOH 88% -lukeman. SOH 88% tarkoittaisi että täyteen akkuun latautuisi 38,1 kWh:n sijaan enää noin 34 kWh:n verran energiaa. (Vaikka Nissan ilmoittaa 40 kWh Leafin akkukapasiteetiksi, niin täysi uusi akku on ollut enimmillään 38,1 kWh). Lisäksi akun tyhjästä päästä Leaf ei anna käyttöön viimeistä 500 Wh, joten käytettävissä on ajamiseen enää noin 33,5 kWh energiaa.

Tein Leafilleni uutena testin, jossa selvitin akun todellisuudessa käytettävissä olevan kapasiteetin ja vastaus oli 37,6 kWh.

Mitä akun SOH 88% tarkoittaisi sitten käytännössä?

Otetaan pari käytännön esimerkkiä omasta pisimmästä matka-ajosuoritteestani, eli noin 290 km mökkimatkastani Viitasaarelle.

  1. Talvella maantieajossa kulutus oli esimerkiksi viikolla 9/2018 Viitasaaren mökille hiihtolomailemasta palatessa 17,1 kWh/100km
  2. Nyt Pääsiäisen vietosta palatessa keskikulutus oli 15 kWh/100km.
    • Kummallakin käyntikerralla ajaminen suoritettiin ilman minkäänlaisia energiansäästelytoimia muun liikenteen mukaan ajaen.
    • Molemmilta matkoilta valitsin meno/paluu -matkoista korkeamman kulutuksen laskentaan.

Esimerkki: Hiihtolomamatkalla keskikulutus 17,1 kWh/100km maantieajossa

Valitsen tarkasteluun kahdesta edellä kuvaamastani mökkimatkan kulutuksesta korkeamman, eli hiihtolomilta paluumatkan kulutuksen, koska pienemmällä kulutuksella akun kulumisen haitta vähenee.

Käyttämälläni aidon esimerkin hiihtolomalta paluumatkan kulutuksella autoni toimintamatka olisi SOH88-lukemalla 195 kilometriä, kun se uudella akulla olisi ollut 219 kilometriä. Muutos ei ole merkittävän suuren tuntuinen. Tarkennan kuitenkin vielä hieman käytännön näkökulmasta.

Kotoa pääsen lähtemään täyteen ladatulla akulla, eli kuluneessa akussa (SOH88) on lähtiessä 33,5 kWh energiaa (SOH88). Matkaa Kivääritehtaankadun pikalaturiin kertyy 150 kilometriä, joten tuolla 17,1 kWh/100km keskikulutuksella energiaa kuluu 25,7 kWh. Perillä Jyväskylässä on siis kuluneessa (SOH88) akussa 7,8 kWh energiamäärä. Uudenveroisella akulla perillä olisi ollut 11,9 kWh energiavaraus, eli kuluneen akun varaus on noin 4,1 kWh alhaisempi laturille saapuessa.

Tässä minun aidossa esimerkkimatkassani viimeiset 130 kilometriä mökille päin ajettaessa on sellaista, että pikalatausta ei ole lainkaan tarjolla. Jälkimmäiselle taipaleelle on siis syytä lähteä vähintään 22,3 kWh energiamäärällä. Jotta matkan voi ajaa kelimuuttujien tuomat kulutusriskit huomioitunakin rennosti toimintamatkakammoa potematta, on hyvä jättää akkuun noin 10% pelivaraa. Eli Jyväskylän pikalaturilta lähtölataustasoon voidaan lisätä noin 4 kWh, siispä matkaan voisi lähteä noin 26,3 kWh energiamäärällä. Tuo on noin 79% akun käytettävissä olevasta kapasiteetista kun akun SOH on 88%.

Kuluneeseen (SOH88) akkuun on siis saatava vähintään noin 19 kWh lisää energiaa, kun taasen uudenveroiseen olisi tarvinnut noin 10,4 kWh lisää. Alkuosa energiatarpeesta latautuu Leafiin noin 43 kW:n teholla CHAdeMO-pikalaturista. Lataus hidastuu merkittävästi noin 60% kohdalla. Käytännössä joka kerta on tullut muun taukoilun venyessä ladattua akku Jyväskylässä yli 80% täyteen, joten varsinaisesti minun ajoillani tuosta ei ole merkittävää lisäaikaa tai vaivaa matkantekoon.

Teoriassa voisi kuitenkin laskea, että kuluneeseen akkuun tarvitaan noin 9 kWh:n verran suurempi lataus Jyväskylän pikalaturilla. Teen olettamuksen, että juuri tuo 9 kWh latautuisi vajaalla 20 kW:n teholla, jolloin sen lataamiseen kuluisi aikaa noin 27 minuuttia. Uudenveroisen akun lataamiseen olisi riittänyt noin 25 minuuttia ja kuluneen lataamiseen olisi siis kulunut noin 50 minuuttia.

Yhteenvetoni kuluneen akun vaikutuksesta käytettävyyteen

Omalta osaltani tämä pohdinta on teoreettinen. Tulen vaihtamaan nykyisen Leafini viimeistään kahden vuoden kuluessa.

Jos minulta kuitenkin kysyttäisiin, että miten hiihtolomamatkani suorittamiseen nykyisellä puutteellisella pikalatausverkostolla vaikuttaisi, jos auton akun kunto laskisi SOH88% tasolle, niin vastaukseni olisi: se pidentäisi matka-aikaa pahimmillaan jopa puoli tuntia, mutta useimmiten käytännössä ei olisi mitään vaikutusta, koska matkalaiset haluavat kuitenkin pidemmän tauon, kuin uuden veroisen akun lataaminen edellyttää. On kuitenkin reilua huomioida, että useimmille tuo saattaa olla jo kohtuuton haitta matkantekoon.

Lisäksi on esimerkkejä, että Leafin akun todellinen käytettävissä oleva kapasiteetti voi olla heikompikin, kuin SOH-lukema antaa olettaa. Akusto muodostuu 192 kennosta, joista osa saattaa kuoleentua merkittävästi muita nopeammin. Tämä näkyy siten, että akun varaustason laskiessa BMS (Battery Management System = akuston ohjausjärjestelmä) ei pysty tasapainottamaan kennoja riittävästi. Käytännössä tämä taasen näkyy siten, että akun varaustaso laskee akun tyhjässä päässä yllättävän nopeasti. Toki silloin akku on huoltokunnossa ja onneksi jo nyt alkaa Suomessakin olla pienyrittäjiä, jotka osaavat vaihtaa jopa yksittäisiä kennoja Leafien akkuihin.

Mielestäni SOH88 akun kuntoisuudella oleva 200 000 km ajettu Leaf on erinomainen käyttöauto edelleen vähintään talouden kakkosautoksi tai ainoaksikin, ellei ole tarvetta tehdä toistuvasti yli 200 kilometrin yhtäjaksoisia ajosuoritteita.

Kirjoittamaani ei myöskään pidä yleistää liikaa. Edes oman autoni akun kuntoisuuden lasku ei välttämättä tai edes todennäköisesti mene lineaarisesti. Pidän todennäköisempänä SOH-lukeman laskun hidastumista joksikin aikaa. Myös edellinen 24 kWh Leafini osoitti hyvin erikoista akun kestoa, nimittäin luovuttaessani sen pois 3 vuotta vanhana ja 120 tkm ajettuna oli sen akku edelleen SOH103, eli käytännössä uudenveroinen.

Mikä sähköauton akun kuntoisuutta laskee?

Sähköauton akuille on olemassa laskennallisia kulumisen tietoja, eli kuinka monta täyttä latauskertaa ne kestävät. Nämä lukemat antavat todella pitkiä kestoaikoja akustoille. Itselläni on jo toinen Leaf, joilla omakohtaista kokemusta sähköautoist on kertynyt Suomen keleissä yli 200 000 km ja yli viiden vuoden verran. Kun vertailen omia kokemuksiani ja maailmalta luettavissa olevia sähköautoilijoiden kokemuksia, niin näyttäisi akuston lämmönhallinnalla olevan olennainen rooli akuston kuntoisuuden suhteen.

Leafeissa ei ole aktiivista akuston lämmönhallintaa, vaan ainoastaan passiivinen jäähdytys. Kovimpien pakkasten varalle sentään uutena maahantuojan Suomeen tuomista löytyy akuston lämmitystoiminto. Pakkanen ei ole ongelma akuston kestävyydelle, vaan päinvastoin. Akustot tuntuvat pitävän kylmistä olosuhteista. Sen sijaan kuumuus on pahasta akuston kennojen kestolle. Siksi kannustan etenkin Leafien omistajia varomaan ylikuumentamamasta toistuvasti Leafinsa akkua. Mikä sitten on ylikuumentamista? Minulla ei valitettavasti ole siihen itselläni antaa konkreettista vastausta. Jos jollain lukijallani on, niin mielelläni siitä lukisin.

Tärkeää kaikille käytettyä sähköautoa ostaville: tarkista akun kunto!

Haluan jälleen kerran korostaa kaikille käytettyä sähköautoa suunnitteleville, että on todella tärkeää selvittää sähköauton akun kuntoisuus. Leafissa se on helppoa OBD-lukijan ja LeafSpy-mobiilisovelluksen avulla. Sähköautot Nyt! -Facebookryhmästä varmasti löytyy kokeneita Leaf-kuskeja auttamaan kohteena olevan auton akun kuntoisuuden lukemiseen. Jopa vielä tärkeämpänä pidän kuitenkin, että auton akku ladataan mahdollisimman täyteen ja sitten ajetaan mahdollisimman tyhjäksi ja toteutuvaa toimintamatkaa seurataan samalla. Jos akun varaustila lähtee laskemaan nopeasti akun alkaessa olemaan vajaampi, niin on todennäköistä, että akustossa on on heikkoja kennoja.

 

Keskustelu

Sepi
28.04.2019 17.28

Näinköhän tuo akun kuluminen on oikeasti edes kovin riippuvainen ajetuista kilsoista ja latausmääristä?

Olen lukenut sivusilmällä erilaisia listauksia, joista olen tullut siihen lopputulokseen, että SOH-lukemat eivät laske pelkästään ajettujen kilsojen, vaan isolta osin ihan vaan ajan kulumisen funktiona.

En osaa sanoa mikä on ajan vs. kilsojen suhde siihen SOH-heikentymiseen, mutta merkittävä tekijä se aika tuntuu olevan.

Sähköautoileva motor
29.04.2019 08.24

Moi Sepi,
kiitos kommentista.
Kyllä aikakin tiettävästi ja uskottavasti kuluttaa sähköautonkin akkuja. Kuitenkin vielä enemmän ja uskottavammin niitä kuluttaa lataussyklien määrä. Käytännön havainnot ovat osoittaneet, että yllättävän paljon akun heikkenemistä aiheuttaa kuitenkin myös kovin vähäinen ajaminen/todella pitkä seisottaminen.

Eli ei tosiaan pidä yleistää yhden auton SOH-lukeman perusteella.
Vertailuna edellisellä vuoden 2015 Leafillani ajoin kolme vuotta ja 120tkm ja pois luovuttaessani akku oli SOH103 ja käytännön ajotestitkin osoittivat akun olevan edelleen uudenveroinen. Eihän se tietenkään täysin uudenveroinen voinut olla, mutta mitään kulumista ei voinut mitenkään todentaa.

Nip
29.04.2019 18.15

Ostaessani 30Kw leafin viime syksynä leafspy näytti akun kunnon olevan 98.31 % keski talvella SOH oli 99.1% ja nyt kunto on 96,63%

Eli tämän mukaan säiden lämmetessä kunto laskee jonkin verran ja paranee talvella.
Oletko itse huomannut lämpötiloilla olevan merkitystä mittaustulokseen?

Sähköautoileva motor
30.04.2019 10.01

Hei NIP,
kiitos kommentista. Kyllä olen huomannut, että lämpötilalla on korrelaatio Leafin akun SOH:n kehittymiseen. Myös aktiivisella ajamisella moni on saanut pitkään seisoneen Leafin akun SOH:n nousuun ainakin hetkellisesti.

Leaf40
02.05.2019 13.41

Hei! Perheeseen ostettu juuri Leaf 40 kWh. Olen yrittänyt etsiä tietoa kylmässä ajamisen vaikutuksesta auton toimintasäteeseen (tähän tietenkin vaikuttaa moni tekijä). Onko olemassa mitään ns. nyrkkisääntöä, monta prosenttia voisi ajatella esim. -10 asteessa ajomatkan lyhentyvän, jos autossa on B- ja Eco toiminnot päällä, lämmitys niin pienellä ettei ikkunat huurru, istuin ja rattilämmitys päällä. Entä mikä on optimivauhti moottoritiellä ajettaessa, esim. 80 km/h (jotta range säilyy mahdollisimman hyvänä). Kiitos vastauksesta jo etukäteen!

Sähköautoileva motor
02.05.2019 14.20

Hei nimi Leaf40
kiitos kysymyksistä.

Tuohon toimintamatkan arviointiin on muuten yllättävän hyvä työkalu Rellun nettisvuilla. Se tuntuu loogiselta toiminnaltaan. Ja näiden toimintamatkat käyttäytyvät ainakin oman kokemuksen mukaan aika lähelle samoin Leafin kanssa.
https://www.renault.fi/henkiloautot/zoe/

Esim. jos vakioi nopeuden 80 km/h ja laittaa asetuksissa lämmityksen päälle:
keli 0°C, range on 249km
keli -10°C range on 209 km
eli pudotusta nollakelin rangesta olisi noin 16% (=kasvanut kulutus)
Tuosta pystyy hiukan tinkimään halutessaan jos tinkii mukavuudesta, mutta ainakaan itse en 40 kWh Leafilla ole koskaan viitsinyt, koska toimintamatka riittää omiin tarkoituksiin/pikalatureille.

Sitten taasen kesällä +20°C kelissä range olisi laskurin mukaan 295km.

Matkanoepeudessa on nyrkkisääntö, että Leafin kulutus kasvaa voimakkaasti nopeuden noustessa. Kuitenkin 80-100 km/h nopeusrajoituksilla olen ajanut itse aina 40 kWh Leafilla nopeusrajoitusten/muun liikenteen mukaisia nopeuksia. Siinäkin on sama, että range kyllä riittää pikalatureiden välin. Moottoritiellä ei kannata ajaa yli 100 km/h, jos haluaa pidentää toimintamatkaa.

Jos oikeasti haluaa hypermailata, niin joku noin 70-80 km/h on jo aika hyvä. Sitten vielä ilmastoini/lämppäri pois päältä, niin pääsee varmaan jollain 13-15kWh/100km talvellakin.

Aiheeseen liittyvää

Uusimmat kirjoitukset

Kirjoituksen avainsanat

Akku BEV sähköauto

Arkisto

nwdb