SÄHKÖAUTOT –
MENESTYKSEN KESKEISET EDELLYTYKSET
Fortum ja Nokia Siemens Networks tekevät yhteistyötä
monialaisessa suomalaisessa tutkimusohjelmassa
Energiamarkkinat ovat muutosvaiheessa ja monet tekijät ohjaavat kehitystä kohti nykyaikaista sähkönjakeluverkkoa, josta usein käytetään nimitystä älykäs sähköverkko. Älykkäät
sähköverkot ja energiamarkkinat on monialainen suomalainen tutkimusohjelma, joka tutkii
älykkääseen sähköverkkoon liittyviä näkökohtia. Fortum ja Nokia Siemens Networks tekevät
tutkimusohjelmassa yhteistyötä keskittymällä sähköajoneuvoihin ja niihin liittyviin keskeisiin
haasteisiin.
Yleiskatsaus sähköautoihin
Sähköautojen edut
Alhaisten päästöjen ja hyvän saatavuuden ansiosta sähköstä on tulossa halutuin vaihtoehtoinen energianlähde liikenteeseen. Päästöt ovat alhaisia erityisesti silloin, kun sähköntuotannossa käytetään vähän hiilidioksidipäästöjä aiheuttavia energialähteitä, kuten vesi-,
ydin-, tuuli- tai aurinkovoimaa. Lisäksi sähkön jakeluverkko on kattava ja tuotantotehoa
on mahdollista lisätä tarvittaessa.
Sähköautojen käyttökustannukset ovat alhaiset, koska sähkön hinta on edullinen (esimerkiksi
Suomessa noin 10 senttiä/kWh), sähkömoottorit ovat tehokkaita ja vähäinen huollontarve
pitää sähköautojen huoltokulut alhaisina.
Keskeiset edellytykset sähköautojen laajempaan käyttöönottoon
1. Suorituskykyisiä sähköautoja kilpailukykyiseen hintaan.
Autonvalmistajat ovat ottamassa haasteen vastaan; useita malleja on kehitteillä tai tulossa
markkinoille. Tarjolla on sekä täysin sähköllä toimivia ajoneuvoja että ladattavia hybridiautoja.
2. Autonvalmistajien ja kuluttajien taloudellisen tilanteen paraneminen.
Useiden Euroopan maiden hallitukset ovat jo ryhtyneet toimiin sähköautojen kysynnän turvaamiseksi. Tavoitteena on tukea ympäristöystävällisten autojen valmistajien taloutta esimerkiksi verotuksen, tuetun rahoituksen tai tutkimuksen ja kehityksen yhteishankkeiden avulla.
3. Standardit.
Standardointi edistää sähköajoneuvojen nopeaa käyttöönottoa ja kestävää markkinaosuutta.
Standardoinnista on hyötyä kuluttajille, energiayhtiöille ja autonvalmistajille. Teollisuusstandardeja tarvitaan muun muassa liittimille ja kaapeleille sekä sähköautojen lataamisessa
tarvittavan tietoliikenteen yhteyskäytännöille.
Näkökulmia latausverkon infrastruktuuriin
Älykkään sähköverkon rooli on tärkeä ladattavien sähköajoneuvojen menestykselle.
Suomessa ja Ruotsissa olemassaolevat sähkönsiirto- ja jakelujärjestelmät sekä talojen
sähköasennukset tukevat sähköajoneuvojen laajaa käyttöä.
Älykkään latausjärjestelmän avulla lataus voidaan määrittää tapahtuvaksi alhaisen kuormituksen aikana, jolloin latauksesta aiheutuva lisäkuormitus ei kasvata huippukulutusta.
Ladattavat sähköautot osana älykästä kotia
Tulevaisuudessa talouksien odotetaan yhä enemmän kuluttamisen ohella myös tuottavan
energiaa, esimerkiksi aurinkopaneeleilla tai pienillä tuulivoimaloilla, ja syöttävän yli jäävän
sähkön jakeluverkkoon. Tätä uusiutuvaa energiaa voidaan käyttää kodin sähkölaitteissa tai
sillä voidaan ladata asukkaiden sähköautoja.
Julkisen infrastruktuurin lisärakentaminen
Latauspisteet tulee sijoittaa sinne, minne sähköajoneuvoja tavallisesti pysäköidään: kotien,
työpaikkojen sekä ostoskeskusten ja harrastuspaikkojen yhteyteen.
Hitaan ja nopean latauksen yhdistelmä tarjoaa tyypillisiin ajotottumuksiin
soveltuvan, kustannustehokkaan ratkaisun
Lataustekniikan tämänhetkiset mahdollisuudet
Latausaika
kW
250
6 min
Erittäin nopea
50-75
15-30
min
Nopea
10
3h
Keskinopea
3
Asiakkaan näkökulma
Latausaika tyhjästä täyteen (1)
10-12 h
Hidas
Vastaa nykyistä tankkausta
huoltoasemalla
Erittäin nopea DC-lataus auton
ulkopuolisella laturilla
Vaihto
Vastaa nykyistä tankkausta
huoltoasemalla
Akun vaihto
Selvästi hitaampi kuin nykytankkaus
huoltoasemalla
DC-lataus auton ulkopuolisella laturilla
Rajalliset hyödyt suhteessa
peruslataukseen
400V 3-vaiheinen AC-lataus
Hidaslataus on perusvarustuksena
kaikissa ladattavissa autoissa
230V 1-vaiheinen AC-lataus
Huomio: (1), aika kun ladataan 30kWh akku tyhjästä täyteen
Kuluttajan kannalta houkuttelevimmat latausratkaisut ovat hidas lataus kotona ja erittäin nopea lataus, joka on
mahdollista 5–6 vuoden kuluttua.
Kun yksityishenkilö ajaa arkisin tavallisesti 50–60 km päivässä, sähköajoneuvot ovat jo
nykyisellä 100–160 kilometrin latausvälillä varteenotettava vaihtoehto. Pitkiä ajomatkoja
varten pääteiden varsille olisi saatava riittävän tiheä latausasemaverkosto, ja latausajan
tulisi vastata polttonesteen tankkaukseen kuluvaa aikaa.
Käyttökokemus
Sähköautojen latausinfrastruktuurilla ja siihen liittyvillä palveluilla on tärkeä rooli miellyttävän käyttökokemuksen luomisessa. Kuluttajien tulee voida ladata ajoneuvonsa haluamassaan
latauspisteessä ja maksamisen tulee olla helppoa. Tätä varten kehitetään tekniikoita ja liiketoimintarakenteita, joiden ominaisuudet saattavat monessa suhteessa muistuttaa matkaviestinmarkkinoilta tuttuja malleja.
Autonomistaja voisi esimerkiksi solmia sopimuksen palveluntarjoajan kanssa samaan
tapaan kuin matkapuhelinasiakkaat. Hän voisi käyttää eri operaattorien latauspisteitä ja
maksaa joustavasti. Käyttäjän tunnistukseen on saatavilla useita menetelmiä (esimerkiksi
SIM- tai RFID-kortit), mahdollisia maksutapoja on useita (esimerkiksi eritelty kuukausilaskutus,
prepaid-kortti, mikromaksu) ja palveluntarjoajien väliset suoritukset voivat perustua tarkkoihin käyttötietoihin. Tietoliikennesektorilla on valmiina tällaiseen ajoneuvojen latausinfrastruktuuriin tarvittava kokemus, standardit ja tekniikat (esimerkiksi verkkovierailu).
Sähköautot tarjoavat myös sähköntoimittajille ainutlaatuisen tilaisuuden luoda uusia asiakassuhteita ja kerätä tietoa kulutustottumuksista ja kuluttajien käyttäytymisestä. Näiden tietojen
avulla yritykset voivat kehittää palveluaan ja tarjoomaansa sekä parantaa liiketoiminnan
tulosta. Sähköautoihin liittyviä palveluja kehitettäessä voidaan soveltaa tietoliikennesektorilla
hyväksi havaittuja tekniikoita.
Nokia Siemens Networks pyrkii soveltamaan hyväksi havaittuja käyttäjätietojen hallinnan ja
reaaliaikaisen laskutuksen ratkaisujaan ja kehittämään niiden pohjalta kuluttajaystävällisen
ja joustavan teknisen infrastruktuurin sähköautoja varten. Näiden ratkaisujen avulla on mahdollista kehittää nopeasti uusia palveluja ja laskutustapoja kuluttajille, reaaliaikainen clearingjärjestelmä yritysten välille, yhtenäinen käyttökokemus sekä automatisoitu asiakaspalvelu ja
luoda siten vahva ja kehityskelpoinen infrastruktuuri kaikille sähköautoille.
Sähköautojen joustava latausympäristö
Älykäs sähköverkko
Latauspiste
Tietoliikenneverkko
Taustajärjestelmät
(tietokanta, hinnoittelu/laskutus)
Informaatiopalvelut
Johtopäätökset
Sähköautot saavuttavat vahvan aseman Euroopassa vain, jos sähköauto on mahdollista
ladata millä tahansa eurooppalaisella latausasemalla. Tämä edellyttää yhteensopivuuden
varmistamista standardoinnilla.
Standardoinnista on hyötyä kuluttajille, energiayhtiöille ja autonvalmistajille. Kun käytössä
on yhteinen ratkaisu, ei tarvita sovittimia tai erilaisia kaapeleita. Kustannussäästöjä syntyy
esimerkiksi kehitys- ja standardointikustannusten jakamisesta sekä siitä, että uusia latausjärjestelmiä ei tarvitse asentaa jälkikäteen. Lisäksi se tukee sähköajoneuvojen nopeaa
markkinoille tuloa.
Viranomaisilla ja valtioilla on tärkeä rooli sähköajoneuvojen käyttöönoton edistämisessä.
Alkuvaiheessa sähköajoneuvot ovat suhteellisen kalliita, joten tarvitaan myös taloudellisia
kannustimia esimerkiksi verohelpotuksia tai muita maakohtaisia etuja.
Fortumin ja Nokia Siemens Networksin yhteistyön tavoitteena on luoda sähköajoneuvojen
latausjärjestelmä ja tehdä maksujärjestelmästä mahdollisimman helppokäyttöinen.
Käytäntö voisi olla samanlainen kuin matkapuhelimilla: asiakkaat soittavat puheluja ja
käyttävät muita palveluja missä tahansa ovatkin (esimerkiksi kaikkialla Euroopassa) ja heidän
oma palveluntarjoajansa laskuttaa heitä todellisen käytön mukaan. Samaan tapaan asiakkaat
voisivat ladata sähköautonsa haluamallaan latausasemalla, ja maksu käytetystä sähköstä
perittäisiin asiakkaan oman sähköyhtiön laskutuksen yhteydessä. Ratkaisu voisi perustua jo
käytössä oleviin älykortteihin, RFID-tunnisteisiin tai matkapuhelimiin.
Fortum
Fortum on yksi Pohjoismaiden, Venäjän ja Itämeren alueen johtavista energiayhtiöistä.
Sen liiketoimintaan kuuluu sähkön ja lämmön tuotanto, myynti ja jakelu sekä voimalaitosten
käyttö ja kunnossapito. Fortumin tavoitteena on olla ensiluokkainen sähkö- ja lämpöyhtiö ja
kestävän kehityksen edelläkävijä.
Fortumin monipuolinen tuotantorakenne hyödyntää useita energianlähteitä ympäristömyötäisellä tavalla. Fortum pyrkii jatkuvasti parantamaan kilpailukykyään ilmastoasioissa,
ja sen tavoitteena on pysyä Euroopan vähäpäästöisimpien energiayhtiöiden joukossa.
Fortum edistää sähköautojen käyttöä Suomessa ja Ruotsissa yhteistyössä Espoon ja
Tukholman kaupunkien kanssa. Tavoitteena on luoda latauspisteverkosto, joka mahdollistaa
ladattavien sähköajoneuvojen käyttöönoton. Käytännössä tämä edellyttää sähköajoneuvojen
tarvitseman infrastruktuurin suunnittelua ja kehittämistä. Siihen kuuluvat sekä latauspisteet
että erilaiset maksutavat.
Nokia Siemens Networks
Nokia Siemens Networks on yksi maailman johtavista tietoliikennealan toimittajista.
Yrityksen keskeisiä arvoja ovat innovaatio ja kestävä kehitys. Se tarjoaa täyden valikoiman
matka- ja lankapuhelin- sekä yhdistettyä verkkotekniikkaa ja lisäksi asiantuntijapalveluja,
mukaan luettuna konsultointi-, järjestelmäintegraatio-, käyttöönotto- ja ylläpitopalvelut.
Nokia Siemens Networks kuuluu energiasektorin johtaviin liitettävyysratkaisujen toimittajiin,
ja sen tavoitteena on tarjota laajaa kattavien verkkoympäristöjen asiantuntemustaan kasvavilla älykkäiden energiaratkaisujen markkinoilla nykyisiä hinnoittelu-, laskutus- ja välitys- sekä
palvelun- ja verkonhallintaratkaisujaan hyödyntäen.
Fortum 2010
Nokia Siemens Networks tutkii sähköajoneuvojen informaatio- ja tietoliikenneteknisiä ratkaisuja. Tavoitteena on kehittää tietoliikennealan yleisiin käsitteisiin perustuva helppokäyttöinen
auton lataus- ja maksujärjestelmä.