Kevyiden sähköisten ajoneuvojen latausinfrastruktuuri

Abstract

Kevyiden sähköisten ajoneuvojen määrä on lisääntynyt viime vuosien aikana ympäri maailmaa kiihtyvällä tahdilla, varsinkin isoissa kaupungeissa ja maissa, joissa ajoneuvoilla voi ajaa ympäri vuoden. Ajoneuvojen kasvaneen määrän myötä monet maat ja kaupungit ovat alkaneet rakentamaan latausinfrastruktuuria. Nykyiset latausinfrastruktuurit ovat kuitenkin enimmäkseen melko pieniä ja latauspaikkoja on harvassa suurissakin kaupungeissa. Suomessa julkisia latausasemia löytyy enimmäkseen vain suurimmista kaupungeista kuten Helsingistä ja Tampereelta. Tässä työssä selvitetään minkälaisia nykyiset latausinfrastruktuurit ovat eri maissa ja maanosissa, millaisia akkuja ja latureita ajoneuvoissa käytetään, minkälaisia ovat nykyiset latausasemat, sekä mitä tutkimuksia latausinfrastruktuureihin liittyen on tehty.

Nykyisten kevyiden sähköisten ajoneuvojen akkujen toimintasäde on noin 50-100 kilometriä. Kevyissä sähköisissä ajoneuvoissa käytetään enimmäkseen litiumioniakkuja. Litiumioniakut ovat yleisesti turvallisia käyttää, mutta ne voivat silti vioittua ja esimerkiksi syttyä palamaan. Akkukemioista yleisin on NMC-akku eli litium-nikkeli-mangaani-koboltti-akku. Akkuteknologian kehittyessä ajoneuvoilla ajetut matkat pitenevät. Kevyiden sähköisten ajo-neuvojen laturit ovat samanlaisia kuin monet muutkin kotitalouksissa käytettävien pienten sähkölaitteiden laturit. Akun lataamisaika riippuu akun koosta, varauksen määrästä ja laturin tehosta. Yleisesti akut saadaan ladattua täyteen alle kymmenessä tunnissa, mutta suurempi tehoisilla latureilla latausaika saattaa olla vain muutama tunti. Akut voidaan ladata, joko normaalista pistorasiasta tai latausasemasta. Eri valmistajien latausasemat ovat erilaisia. Esimerkiksi Bike-energyllä on olemassa laatikko-, pylväs-, ja linjalatausasemiaja Boschilla lokeromallinen latausasema. Latauspaikkojen määrä vaihtelee eri latausasemissa. Latausinfrastruktuureihin liittyvissä tutkimuksissa on tutkittu miten julkiset latausasemat vaikuttavat ihmisten kevyiden sähköisten ajoneuvojen käyttöön. Yleisesti tutkimuksissa on päädytty tuloksiin, joiden mukaan yleiset latauspaikat kaupungeissa lisää ajoneuvojen käyttöä, riippumatta siitä tarvitseeko lataamisesta maksaa tai ei.

The amount of light electric vehicles has increased in the last few years all over the world with increasing speed, especially in large cities and countries, where you can drive the vehicles all year round. Due to increased amount of vehicles many countries and cities have started building a loading infrastructure. Current loading infrastructures are, however still quite small and there aren’t many loading spots even in large cities. In Finland you can only find public loading stations in largest cities, for example in Helsinki or Tampere. In this thesis it is found what kind of loading infrastructures there currently are in different countries and continents, what kind of batteries and chargers are used in the vehicles, what kind of loading stations are currently available, and what research has been done on loading infrastructures.

Current light electric vehicles batteries range are around 50-100 kilometres. Lithium-ion batteries are most commonly used in light electric vehicles. Lithium-ion batteries are usually safe to use, but the batteries might still get damaged and for example catch fire. The most common battery chemistry used in light electric vehicles is NMC-batteries or Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide batteries. As batterytechnology advances so will the range of light electric vehicles. The chargers of light electric vehicles are similar to other small electric appliances chargers used in homes. Batteries charging time depends on the size of the battery, the amount of charge left in the battery and the chargers power. Usually batteries are fully charged in under ten hours, but with higher power chargers the loading time can be just couple hours. Batteries can be charged from normal sockets or from charging stations. Different producers have different kinds of charging stations. For example Bike-energy produces POINT, TOWER and LINE models and Bosch has PowerStation model. The amount of charging points changes between different models. Research on loading infrastructures has studied, how public loading stations affect the use of light electric vehicles. Generally the results have shown that public charging stations increase the usage of light electric vehicles, and that it doesn’t matter if people have to pay to charge their vehicles or not.