Ajoneuvojen sähköisten voimansiirtotekniikoiden nykyratkaisut ja tulevaisuudennäkymät

Abstract

Vihreä energia ja teknologia kasvattavat suosiotaan, joten myös kilpailu sähköautomarkkinoilla on kiivasta ja sähköautot yleistyvät koko ajan enemmän. Tämän vuoksi tässä kandidaatintyössä tavoitteena on tehdä selvitys henkilökuljetukseen tarkoitettujen sähköisten autojen nykyisistä voimansiirtoratkaisuista, sekä näiden tulevaisuudennäkymistä.

Työ on tyypiltään kirjallisuuskatsaus. Lähteinä toimivat tieteelliset artikkelit, autoalan kirjallisuus, autovalmistajien omat aineistot sekä patenttitietokannat. Työssä tarkastellaan nykyisiä olemassa olevia ratkaisuja akku- ja lataustekniikassa, sähkömoottoritekniikassa sekä tehoelektroniikassa, jonka jälkeen pohditaan mahdollisia tulevia ratkaisuja, sekä mitä mahdollisia haasteita ne tuovat tullessaan. Työssä ei kuitenkaan oteta kantaa siihen, voivatko muun tyyppiset voimansiirtotekniikat, kuten polttokennoautot tai jokin muu, vielä ”keksimätön” teknologia, mennä suosiossa tai kehityksessä ohi sähköautoista.

Tämän kirjallisuuskatsauksen lopputuloksena voidaan yleisellä tasolla todeta, että vaikka tasaista kehitystä sähköautojen voimansiirtotekniikoissa tapahtuu, on niissä silti joitain suuria puutteita. Näistä ehkä suurimpana hidasteena sähköautojen kehitykselle ovat akku- ja latausteknologiat, jotka vaativat jonkin mullistavan läpimurron, jotta niiden suurimmista puutteista päästäisiin eroon. Nykyisellä tahdilla se ei näyttäisi tapahtuvan aivan pian. Tulevaisuus näyttää kuitenkin valoisammalta kuin menneisyys.

Green technology is gaining interest in political and economic fields, and among the public. New innovations are being developed and electric cars are becoming more and more common and more readily available than ever. For this reason, in this bachelor’s thesis, it is dived into the electrical drivetrain system of electric vehicles and look at the current trends and possible future outcomes.

This thesis is a literature review. Used sources include scientific articles, automobile industry literature, car manufacturer’s own materials, and patent databases. In the thesis concentration is on the current solutions in battery and charging technology, electric motor technology, and power electronics technology. After that, the focus is then turned towards the future of these technologies. However, this thesis does not include other possible future technologies, such as fuel cell cars, that might surpass electric vehicles in popularity and development.

As a result of this thesis, a general conclusion can be made that even though steady progress happens in these technologies, some great faults still need to be solved. Biggest of these faults are in battery and charging technologies. Some great breakthrough is needed to solve the most persistent issues withing them. With the current pace of development, the problems are not going to be fixed any time soon. Still, the future does seem a little bit lighter than the past.