Mikä on energiatehokkain tapa pysyä lämpimänä? Tämä kysymys askarruttaa monia nyt, kun kotiemme lämmityskustannukset nousevat. Fordin insinöörien tehtävänä oli vastata tähän samaan kysymykseen osana projektia, jonka tavoitteena on parantaa sähköautojen toimintamatkaa.
Sähköautoja voi lämmittää puhaltamalla ohjaamoon lämmintä ilmaa ilmastointilaitteen avulla. Vaihtoehtoisesti on mahdollista lämmittää autossa olevia pintoja. Nämä voivat olla pintoja, joiden kanssa matkustajat ovat suoraan kosketuksissa tai paneeleja, jotka säteilevät lämpöä auton sisätiloihin.
Molemmat vaihtoehdot vaativat virtaa akusta. Insinöörit havaitsivat kuitenkin, että ohjaamon lämpötilan nosto pintoja lämmittämällä voisi vähentää energiankulutusta 13 prosenttia verrattuna tavalliseen ilmastointiin – ja auton toimintamatka voisi samalla pidentyä viidellä prosentilla. 1) Tämän ansiosta vuosittain olisi mahdollista saada jopa satoja kilometrejä lisää toimintamatkaa.
Tutkimus tehtiin osana Euroopan komission Connected Electric Vehicle Optimised for Life, Value, Efficiency and Range project (CEVOLVER) -hanketta, joka kesti lokakuusta 2018 lokakuuhun 2022. 2) Hankkeen tarkoituksena oli kertoa, miten uusia sähköautoja valmistetaan ja miten luodaan ohjelmistopäivityksiä jo liikenteessä oleville sähköautoille. Lämpötilan hallintaan tehtyjen testien tuloksia on hyödynnetty Fordin tulevien ajoneuvojen kehityksessä.
Fordin tavoite on myydä vuoteen 2026 mennessä vuosittain Euroopassa 600 000 ja globaalisti yli kaksi miljoonaa sähköautoa.
Kuva: Ford.
Miten testi suoritettiin
Täyssähköiseen Ford E-Transitiin asennettiin lämmitettävät käsinojat, lattiamatot, ovipaneelit, aurinkosuojat ja ohjauspyörän takana oleva paneeli. 3)
Testissä oli mukana sekä yrittäjiä että yrityksiä, jotka kuljettavat paketteja ja erikoistavaroita. Päivittäinen ajosuorite oli 350 kilometriä Kölnissä ja kaupungin ympäristössä. Testejä suoritettiin erilaisissa olosuhteissa; talvella ja kesällä, kuivilla ja märillä teillä sekä kovassa sateessa ja tuulessa.
Tutkimuksessa saatiin tietoa myös, miten muutokset säässä sekä liikenne- ja tietolosuhteissa voivat vaikuttaa toimintamatkaan. Tämän tiedon sisällyttäminen toimintamatkalaskuriin voisi auttaa ennustamaan jäljellä olevaa toimintamatkaa tarkemmin reaaliaikaisesti.
Muita Fordin testaamia teknologioita, jotka voisivat säästää merkittävästi energiaa ja aikaa olivat:
- Lämmönvaihdin, joka ottaa hukkalämpöä sähköisestä ajoyksiköstä ja käyttää sitä ohjaamon ja/tai akun lämmittämiseen
- Akun jäähdytysjärjestelmä, joka mahdollistaa akun tehokkaan viilentämisen ja esilämmityksen
- Eco-reititys ja varma lataus – optimaalinen reitti sisältäen lataustauot, jotta toimintamatka saadaan hyödynnettyä mahdollisimman tehokkaasti
- Älykäs pikalataus, joka esijäähdyttää tai -lämmittää akun ennen seuraavaa pikalatausta.
- Voimansiirron jäähdytys- tai lämmitystoiminto pitää sähköisen ajoyksikön komponentit sopivassa lämpötilassa energian optimoimiseksi
CEVOLVER-tutkimuksessa seurataan myös Fordin testejä, joissa selvitetään keinoja sähköautojen energiankulutuksen vähentämiseksi, esimerkiksi sisävalaistuksen väriä säätämällä. Tulevissa Fordin sähköautoissa käytettäviä energiaa säästäviä teknologioita on esimerkiksi uudessa täysin sähköisessä Ford E-Transit Customissa käytettävä lämpöpumppu, jossa on höyrysuihkutus. 4)
Tulevaisuuden toimintamatkaa parantavien teknologioiden kehittämisen lisäksi Ford tarjoaa jo nyt useita hyödyllisiä ominaisuuksia, jotka maksimoivat yhtiön nykyisten sähköajoneuvojen tehokkuutta. Mustang Mach-E ja E-Transit -malleissa akun ja ohjaamon voi esilämmittää tai -viilentää optimaaliseen lämpötilaan etänä ennen lähtöä auton ollessa latauksessa.
Ajoneuvo arvioi sääolosuhteet ja päättää, kuinka paljon tehoa tarvitaan halutun lämpötilan saavuttamiseksi ennen omistajan asettamaa lähtöaikaa. Fordin arvion mukaan puoliksi kuormattu E-Transit säilyttää 75 prosenttia toimintamatkastaan 0 °C:n ulkolämpötilassa esilämmitettynä.
Ilman esilämmitystä toimintamatka on arviolta 66 prosenttia. Toimintamatkaa lisäävät myös jarrutusenergian talteenotto ja Fordin sähköajoneuvojen valittavat ajotilat, 5) joiden avulla energiantarvetta on mahdollista vähentää.
1) Perustuu pakettitoimituksiin ja Fordin tutkimuksessa olleeseen, muutettuun testiajoneuvoon. Perinteisten ilmastoinnin lämmitysjärjestelmien ollessa päällä toimintasäde pieneni noin 30 prosenttia. Käyttämällä lämmitettyjä pintoja lämmitykseen yhdistettynä ilmastoinnin alempaan lämpötilaan toiminta-aluetta voitaisiin pidentää noin viidellä prosentilla -7°C lämpötilassa.
2) Euroopan komissio rahoitti CEVOLVER-projektia tutkimus- ja innovaatiotoimintaohjelmasta. Viiden miljoonan euron projektissa oli kymmenen kumppania kuudesta Euroopan maasta. Ford sai tutkimukseen 1,1 miljoonaa euroa.
3) Näitä ajoneuvon ominaisuuksia kehitetään vain testitarkoituksiin, eivätkä ne ole tällä hetkellä ostettavissa.
4) Tavoiteltu toimintamatka ja latausaika perustuvat valmistajan testaamiin arvoihin ja WLTP-ajosyklin mukaisiin laskelmiin. Todellinen toimintamatka vaihtelee olosuhteiden, kuten ulkoisten tekijöiden, ajotavan, ajoneuvon kunnon sekä litiumioniakun iän ja kunnon mukaan.
5) Kuljettajaa avustavat ominaisuudet ovat täydentäviä eivätkä korvaa kuljettajan huomiokykyä, harkintaa ja tarvetta hallita ajoneuvoa. Ne eivät myöskään korvaa turvallista ajotapaa. Katso lisätietoja ja rajoituksia Omistajan käsikirjasta.
Ford Kuga lataushybridi vuonna 2022 Euroopan myydyin lataushybridi
Fordin Transit Custom ja Tourneo Custom -mallit ovat nyt saaneet Suomen hinnat
Tältä näyttää ensi vuonna tuleva Ford Puman erikoismalli
