Webasto-lämmittimestä ratkaisu sähköautojen ajosäteen pidentämiseen?

Autokannan sähköistyminen on kiistattomasti merkittävä osa autoilun tulevaisuutta. Suomessa sähköautojen yleistymistä jarruttaa kuitenkin autojen rajallinen ajosäde, mikä voi aiheuttaa ongelmia etenkin ankarissa talviolosuhteissa. Kun lämpötila on pakkasen puolella, joudutaan auton sisätiloja lämmittämään auton akustosta peräisin olevalla sähköllä, mikä lyhentää auton ajosädettä entisestään.

Keväällä 2018 Tampereen ammattikorkeakoulun ajoneuvotekniikan opiskelija Tero Leinonen teki opinnäytetyönään Kahalle tutkimuksen, jossa tähän haasteeseen pyritään vastaamaan integroimalla polttoainekäyttöinen Webasto-lämmitin sähköautoon. Lisälämmitin hoitaisi näin auton sisätilojen lämmityksen polttoaineesta saatavalla energialla ja lämmityksessä säästetty sähköenergia voitaisiin käyttää ajosäteen maksimoimiseen.

Opinnäytetyön päämääränä oli kartoittaa tämänhetkisten sähköautojen ominaisuuksia, lämmitysjärjestelmiä sekä etsiä ratkaisuja siihen, miten Webasto-lämmittimiä voitaisiin tulevaisuudessa asentaa sähköautoihin.

Sähköautojen lämmitysjärjestelmät pulassa pakkaskeleillä

Polttomoottorilla toimivissa autoissa ajoneuvon moottori tuottaa paljon hukkalämpöä, jota voidaan hyödyntää myös sisätilojen lämmityksessä. Sähköautoissa ei tällaista mahdollisuutta ole, joten autoa täytyy lämmittää sähkökäyttöisillä lämmitysjärjestelmillä, jotka ottavat virtansa auton akustolta.

Sähköautojen sisätilojen lämmitykseen on kolme eri vaihtoehtoa; PTC-vastus, lämpöpumppujärjestelmä tai polttoainekäyttöinen lämmitin. Näistä edullisin ja yksinkertaisin vaihtoehto on PTC-vastus, mutta se kuluttaa etenkin talviolosuhteissa erittäin paljon sähköä, mikä voi laskea sähköauton ajosäteen noin puoleen normaalista.

Lämpöpumppujärjestelmät puolestaan säästävät energiaa, mutta eivät saa autoa lämpenemään pakkasen kiristyessä. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että myös lämpöpumpulla varustetuissa sähköautoissa joudutaan kireillä pakkasilla turvautumaan PTC-vastukseen, mikä lämmittää autoa, mutta laskee jälleen auton ajosädettä.

Webasto-lämmittimellä tehokkaampaa lämmitystä ja pidempi ajosäde

Polttoainekäyttöisen Webasto-lämmittimen asentaminen sähköautoon säästäisi huomattavasti akuston virtaa, sillä se kuluttaa käytössä vain vähän sähköenergiaa, mikä puolestaan mahdollistaisi pidemmän ajosäteen myös talvisissa lämpötiloissa. Leinosen tutkimuksessa todetaan, että lämmittimellä voitaisiin saavuttaa merkittävästi pidempi ajosäde etenkin kaupunkiajossa ja ammattikäytössä (esimerkiksi takseihin asennettuna).

Pidemmän ajosäteen lisäksi Webasto-lämmittimen asentaminen sähköautoon toisi myös muita sähköautojen yleistymistä edesauttavia hyötyjä. Webasto-lämmitin mahdollistaisi auton esilämmityksen ajasta ja paikasta riippumatta, mikä lisäisi merkittävästi ajomukavuutta ja valmiiksi sulat ikkunat puolestaan parantavat turvallisuutta.

Tutkimuksessa pohdittiin myös polttoainekäyttöisen lämmittimen ympäristövaikutuksia, sillä lämmitin tuottaa palamisesta aiheutuvia päästöjä. Webasto-lämmittimien polttoaineen kulutus on kuitenkin pientä ja palamisesta saatava energia saadaan kerättyä hyvällä hyötysuhteella lämmöksi. Lämmittimen aiheuttamat päästöt ovat maltilliset ja pienenevät entisestään, mikäli lämmittimessä käytetään hiilidioksidineutraalia polttoainetta.

Ennen kuin sähköautojen ajosäteissä ja latausverkostossa tapahtuu merkittävää kehitystä, Webasto-lämmitin olisi Leinosen mukaan sopiva ratkaisu sähköautojen ajosäteen pidentämiseen talviolosuhteissa. Parhaimmillaan ajosäde pitenisi jopa 40 prosenttia, joten lämmittimen hyötyjen voidaan katsoa olevan merkittävästi suurempia kuin siitä aiheutuvat ympäristöhaitat.