02.02.2026

Ajoneuvoliikenteen sähköistyminen ulottuu vähitellen myös kuorma-autokalustoon. Runsaan energiantarpeen sekä nopean energiatäydennyksen vaatimus lisäävät kiinnostusta nopeasti toteutettavaan akkuvaihtoon akun lataamisen asemesta.

Kiinassa käytettävät ja myös vientiin toimitettavat sähköbussit ja varsinkin sähköhenkilöautot ovat verrattain hyvin tunnettuja Kiinan ulkopuolellakin. Sen sijaan vähemmän tunnettua on, että Kiinassa käytetään runsaasti myös sähkökuorma-autoja. Vuoden 2022 tilaston mukaan Kiinassa myytiin 36 000 sähkökuorma-autoa, mikä on 91 prosenttia koko maailman sähkökuorma-autojen myynnistä.

Vertailun vuoksi on hyvä todeta, että missään muussa maailman valtiossa ei ole myyty edes tuhatta uutta sähkökuorma-autoa vuodessa, kertoo ympäristöjärjestö ICCT:n (International Council on Clean Transportation) raportti. Osa kiinalaisista kuorma-autoista hyödyntää enenevässä määrin tyhjentyneen akun vaihtamista täysinäiseen sen lataamisen asemesta.

Kiinassa hallinto edistää akkuvaihtoa

Kiinan keskushallinto sekä myös paikalliset hallintoviranomaiset ovat edistäneet ja tukeneet vaihdettavien akkujen yleistymistä. Akkuvaihtoa on edistetty Kiinassa vuodesta 2020 alkaen, ja vuonna 2022 jo lähes joka toinen myyty kuorma-auto oli akunvaihtokykyinen. Ideana on, että akun lataamiseen kuluvan ajan (yleensä vähintään tunti) asemesta akku vaihdetaan vaihtoasemalla valmiiksi täyteen ladattuun, jolloin aikaa kuluu lyhimmillään vain muutamia minuutteja. Tämän jälkeen tyhjä akku ladataan vaihtoasemalla täyteen odottamaan seuraavaa käyttäjää.

Akkujen vaihtoasemiin käytetyistä investointiresursseista saataisiin sitä suurempi hyöty, mitä suurempaa automäärää vaihtoasemilla kyettäisiin palvelemaan. Näin ollen optimaalinen ratkaisu olisi eri kuorma-autonvalmistajien sekä vaihtoasemien tuottajan kesken sovittu standardiakku standardoituine kytkentöineen ja latausmenettelyineen. Tällöin yhdenlainen vaihtoasematyyppi riittäisi, jolloin niiden tuotantosarjat muodostuisivat suuriksi, eli suuruuden ekonomiaa pystyttäisiin hyödyntämään. Lisäksi sama asema pystyisi palvelemaan erimerkkisten kuorma-autojen käyttäjiä. Kiinassa tavoitteena on edetä tähän suuntaan.

Akunvaihtoon tulevassa autossa akun varaustaso on tyypillisesti 20–30 prosentin luokkaa.

Standardiakkuun perustuva toimintamalli ei välttämättä ole helppo saavuttaa. Periaate voitaisiin ilmeisesti saada helpommin yleistymään toimintaympäristöissä, joissa taloudellinen toiminta on kytköksissä julkiseen hallintoon. Tällöin hallinnolla on mahdollisuus asettaa käytännön toimijoille vahvempia, myös teknisiä ominaisuuksia koskevia vaatimuksia kuin yksityiseen yritystoimintaan perustuvissa talousjärjestelmissä.

Kiinassa akkuvaihtoon perustuvia kuorma-autoja käytetään yleisimmin lyhyillä reiteillä, kuten satamissa, kaivoksissa ja kaupunkilogistiikassa. Tämäntyyppisissä sovelluksissa käytetään autoja, joissa on suuruusluokkaa 140–280 kWh akut ja joiden yhdensuun­tainen ajomatka on alle 100 kilometriä. Akun vaihtoon kuluva aika on yleensä vain 3–6 minuuttia.

Akunvaihtoon tulevassa autossa akun varaustaso on tyypillisesti 20–30 prosentin luokkaa. Akkua vaihdettaessa robottikoura tarttuu noin kolmen tonnin painoiseen akkuun ylhäältä käsin ja nostaa akun pois autosta ja siirtää sen ladattavaksi. Tämän jälkeen se tarttuu valmiiksi ladattuun akkuun ja nostaa sen autoon. Akun sijoituspaikka autossa on välittömästi hytin takana.

Tyypillinen vaihtoasema pystyy lataamaan samanaikaisesti seitsemää akkua, joiden lataus kestää noin 40 minuuttia. Aamuvarhaisella työvuorojen alkaessa kaikki latauksessa olevat akut ovat täynnä, joten seitsemän ensimmäistä vaihtoa voidaan tehdä tarvit­taessa hyvinkin nopealla aikataululla. Ja kun päivän kahdeksas auto tulee asemalle, ensimmäinen päivän seitsemästä lataukseen laitetusta akusta on useimmiten jo täyttynyt.

Suurin sähkökuorma-auto­markkina maailmanlaajuisesti

Vuonna 2021 Kiinan keskushallinto aloitti pilottiohjelman akunvaihdon edistämiseksi. Pilottiin valittiin 11 vaihtoasemaa, joista kolme rajoittuu kuorma-autoihin, ja loput kahdeksan palvelevat sekä kuorma- että henkilöautoja. Ohjelman tavoitteena on saavuttaa 100 000 vaihtokykyisen ajoneuvon määrä ja vähintään 1 000 vaihtoasemaa. Yhä enemmän akunvaihtoon kelpaavia autoja ja vaihtoasemia on siis tulossa käyttöön lähi­vuosina.

Pilottiohjelman aikana käytännössä todettuja vaikeuksia ovat olleet havainnot akkujen standardoinnin puutteellisuudesta sekä ilmi tulleet korkeat kustannukset. Erot akkujen muodossa, koossa ja kytkentäkomponenteissa aiheuttavat sen, että vain osa vaihtoasemista on käytettävissä, koska eri akkutyypeille tarkoitetut vaihtoasemat ovat keskenään erilaisia. Standardoinnin kehittämiselle havaittiin siis olevan tarvetta.

Vaihtoaseman pystytyksen kustannukset ovat olleet noin yksi miljoonaa US-dollaria, josta puolet muodostuu itse asemasta latauslaitteistoi­neen ja puolet akkujen hinnasta. Keskushallinnon ohella jotkut paikallishallinnot subventoivat akunvaihto­hankkeita. Esimerkiksi maakunta Hainan subventoi vaihtoaseman rakentamisen kustannuksia 15 prosentin osuudella.

Kahteen eri latausperiaatteeseen panostamalla saadaan arvokasta kokemusta eri ratkaisujen toimivuudesta.

Jotta erilaisten raskaiden sähköajoneuvojen energian saanti olisi turvattu, Kiina panostaa yhteis­työssä Japanin kanssa akunvaihdon lisäksi megawattiluokan nopeaan lataukseen. Käyttöön on otettu niin sanottu Chaoji-standardi. Tarkoituksena on käyttää akkuvaihdon lisäksi toisenlaista latausjärjestelyä, eli siis välttää kaikkien ”munien laittamista samaan koriin”.

Kiina on nykyisin maailman suurin kuorma-auto- ja myös sähkökuorma-auto­markkina, joten niiden käytettävyydestä todellisissa olosuhteissa kertyy runsaasti havaintoja. Kahteen eri latausperiaatteeseen panostamalla saadaan eri ratkaisujen toimivuudesta arvokasta kokemusta, jota voidaan hyödyntää tulevaisuudessa myös muilla markkina-alueilla.

Australiassakin uskotaan akunvaihdon järkevyyteen

Australian itärannikolla Fountaindalen kaupungissa päätoimipistettään pitävä Janus Electric on vakuuttunut akkuvaihdon tarjoamista hyödyistä. Yritys kertoo vaihdettavan akkujärjestelmän mahdollistavan energiatäydennyksen vain neljässä minuutissa. Lisäksi painotetaan vaihtoasemien mahdollisuutta tarjota uusiutuvaa, kuten aurinko-, tuuli- ja vesisähköä.

Janus Electric kertoo edustavansa edelläkävijyyttä uuden teknologian käyttöönotossa. Teknologian kehittämisen on mahdollistanut yrityksen mukaan saumaton yhteistyö osaavien insinöörien ja kokeneiden kuljetusoperaattorien välillä.

Yrityksen mukaan akkuvaihdon hyötyihin kuuluu myös, että se aikaansaa uusiutuvalle sähkölle kysyntää päiväsaikaan, mikä mahdollistaa sähköverkon paremman hyödynnettävyyden tasoittamalla kuormanvaihteluita järjestelmässä. Tämä puolestaan antaa paremman tuoton sähköntuottajille, jotka ovat investoineet vihreään teknologiaan.

Janus Electricin raskaisiin ajoneuvoihin liittyvään tuotesortimenttiin kuuluu myös dieselkaluston konvertointi sähkökäytölle. Yritys kertoo käyttävänsä akkutekniikkaa, joka mahdollistaa akkukennojen päivittämisen akun käyttöiän aikana, kun uutta teknologiaa saadaan markkinoille.

Yrityksen arvion mukaan vuoteen 2030 mennessä 50 prosenttia Australian maantiekuljetuskalustosta tulee olemaan sähkökäyttöistä.

Euroopassa akkuvaihtoon suhtaudutaan varauksellisesti

Eurooppa tuskin tulee siirtymään kohti akkuvaihtoa ainakaan kovin nopeasti. Ajatus yhdenmukaisen akun käyttöönotosta eri autonvalmistajien tuotteissa tuntuu eurooppalaisesta näkökulmasta vieraalta. Tyypillistä lienee, että kukin autonvalmistaja haluaa suunnitella ja valmistaa tuotteensa ilman kilpailijoiden mukanaoloa prosessissa. Kenties pelkona on myös se, että asiakkaiden merkkiuskollisuuden pelätään ehkä vähentyvän, jos eri valmistajien tuotteissa on liikaa yhdenmukaisuutta.

Suomessa SESKO ry on sähköteknisen alan kansallinen standardointijärjestö. SESKO ry:n SK69-standardointikomitea käsittelee erittäin korkealla ammattitaidolla ja -osaamisella autoihin liittyviä latausinfrastruktuurin käyttöperiaatteita ja standardointia sekä siihen liittyviä käytännön tason ratkaisuja. Komiteassa käsitellään muun muassa latausinfrastruktuurin sähköturvallisuusteemoja. Samoin megawattien tehotasolla tapahtuvan auton akun lataamisen aiheuttamat häiriöt sähköverkkoon ovat komitean kokouksissa keskeisiä puheenaiheita.

Komitean näkemyksen mukaan akkuvaihdon ei uskota olevan Euroopassa toteutettavissa oleva vaihtoehto. Se edellyttäisi akkujen ja latausjärjestelmien hyvin pitkälle vietyä teknistä ja rakenteellista yhtenäisyyttä. Yhtenäisyyttä siinä syvyydessä, että komiteassa ei nähdä eurooppalaisella autoteollisuudella olevan halua toistaiseksi ryhtyä vaadittavaan tekniseen harmonisointiin.

 

Kuva: Adobe Stock