Marko tilastoi lähes 23 000 kilometrin ajot sähköautolla – teki lämpötilan vaikutuksesta auton kulutukseen yllättävänkin havainnon

Marko Konttinen analysoi sähköauton datan samalta 76 kilometrin reitiltä noin puolentoista vuoden ajalta. Lämpötilan vaikutus auton sähkön kulutukseen on selkeä, mutta osittain myös yllättävä.

Kaikkiaan 22 799 kilometriä ja tasan 300 ajosuoritetta sähköautolla vajaan puolentoista vuoden aikana. Vihtiläisen Marko Konttisen perheen Mercedes-Benz EQA 250 -täyssähköauto liikkui noin 152 kilometrin päivämatkaa elokuun 2021 ja tammikuun 2023 välisenä aikana hänen puolisonsa työmatkalla.

Konttinen on analysoinut auton dataa tuolta lähes 23 000 kilometrin matkalta. Ensiksi hän haluaa mainita datasta ja siitä ilmi käyvistä tiedoista yhden merkittävän seikan. Vaikka autosta irronnut data on tietyllä tavalla kiistatonta, sitä ei voi suoraan soveltaa muihin sähköautoihin.

– Eri autot käyttävät eri tavalla virtaa, niiden akkukemia on erilainen, toisissa autoissa talviaikainen lämmitys voi toimia eri suhteella, toinen auto kärsii enemmän kylmästä kuin toinen, Konttinen luettelee syitä, miksi dataa ei voi soveltaa suoraan muun merkkisiin sähköautoihin, välttämättä ei edes muihin Mercedes-Benz -merkkisiin sähköautoihin.

Mutta koska lämpötilan muutokset sekä muutkin olosuhteet vaikuttavat kaikkien sähköautojen energiankulutukseen olennaisesti, Konttisen keräämässä datassa on kuitenkin kaikkiin sähköautoihin vedettävissä yhtäläisyyksiä.

– Mutta isossa kuvassa, perusidea toteutuu kuitenkin, Konttinen sanoo.

Perusolettamus sähköautoista vahvistui

Konttisen mukaan hänen keräämänsä data tavallaan vahvistaa sen olettamuksen, nyrkkisäännön, mikä sähköautoista on.

– Kesän optimilämpötilasta kun mennään talven pakkasiin, auton toimintamatka puolittuu. Se, miten suoraan se tässä näkyy, on tietyllä tavalla hämmästyttävää..

Marko Konttisen analysoima data kertoo sähköautoista myös pari muuta mielenkiintoista seikkaa.

– Oleellinen, ja tavallaan selkeä johtopäätös on sähköauton energiatehokkuus. Kuinka lineaarisesti se muuttuu, kun sää viilenee. Kylmemmän kelin vaikutus sähköauton energiankulutukseen ei tule pelkästään pakkasella, vaan toimintasäde lähtee laskemaan jo 25 asteesta lämpötilan laskiessa kohti nollaa, Konttinen sanoo.

Konttinen toteaakin, että sähköauton toimintasäde lähtee laskemaan lämpötilan vaikutuksesta siis huomattavan paljon aikaisemmin kuin mitä yleisesti on uskottu. Yleisesti on puhuttu, että viileä tai kylmä ilma vaikuttaa sähköauton toimintamatkaan vasta nollan tuntumassa, tai silloin kun ollaan muutamia asteita plussan puolella. Mutta Konttisen analysoimasta datasta käy ilmi, että toimintasäde lähtee laskemaan samantien, kun lämpötila lähtee laskemaan 25 asteesta.

Lisäksi datasta näkyy se, että sähköautollakin on tietyllä tavalla ”helleraja”. Toimintasäde lähtee myös laskuun, kun lämpötila ylittää 25 asteen rajan. Tämä johtuu oletettavasti siitä, että matkustamon ja ehkä myös akun jäähdytyksen viemä energia vasta tuon lämpötilan jälkeen ylittää akun viileyden aiheuttaman ylimääräisen häviön. Sähköauton ajoakku viihtyy yleisesti ottaen noin 25 asteen lämpötilassa tai vähän alle, samanlaisissa lämpötiloissa, missä ihminenkin.

Marko Konttinen sanoo, että jokainen ajomatka, mikä kerättyyn dataan on tehty, auton matkustamon lämpötila on ollut 19 ja 22 asteen välillä. Lämpötilaa ei siis ole valittu auton matkustamoon toimintamatka, vaan matkustamon mukavuus edellä.

Ulkoiset olosuhteet vaikuttavat paljon

Toinen merkittävä seikka, minkä Konttinen havaitsi datasta, on ulkoisten olosuhteiden voimakas vaikutus.

– Tämä näkyy datasta siten, että yksittäisten ajomatkojen hajonta voi olla posketon. Esimerkiksi kahden asteen lämpötilassa auton toimintasäde on voinut olla 250 kilometriä ja toisessa ääripäässä 340 kilometriä.

Suuri hajonta johtuu siitä, että sähköauto on hyötysuhteeltaan varsin ylivoimainen polttomoottoriautoon verrattuna. Sähköauton ajoakun tarjoamasta energiasta noin 85–90 prosenttia pystytään hyödyntämään liikkeen tuottamiseen, jolloin myös erilaiset ulkoiset vaikutukset, kuten voimakas tuuli, sohjoinen tai märkä tie, vaikuttavat auton energian kulutukseen merkittävästi.

Polttomoottoriautot eivät puolestaan ole läheskään niin energiatehokkaita kuin sähköautot, jolloin ulkoiset vaikutukset eivät ole suhteellisesti niin suuria kuin sähköautoissa. Polttomoottoriautojen energiatehokkuus on vain noin 25–30 prosentin luokkaa, lopulla 70–75 prosenttilla kulutetusta energiasta polttomoottoreissa tuotetaan lämpöä.

Luotettavaa dataa

Syy, miksi Marko Konttinen päätti kerätä dataa perheensä sähköauton ajoista on se, että häntä kiinnostaa kovasti miten eri laitteet toimivat, mutta hän ei ymmärtänyt, kuinka sähköauto toimii eri tilanteissa.

– Se kiinnosti ja siksi päätin ottaa selvää, että mitä tämä ”kuuma peruna” oikein tarkoittaa, Konttinen sanoo.

Konttinen rekisteröityi tronity.io -palveluun, johon auto lähettää datan automaattisesti kun palvelun on ottanut käyttöön.

Datan luotettavuutta lisää myös se, että reitti, jolla päivittäinen ajosuorite ja siitä tullut data tallentui, on hyvin ruuhkaton, joten muun liikenteen vaikutus ajosuoritteeseen on vähäinen.

– Kaikkien ajokertojen keskinopeus on ollut 80 kilometriä tunnissa ja yksittäiset kulutusarvot on painotettu vastaamaan tuota keskinopeutta, jotta liikennevaihteluiden vaikutus minimoituisi, Marko Konttinen sanoo.

Myöskään auton esilämmityksen syömä energia ei ole mukana datassa, data sisältää vain auton ajossa kuluttaman energian.

Auton kulutuksen Konttinen laski ajoakun varaustilan muutoksesta, koska auton itsensä ilmoittama kulutuslukema ei huomio auton akun sisäisen resistanssin muutosta kylmällä.

– Kesällä numerot ovat käytännössä yksi ja sama, talvella auton akusta hupenee jopa 10 prosenttia enemmän energiaa kuin mitä auto kertoo, Konttinen sanoo.

Marko Konttinen sanoo, että datan korrelaatiokäyrä eli diagrammissa näkyvä punainen viiva on luotettavuudeltaan myös hyvin korkea. R2-arvo on 0,855 eli käyrän muodosta 85,5 prosenttia selittyy sillä ulkolämpötilalla, missä autolla kulloinkin jokaisen ajosuoritteen aikana ajettiin.

Teksti Manu Tuppurainen Kuva Moottorin arkisto Data Marko Konttinen