Viime päivinä on uutisoitu hybridiautojen suosiosta ja käytettyjen sähköautojen pulasta. On myös päivitelty sähköllä toimivia potkulautoja, jotka näyttävät olevan liian suosittuja. Päivän Hesarin vieraskynässä autotekniikan kanssa töitä tehnyt Kari Kaihonen kirjoittaa hybridiauton ekologisuudesta.
Tein töitä kymmenkunta vuotta sitten sähköisen liikenteen tutkimushankkeissa SIMBe ja eSINI. Tavoite oli selvittää, miten tuotetaan ja jaetaan sähköautojen sähkö. Mutta ensin piti selvittää, paljonko sähköä tarvitaan. Eli oli luotava kehityskuva siitä, mitä sähkö tieliikenteen energiamuotona merkitsee ja minkälaiseen ajoneuvotekniikan tulevaisuuteen se johtaa ja milloin.
Oma osuuteni oli selvittää sähköistymistä liikennejärjestelmän näkökulmasta. Paljonko ajetaan, missä, miten paljon sähköä kuluu, kuinka tieliikenteen sähkönkulutus kehittyy. Tutkimuksemme tulokset eivät saaneet juurikaan julkisuutta. Ehkä siksi, että ne olivat tylsiä. Emme voineet ennustaa suuria mullistuksia, romahtavaa sähköverkkoa tai useiden uusien ydinvoimaloiden tarvetta. Niillä olisi päässyt otsikoihin.
Tärkein tulos oli, että tieliikenteen sähköistyminen ei oikeastaan vaikuta mitään. Ajoneuvojen energiankulutus on pientä sähköntuotannon määrään nähden. Sähkönkulutuksen vuorokausivaihtelusta löytyy aukkoja akkujen lataamiseen. Sähkökiukaat ovat suurempi haaste kuin autojen lataus.
Autojen sähköistyksellä on rajansa luonnonvarojen saatavuuden vuoksi. Mutta suurin este on autoteollisuus ja autokauppa itse. Autokanta ei uusiudu kerralla, vaan Euroopassa noin 15 vuodessa, Suomessa noin 20 vuodessa. Mutta autoteollisuuskaan ei uudistu kerrasta. Polttomoottoriautoja tekevät tehtaat eivät muutu hetkessä akku- ja sähkölaitetehtaiksi.
Autokannan muutoksen edellytyksiä kuvaa alla oleva kuvio. Kuviossa automyynti muuttuu sähköiseksi mahdollisimman nopeasti. Eli siten, että kaikki uudet myyntiin tulevat automallit ovat sähköautoja. Tällainen kehitys tarkoittaa, että sähköautojen myynti saavuttaa maksimiosuutensa noin 12 vuodessa, koska automallit ovat myynnissä yleisesti 6 vuotta. Ja vasta tästä 20 vuotta eteenpäin Suomessa autokanta muuttuu sähköiseksi.
Jos sähköautojen myynti olisi alkanut kasvaa heti vuodesta 2012 kun tutkimukseni julkaistiin, sähköautojen osuus automyynnistä saavuttaisi maksiminsa noin 2025. Mutta näin ei tapahtunut. Sähköautomyynti on marginaalista edelleen, koska ei ole tarjontaa. Ja se taas juontaa juurensa autoteollisuudesta, joka tekee vanhoissa tehtaissaan edelleen polttomoottoriautoja. Minkä tunnistin jo 2011. Kauniisti ajatellen autoteollisuus kerää öljyautoilla rahaa voidakseen investoida tehtaidensa uusimiseen sähköautotehtaiksi. Mutta se ei edes rajattomalla rahalla voi tapahtua heti.
Autotehtaat tekevät nyt mielellään hybridejä. Niitä on helpompi myydä kuin täyssähköautoja, joilla pitkien matkojen ajo on hankalaa. Mutta nykyisellä hybridikonseptilla autotehdas saa edelleen tekemistä ja siten tuloja moottori- ja vaihteistotehtailleen. Useimmat nykyhybridit ovat kuitenkin kalliita valmistaa, kun niihin tehdään sekä öljy- että sähköauton tekniikka. Teollisuuden on silti pakko tehdä hybridejä ja myydä niitä markkinahintaan eli öljyautoa huonommalla katteella, koska hybridi on myös hallinnollinen keino täyttää autotuotannon keskimääräinen päästövaatimus.
Sähköauton toimintamatka oli 10 vuotta sitten suuri väitetty ongelma. Koska oli totuttu siihen, että öljyautolla voi ajaa tankillisella 500 kilometriä. Eli Suomessa öljyautolla pääsee yhdellä tankkauksella mökille. Mutta vaatimus oli ja on edelleen typerä, koska päivittäiset ajot ovat vain 10 % tankillisen kapasiteetista. Yöllä ei tarvita teholatausta 10 päivän ajoja varten, vaan riittää ladata päivän ajoihin kuluva 10 kWh. Se tulee ”tavallisesta” pistorasiasta neljässä tunnissa. Ja ruoanlaitto tai erityisesti sähkökiuas tarvitsevat isomman tehon kuin tuo auton lataus.
Mökkimatkoja varten tarvitaan jotain muuta. Mutta koko autokantaa ei tarvita mökkimatkoihin, joten on tarpeetonta, että kaikki autot ovat mökkimatka-autoja. Kuten Kari Kaihonen vieraskynässään hyvin kuvaili. Se muu oli keksitty myös jo viime vuosikymmenellä, nimellä Range Extender. Polttomoottorikäyttöinen aggregaatti, jonka teho riittää maantienopeuden ylläpitoon. Se voi olla varusteluoptio tai lisälaite, jonka voi vuokrata tarvittaessa.
Suurempi asia liikenteessä on kuitenkin teknologiamurros, jonka sähkökäyttö tuo. Vertasin sitä jo tutkimustyössäni siihen, mitä kaikkea nykyinen kännykkä tekee ja mitä kaikkea tarvittiin samaan menneisyydessä. Lankapuhelin, levysoitin, televisio, valokuvakamera, videokamera, herätyskello, taskukalenteri tai Time Manager -kansio, sanomalehti jne.
Esimakua tästä murroksesta ovat sähköpotkulaudat. Sellaisen voi vuokrata parilla eurolla muutaman kilometrin kaupunkimatkaan. Tai laitteen voi ostaa noin 500 €:lla. Ja se tekee 95 % siitä, minkä auto, joka maksaa 50–100 kertaa enemmän.
Potkulauta ei käy kaikille. Mutta se ei ole sähköisen tieliikenteen teknologiamurroksessa mikään ongelma. Jo pari vuotta on ollut myynnissä sähkökäyttöisiä koppimopoja. Niissä ei kastu eikä palele, ne eivät kaadu talvella ja niitä voisi ostaa 10 yhden auton hinnalla. Koppimopoja myydään eläkeläisille, joilla ei enää ole ajokorttia. Eikä ehkä rahaakaan auton pitämiseen. Mutta kun autoiluun perustuvassa yhteiskunnassa tarvitaan autolle korvike.
Koppimopo kulkee yhdellä latauksella 50–100 km. Eli voi ajella noin 1,5–3 tuntia valitun akun mukaan. Siihen ei tarvita satojen kilojen painoista akkua. Sähköpotkulaudan parin kilon akun lataus riittää yli kahden tunnin ajeluun. Olennaista on, että kumpikin kuljettaa akullaan keskimäärin 75 kilon painoista ihmistä. Mutta ei siinä sivussa 1,5 tonnia rautaa, kuten auto.
Kuten kännykkä, potkulauta, koppimopo, sähköpyörä, Segway, sähkörullalauta tai yksipyöräinen, ne kaikki tulevat vaikuttamaan ihmisten tapoihin liikkua ja hoitaa asioitaan. Ja tuleva liikkumiskulttuuri on toinen kuin autoon perustuva nykyinen liikkumiskulttuuri. Osmo Soininvaara kirjoitti hiljan siitä, miten liikkumisvälineiden kehitys otetaan huomioon liikenneverkon kehityksessä.
Pyöräilyä ryhdyttiin ottamaan huomioon liikennerakentamisessa tämän vuosituhannen alussa. Mutta edelleen katurakentamisen perusta on 3,5 metriä leveä autokaista. Ihmisen kokoiset uudet sähköiset välineet eivät tarvitse autokaistaa eivätkä autojen parkkiruutuja. Mutta kuten sähköpotkulautojen ja polkupyörien kanssa on jo nähty, jako autokaistaan ja jalkakäytävään ei sovi kehittyvälle liikkumisen teknologialle.
Suuri kysymys on, onko liikkumisen kehitys otettava hallintaan vai hoitavatko markkinat kehityksen.
Oma vastaukseni on, että markkinat eivät hoida. Ilmaston kannalta kestää liian kauan, että autoilu säilyy ja muuttuu päästöttömäksi. Sähköautojen teknologia on ollut olemassa jo 1900-luvun alusta lähtien. Vasta pakottavat ympäristönormit ovat saaneet autoteollisuuden tekemään edes hybridejä. Syy on siinä, että öljyautoilu on alan teollisuudelle parempi busines kuin sähköinen liikenne.
Toinen syy julkisen vallan ohjauksen pakollisuuteen on, että teollisuus ja markkinat eivät hallinnoi kaavoitusta ja katurakentamista. Kaavoitus on luonnollinen monopoli, jolla ei voi olla markkinoita, kun on olemassa vain yksi kaupungin katuverkko.
Jotta tieliikenteen teknologiamurros onnistuu, tai jotta emme jää siinä kehityksen jalkoihin, hallinnossamme tarvitaan osaamista. Poliittisesti sopiva hallintohenkilöstö ja konsulttivetoinen osaaminen eivät riitä. On suuri haaste korjata hallintomme osaamisen ulkoistaminen, jota on tehty aktiivisesti jo vuosikymmeniä.
Lähes vuosikymmen tutkimustyöni jälkeistä aikaa on myös osoittanut, etteivät markkinat ratkaise tieliikenteen sähköistymistä kuluttajan ja ympäristön kannalta suotuisalla tavalla. Tieliikenteen teknologiaa ohjaavat käytännössä lainsäädäntö ja määräykset. Markkinat ovat tuottaneet alkeellisia yrityksiä tehdä sähkökäyttöisiä kopioita polttomoottoriautoista. Ne eivät perustu sähkökäytön tarjoamiin hyötyihin, vaan tuhlaavat luonnonvaroja pahimmillaan vielä enemmän kuin öljyautot.
SIMBe raporttini
Sähköisten kulkuneuvojen integroituminen liikennejärjestelmään D3.1 (2011-1)
Integration of electric vehicles and transport system D3.1 (2011-2)
Development of a blueprint for the charging network needed for Electrical Vehicles D3.2 (2011-3)
Environmental assessment for the whole EV life cycle D3.3 (2012-1)
Mobility management report, including mobility as a service D3.4 (2012-2)
 |
| Mieluummin sähkötankkaus, kiitos! |
Oma osuuteni oli selvittää sähköistymistä liikennejärjestelmän näkökulmasta. Paljonko ajetaan, missä, miten paljon sähköä kuluu, kuinka tieliikenteen sähkönkulutus kehittyy. Tutkimuksemme tulokset eivät saaneet juurikaan julkisuutta. Ehkä siksi, että ne olivat tylsiä. Emme voineet ennustaa suuria mullistuksia, romahtavaa sähköverkkoa tai useiden uusien ydinvoimaloiden tarvetta. Niillä olisi päässyt otsikoihin.
Tärkein tulos oli, että tieliikenteen sähköistyminen ei oikeastaan vaikuta mitään. Ajoneuvojen energiankulutus on pientä sähköntuotannon määrään nähden. Sähkönkulutuksen vuorokausivaihtelusta löytyy aukkoja akkujen lataamiseen. Sähkökiukaat ovat suurempi haaste kuin autojen lataus.
 |
| Sähköpotkulauta on todella kätevä. Se palvelee samoin kuin polkupyörä. Paitsi että voit mennä siistinä ja ilman hikoilua suoraan palaveriin. Jopa hellepäivänä. Toukokuu 2019. |
Autojen sähköistyksellä on rajansa luonnonvarojen saatavuuden vuoksi. Mutta suurin este on autoteollisuus ja autokauppa itse. Autokanta ei uusiudu kerralla, vaan Euroopassa noin 15 vuodessa, Suomessa noin 20 vuodessa. Mutta autoteollisuuskaan ei uudistu kerrasta. Polttomoottoriautoja tekevät tehtaat eivät muutu hetkessä akku- ja sähkölaitetehtaiksi.
Autokannan muutoksen edellytyksiä kuvaa alla oleva kuvio. Kuviossa automyynti muuttuu sähköiseksi mahdollisimman nopeasti. Eli siten, että kaikki uudet myyntiin tulevat automallit ovat sähköautoja. Tällainen kehitys tarkoittaa, että sähköautojen myynti saavuttaa maksimiosuutensa noin 12 vuodessa, koska automallit ovat myynnissä yleisesti 6 vuotta. Ja vasta tästä 20 vuotta eteenpäin Suomessa autokanta muuttuu sähköiseksi.
 |
| Jos jokainen uusi markkinoille tuleva automalli olisi sähköauto, sähköautojen myynti Suomessa kasvaisi violetin käyrän (EV sales) mukaan. Jos sähköautojakin käytetään noin 20 vuotta kuten autoja käytetään Suomessa nykyisin, myynti tasaantuisi punaisen käyrän (EV eqv. sales) mukaiseksi. Ja siitä kun sähköautomyynti on saavuttanut huippunsa, menee vielä 20 vuotta, ennen kuin koko autokanta on uusiutunut sähköautojen maksimiosuuteen. Kuva Alku 2011-1. |
Jos sähköautojen myynti olisi alkanut kasvaa heti vuodesta 2012 kun tutkimukseni julkaistiin, sähköautojen osuus automyynnistä saavuttaisi maksiminsa noin 2025. Mutta näin ei tapahtunut. Sähköautomyynti on marginaalista edelleen, koska ei ole tarjontaa. Ja se taas juontaa juurensa autoteollisuudesta, joka tekee vanhoissa tehtaissaan edelleen polttomoottoriautoja. Minkä tunnistin jo 2011. Kauniisti ajatellen autoteollisuus kerää öljyautoilla rahaa voidakseen investoida tehtaidensa uusimiseen sähköautotehtaiksi. Mutta se ei edes rajattomalla rahalla voi tapahtua heti.
Autotehtaat tekevät nyt mielellään hybridejä. Niitä on helpompi myydä kuin täyssähköautoja, joilla pitkien matkojen ajo on hankalaa. Mutta nykyisellä hybridikonseptilla autotehdas saa edelleen tekemistä ja siten tuloja moottori- ja vaihteistotehtailleen. Useimmat nykyhybridit ovat kuitenkin kalliita valmistaa, kun niihin tehdään sekä öljy- että sähköauton tekniikka. Teollisuuden on silti pakko tehdä hybridejä ja myydä niitä markkinahintaan eli öljyautoa huonommalla katteella, koska hybridi on myös hallinnollinen keino täyttää autotuotannon keskimääräinen päästövaatimus.
 |
| Sähköauton ongelmana pidetään latausmahdollisuuksien puutetta ja lyhyttä latausväliä ja toimintamatkaa. Lataustolppia on ollut myynnissä jo yli 10 vuotta, ja harvat silloin tarjolla olleet sähkäautot kulkivat yhdellä latauksella parin kolmen päivän ajot. Päivän sähköntarpeeseen riittää valovirtapistorasia. Pikalataustolppia ei tarvita tiheämpään kuin nykyisin on bensa-asemia ja kauppojen parkkialueita. Puutetta on ostettavissa olevista järkevistä sähköautoista. Kuva lokakuulta 2010. |
Sähköauton toimintamatka oli 10 vuotta sitten suuri väitetty ongelma. Koska oli totuttu siihen, että öljyautolla voi ajaa tankillisella 500 kilometriä. Eli Suomessa öljyautolla pääsee yhdellä tankkauksella mökille. Mutta vaatimus oli ja on edelleen typerä, koska päivittäiset ajot ovat vain 10 % tankillisen kapasiteetista. Yöllä ei tarvita teholatausta 10 päivän ajoja varten, vaan riittää ladata päivän ajoihin kuluva 10 kWh. Se tulee ”tavallisesta” pistorasiasta neljässä tunnissa. Ja ruoanlaitto tai erityisesti sähkökiuas tarvitsevat isomman tehon kuin tuo auton lataus.
Mökkimatkoja varten tarvitaan jotain muuta. Mutta koko autokantaa ei tarvita mökkimatkoihin, joten on tarpeetonta, että kaikki autot ovat mökkimatka-autoja. Kuten Kari Kaihonen vieraskynässään hyvin kuvaili. Se muu oli keksitty myös jo viime vuosikymmenellä, nimellä Range Extender. Polttomoottorikäyttöinen aggregaatti, jonka teho riittää maantienopeuden ylläpitoon. Se voi olla varusteluoptio tai lisälaite, jonka voi vuokrata tarvittaessa.
 |
| Kännykkä on paljon enemmän kuin langaton puhelin, jota voi pitää taskussa. Kännykkä on teknologiamurros, jonka suurin merkitys on ihmisten käyttäytymisen murros. Sekä kaikessa, mihin ennen tarvittiin erillisiä, kalliita ja raskaita laitteita, että sellaisessa, mitä ei aikaisemmin voinut tehdä ollenkaan. Tieliikenteen sähköistyminen tulee olemaan vastaava muutos, joka vapauttaa ihmiset polttomoottoriauton rajoituksista. Kuvalähde Alku 2011-1. |
Suurempi asia liikenteessä on kuitenkin teknologiamurros, jonka sähkökäyttö tuo. Vertasin sitä jo tutkimustyössäni siihen, mitä kaikkea nykyinen kännykkä tekee ja mitä kaikkea tarvittiin samaan menneisyydessä. Lankapuhelin, levysoitin, televisio, valokuvakamera, videokamera, herätyskello, taskukalenteri tai Time Manager -kansio, sanomalehti jne.
Esimakua tästä murroksesta ovat sähköpotkulaudat. Sellaisen voi vuokrata parilla eurolla muutaman kilometrin kaupunkimatkaan. Tai laitteen voi ostaa noin 500 €:lla. Ja se tekee 95 % siitä, minkä auto, joka maksaa 50–100 kertaa enemmän.
Potkulauta ei käy kaikille. Mutta se ei ole sähköisen tieliikenteen teknologiamurroksessa mikään ongelma. Jo pari vuotta on ollut myynnissä sähkökäyttöisiä koppimopoja. Niissä ei kastu eikä palele, ne eivät kaadu talvella ja niitä voisi ostaa 10 yhden auton hinnalla. Koppimopoja myydään eläkeläisille, joilla ei enää ole ajokorttia. Eikä ehkä rahaakaan auton pitämiseen. Mutta kun autoiluun perustuvassa yhteiskunnassa tarvitaan autolle korvike.
 |
| Tällainen koppimopo toimii sähköllä, sen kanssa pysyy kuivana ja pystyssä myös talvella. Ajoneuvoluokka on mopo, joten nykyiset eläkeläiset eivät tarvitse ajokorttia. Akun kapasiteetin voi valita itse. Yhdellä runsaan tunnin latauksella pääsee vähintään 50 km. Kuva syyskuussa 2017. |
Koppimopo kulkee yhdellä latauksella 50–100 km. Eli voi ajella noin 1,5–3 tuntia valitun akun mukaan. Siihen ei tarvita satojen kilojen painoista akkua. Sähköpotkulaudan parin kilon akun lataus riittää yli kahden tunnin ajeluun. Olennaista on, että kumpikin kuljettaa akullaan keskimäärin 75 kilon painoista ihmistä. Mutta ei siinä sivussa 1,5 tonnia rautaa, kuten auto.
Kuten kännykkä, potkulauta, koppimopo, sähköpyörä, Segway, sähkörullalauta tai yksipyöräinen, ne kaikki tulevat vaikuttamaan ihmisten tapoihin liikkua ja hoitaa asioitaan. Ja tuleva liikkumiskulttuuri on toinen kuin autoon perustuva nykyinen liikkumiskulttuuri. Osmo Soininvaara kirjoitti hiljan siitä, miten liikkumisvälineiden kehitys otetaan huomioon liikenneverkon kehityksessä.
Pyöräilyä ryhdyttiin ottamaan huomioon liikennerakentamisessa tämän vuosituhannen alussa. Mutta edelleen katurakentamisen perusta on 3,5 metriä leveä autokaista. Ihmisen kokoiset uudet sähköiset välineet eivät tarvitse autokaistaa eivätkä autojen parkkiruutuja. Mutta kuten sähköpotkulautojen ja polkupyörien kanssa on jo nähty, jako autokaistaan ja jalkakäytävään ei sovi kehittyvälle liikkumisen teknologialle.
 |
| Tallinnassa sai vuokrata jo vuonna 2008 Segway-sähkökulkimia. Mutta missä niillä on hyvä liikkua? Jalkakäytävälle ne ovat suuria, autokaistalle pieniä. Tilankäyttö on kuitenkin tehokkaampaa kuin autoilla tai polkupyörillä. Katuverkkoa ja asemakaavan liikennetilaa eivät voi jakaa kulkuvälineiden kauppiaat markkinavoimien perusteella. Liikkumisen murroksen hoitamiseen on oltava osaamista kaupunki- ja liikennesuunnittelusta vastaavilla viranomaisilla. Kuva toukokuussa 2008. |
Suuri kysymys on, onko liikkumisen kehitys otettava hallintaan vai hoitavatko markkinat kehityksen.
Oma vastaukseni on, että markkinat eivät hoida. Ilmaston kannalta kestää liian kauan, että autoilu säilyy ja muuttuu päästöttömäksi. Sähköautojen teknologia on ollut olemassa jo 1900-luvun alusta lähtien. Vasta pakottavat ympäristönormit ovat saaneet autoteollisuuden tekemään edes hybridejä. Syy on siinä, että öljyautoilu on alan teollisuudelle parempi busines kuin sähköinen liikenne.
Toinen syy julkisen vallan ohjauksen pakollisuuteen on, että teollisuus ja markkinat eivät hallinnoi kaavoitusta ja katurakentamista. Kaavoitus on luonnollinen monopoli, jolla ei voi olla markkinoita, kun on olemassa vain yksi kaupungin katuverkko.
Jotta tieliikenteen teknologiamurros onnistuu, tai jotta emme jää siinä kehityksen jalkoihin, hallinnossamme tarvitaan osaamista. Poliittisesti sopiva hallintohenkilöstö ja konsulttivetoinen osaaminen eivät riitä. On suuri haaste korjata hallintomme osaamisen ulkoistaminen, jota on tehty aktiivisesti jo vuosikymmeniä.
Lähes vuosikymmen tutkimustyöni jälkeistä aikaa on myös osoittanut, etteivät markkinat ratkaise tieliikenteen sähköistymistä kuluttajan ja ympäristön kannalta suotuisalla tavalla. Tieliikenteen teknologiaa ohjaavat käytännössä lainsäädäntö ja määräykset. Markkinat ovat tuottaneet alkeellisia yrityksiä tehdä sähkökäyttöisiä kopioita polttomoottoriautoista. Ne eivät perustu sähkökäytön tarjoamiin hyötyihin, vaan tuhlaavat luonnonvaroja pahimmillaan vielä enemmän kuin öljyautot.
SIMBe raporttini
Sähköisten kulkuneuvojen integroituminen liikennejärjestelmään D3.1 (2011-1)
Integration of electric vehicles and transport system D3.1 (2011-2)
Development of a blueprint for the charging network needed for Electrical Vehicles D3.2 (2011-3)
Environmental assessment for the whole EV life cycle D3.3 (2012-1)
Mobility management report, including mobility as a service D3.4 (2012-2)
