Sähköauton ja sen voimalinjan kehitystilannekatsaus

Abstract

Ilmasto-ongelmia ratkaistaessa polttomoottoriautojen rinnalle ovat yleistymässä sähköautot. Sähköautot auttavat vähentämään ajoneuvoista aiheutuvia kasvihuonekaasupäästöjä, jos energiantuotanto on tehty päästöttömällä tavalla. Sähköautot parantavat myös kaupunkien ilmanlaatua, koska niistä ei tule paikallispäästöjä.

Työn tavoitteena on selvittää, mikä on sähköautojen tilanne tällä hetkellä, ja mihin ollaan menossa. Työssä tarkastellaan sähköauton ja sen voimalinjan tärkeimpiä komponentteja, erityisesti akuissa ja niiden jäähdytyksessä käytettyjä ratkaisuja, sekä eri sähkömoottorityyppejä. Komponenttien hyötyjä ja haittoja esitellään. Työssä vertaillaan sähköautojen ja polttomoottoriautojen eroja. Myös tämän hetken yleisimpiä sähköautoja vertaillaan keskenään.

Nykyhetken tekniikan lisäksi tarkastellaan tulevaisuudessa mahdollisia ratkaisuja. Akkuratkaisuissa tulevaisuudessa litium-rikkiakut haastavat nykyisiä litium-ioniakkua, sekä kahden akkutyypin yhdistelmien oletetaan yleistyvän, jotta eri akkutyyppien hyödyt saadaan maksimoitua. Moottoriratkaisuissa kestomagneettimoottorit ovat valtaamassa alaa.

Battery electric vehicles are a good solution in the battle against climate change if energy production is done in a sustainable way. Electric vehicles are becoming more common alongside internal combustion engine vehicles. Battery electric vehicles have no local emissions, which can solve the problems with air quality in big cities.

The objective of this thesis was to review the main components of the battery electric vehicle and its drivetrain. The main focus was on the battery and their cooling solutions, and the electric motor. The benefits and disadvantages of each component were studied. In the thesis the battery electric vehicle and the internal combustion engine vehicle were compared. Also, the most common battery electric vehicles were compared between each other.

The thesis reviews the technology used today, as well as the possible technologies used in the near future. With the battery solutions, lithium-sulphur batteries and dual-battery solutions are predicted to challenge the lithium-ion batteries used today.