L1e ajoneuvojen sähkökonversiot ja niiden kannattavuus

Abstract

Tässä opinnäytetyössä käsiteltiin kevyiden L1e-luokan ajoneuvojen sähkökonversioihin liittyviä teknisiä vaatimuksia, määräyksiä sekä kannattavuutta. Työssä tutkittiin, millä edellytyksillä polttomoottorilla varustettu ajoneuvo voidaan muuttaa sähkökäyttöiseksi ja hyväksyä muutoskatsastuksessa. Sähkökonversion toteutukseen vaikuttavat sekä kansallinen lainsäädäntö, Traficomin määräykset, että useat UNECE-säädökset, joiden avulla voidaan osoittaa ajoneuvon sähköjärjestelmän turvallisuus ja vaatimustenmukaisuus.

Työssä esiteltiin sähköajoneuvojen keskeisimmät komponentit, kuten sähkömoottori, moottorinohjain, akusto ja BMS-järjestelmä, sekä niiden sijoitteluun ja suojaamiseen liittyvät vaatimukset. Sähkökonversioiden todettiin olevan mekaanisesti suoraviivaisia, mutta akustoon liittyen suojauksen, EMC-vaatimusten ja dokumentoinnin havaittiin muodostavan prosessin haastavimman osan.

Lisäksi työssä analysoitiin sähkö- ja polttomoottorimopojen kustannuksia kokonaiskustannusmallin (TCO) avulla. Laskelmissa todettiin sähkömopon käyttökustannusten olevan selkeästi pienemmät kuin polttomoottorimopolla, ja sähkökonversion arvioitiin voivan olla taloudellisesti kannattava ratkaisu, mikäli ajoneuvo käytetään säännöllisesti ja konversion toteutus suunnitellaan huolellisesti.

Opinnäytetyössä havaittiin myös, että sähkökonversioihin liittyvä ohjeistus on hajanaista ja eri säädöksiin sisältyviä vaatimuksia joudutaan kokoamaan useista lähteistä. Viranomaisilta katsottiin tarvittavan yhtenäistä ja selkeäkielistä määräystä, joista kaikki muutoskatsastuksessa vaadittavat tiedot löytyisivät yhdestä lähteestä.

This thesis examined the technical requirements, regulations and economic feasibility related to electric conversions of light L1e-class vehicles. The study focused on the conditions under which an internal combustion engine-powered vehicle can be converted to electric drive and approved in a modification inspection. The conversion process is affected by national legislation, the regulations issued by Traficom, and several UNECE standards, which together ensure the safety and compliance of the vehicle’s electrical system.

The thesis presented the key components of electric vehicles – including the electric motor, motor controller, battery pack and the BMS – and discussed the requirements related to their placement, protection and integration. While the me-chanical part of the conversion is relatively straightforward, the requirements concerning the battery system, safety protection and EMC compliance were identified as the most challenging aspects of the process.

The study also analysed the cost structure of electric and combustion engine mopeds using the Total Cost of Ownership (TCO) model. The results indicated that the operating costs of an electric moped are significantly lower, and that an electric conversion can be economically viable when the vehicle is used regularly and the conversion is carefully planned.

Furthermore, it was observed that guidance related to electric conversions is scattered across multiple sources, making the process difficult to interpret even for experienced inspectors. The thesis concludes that clearer and more unified regulatory instructions from authorities would be beneficial, particularly concerning the requirements for modification inspections.