Paljonko maksaisit 5 minuutin säästöstä: Miksi nopeampi lataus on mielestämme yliarvostettua

Geely aloitti 2.25 MW:n latureidensa asennukset viidessä kiinalaiskaupungissa viime viikolla. Kukin latauskaappi voi palvella kahta autoa yli 1 MW:n teholla kumpaakin, ja Geelyn nopeimpien mallien huipputeho on noin 1.1 MW. Yhtiö oli 30. syyskuuta Raunheimissa etsimässä saksalaisia kumppaneita 1 000 kW:n latausasemien rakentamiseen. Aikataulua ei kerrottu, eikä yhtiö nimennyt Euroopassa myytävää autoa, joka voisi käyttää tällaista laturia. BYD:llä on Kiinassa 11 586 flash charging -asemaa, ja se on luvannut 3 000 Eurooppaan. Yhdysvalloissa EVgo siirsi 750 kW:n järjestelmänsä vuoteen 2027.

Tekniikka on vaikuttavaa. Silti pidämme sitä yliarvostettuna, ainakin Euroopan henkilöautoissa. Pikalatauspysähdys ei ole tankkauspysähdys. Ihmiset kytkevät auton lataukseen ja lähtevät pois, ja auto on yleensä valmis ennen kuin he palaavat. Ja megawatti on kallis, pääasiassa siksi, mitä se vaatii sähköverkolta.

Jäljelle jää yksinkertainen kysymys. Paljonko maksaisit 5 minuutin säästöstä? Yritimme laskea sille hinnan.

Nykyiset laturit ovat jo autoja nopeampia

Tarkastelimme elo–lokakuun alun väliseltä ajalta 15.4 miljoonaa latauskertaa vähintään 150 kW:n latureilla Norjassa, Ruotsissa, Alankomaissa, Ranskassa ja Sveitsissä. Keskimääräinen auto oli pistokkeessa 27 minuuttia. 400–700 kW:n latureilla aikaa kului 24.5 minuuttia. 150–249 kW:n latureilla 27.9 minuuttia.

Yli kaksi kertaa tehokkaampi laturi säästää siis noin 3 minuuttia, eikä Norjassa ja Ruotsissa säästä mitään. Rajoite on auto. Useimmat akut laskevat lataustehoa selvästi jo ennen 80%:a suojatakseen itseään, eikä suurempi laturi muuta sitä. Näimme saman kesäkuussa toisesta kulmasta: tehon kaksinkertaistaminen latauspaikkaa kohden lyhensi latauskertoja 0–13%.

Fastned myy keskimäärin 26.9 kWh energiaa latauskertaa kohti, ja IONITY ilmoittaa luvuksi 30 kWh. Kun tämä jaetaan 27 minuutilla, saadaan 59–66 kW latureilla, joiden keskimääräinen nimellisteho on 269 kW. Tämä on oma laskelmamme heidän keskiarvojensa ja mittaamamme ajan perusteella, mutta Kempowerin omat tiedot päätyvät samaan: keskimäärin 52.9 kW latauskertaa kohden Isossa-Britanniassa. Euroopan nykyiset pikalaturit tuottavat noin neljänneksen nimellistehostaan.

Mitä nopeampi akku tuo tullessaan

Selvittääksemme, mihin aika kuluu, mallinsimme auton, jossa on 90 kWh käytettävissä olevaa kapasiteettia ja joka ladataan 20%:sta 80%:iin, neljällä erilaisella latauskäyrällä: tyypillinen auto tänään, paras auto tänään, auto joka pitää 150 kW:n tehon koko matkan, sekä megawattia hyödyntävä auto 12C-akulla.

Tyypillisen auton siirtäminen 150 kW:n laturista 350 kW:n laturiin säästää alle minuutin. Auto, joka vain pitäisi 150 kW:n tehon 80%:iin asti, säästäisi vielä kolme minuuttia millä tahansa jo maassa olevalla laturilla. Mallissamme Euroopassa tänään myytävät parhaat autot lataavat 20%:sta 80%:iin noin 18 minuutissa 350 kW:n laturilla. Saksalainen autoilujärjestö ADAC on testannut kaksi uusinta, BMW iX3:n ja Mercedes CLAn. Molemmat saavuttivat 296 kW:n huipun ADACin 300 kW:n testilaturilla. iX3:lla 10%:sta 80%:iin kului 25 minuuttia, ja CLA:n keskimääräinen teho koko latauksen aikana oli 169 kW.

Megawattia hyödyntävä auto tekee sen alle kuudessa minuutissa 1 MW:n laturilla. 350 kW:n laturilla aikaa kuluu noin kymmenen minuuttia. Suurin osa hyödystä tulee siis akusta. Megawattilaturi itsessään tuo 4.4 minuuttia lisää säästöä, ja vain autoille, jotka pystyvät vastaanottamaan megawatin — mikä tarkoittaa nykyään kourallista kiinalaismalleja.

Kuljettajat eivät odota auton vieressä

Kun tankkaat bensiiniä, seisot auton vieressä viisi minuuttia. Pikalaturilla kytket auton lataukseen ja lähdet pois: vessaan, kahville, syömään. Laturilla säästetty aika merkitsee vain, jos muuten seisoisit siinä odottamassa.

Portugalin kansallinen latausalusta kirjaa jokaisen tilamuutoksen, joten näemme, kuinka kauan ihmiset todella viipyvät. Vähintään 150 kW:n latureilla tämän kesän mediaanipysähdys kesti 30 minuuttia, ja puolet kaikista pysähdyksistä kesti 20–45 minuuttia. Noin joka kymmenes kesti enintään kymmenen minuuttia. Nykyiset latausnopeudet muovaavat näitä lukuja, joten ne eivät kerro, mitä kuljettajat tekisivät nopeammalla autolla. Ne kuitenkin osoittavat, että useimmat käyttävät ajan jo nyt johonkin muuhun.

Megawattia hyödyntävälle autolle etu 350 kW:n laturiin nähden katoaa, kun kuljettaja on poissa yli noin 11 minuuttia. Molemmat laturit valmistuvat ennen kuljettajan paluuta. ChargePointin toimitusjohtaja sanoi elokuussa pitkälti saman: palveluasemat on rakennettu 10–15 minuutin pysähdyksiä varten, eikä useimmat kuljettajat huomaa eroa yhdeksän ja yhdentoista minuutin välillä. Fastned kertoo suunnittelevansa asemansa niin, että 15 minuutin lataus tuntuu tervetulleelta tauolta.

Kuorma-autoille tämä on kirjattu lakiin: 45 minuutin tauko neljän ja puolen ajotunnin jälkeen, ja megawattilatausstandardi on mitoitettu täyttämään kuorma-auton akku tuon tauon aikana. Henkilöautoilla ei ole vastaavaa sääntöä. Niiden kuljettajienkin on silti käytävä vessassa.

Suurin osa megawatin kustannuksesta on verkkoliitäntää

Megawattilaitteisto ei ole kW:ta kohden juuri nykyistä markkinatarjontaa kalliimpaa. ICCT:n kustannuskysely havaitsi laitteiston halpenevan hieman kW:ta kohti 50 kW:sta 350 kW:iin, ja Fraunhofer ISI arvioi megawattilaitteiston hinnaksi €337–460 per kW, suunnilleen saman kuin 350 kW:n laturilla. Ongelma on mittakaava. Megawattilatauspaikassa on yli kolme kertaa enemmän kW:ta kuin 300 kW:n latauspaikassa, joten se maksaa noin kolme kertaa enemmän, samalla kun auto päättää, kuinka paljon energiaa se ottaa. Maksat kolminkertaisesta tehosta ja myyt saman verran kilowattitunteja.

Valtaosa lisäkustannuksista menee sähköverkkoon. Muutaman sadan kW:n jälkeen kohde irtautuu pienjänniteverkosta, tarvitsee oman muuntajan ja maksaa liittymismaksun: tarkistamissamme saksalaisissa hinnastoissa €154–€209 per kW keskijännitteellä. A7:n varrella sijaitseva Northeim kertoo mittakaavasta. Rekkaparkin liittymän kaksinkertaistaminen 9 MW:sta 18 MW:iin vaatii 80-tonnisen kytkinaseman ja noin €1 million, ennen kuin yhtäkään latauslaitetta on asennettu. Päivitys on kuorma-autoja varten – niissä megawatti latauspistettä kohden on järkevä.

Sitten kapasiteetista maksetaan joka vuosi, käytettiin sitä tai ei. Isossa-Britanniassa kiinteät verkkokustannukset muodostavat noin 30p tyypillisestä 76p:n kWh-hinnasta ultranopeassa latauksessa, ja ChargeUK:n mukaan operaattorit maksavat niitä ”tulevan kapasiteetin, eivät nykyisen käyttöasteen perusteella”. Ruotsissa Ellevio kolminkertaisti Orustin pienen pikalatauskohteen vuotuisen verkkokustannuksen, ja sääntelyviranomainen asettui sen kannalle: ”Verkkokustannuksia määrittää huipputeho.” Myös Saksan vuonna 2029 voimaan tuleva verkkopalvelumaksujen uudistus toimii samalla tavoin. Kapasiteetti varataan etukäteen, ja varauksen ylittävästä tehosta laskutetaan kaksi–kolme ja puoli kertaa normaalia hintaa enemmän.

Ja jonossa pitää odottaa. ”Verkko on täynnä”, Saksan kansallisen latausinfrastruktuuritoimiston johtaja Johannes Pallasch sanoi liikenneministeriön latauskonferenssissa viime viikolla. Latausalan yhdistyksen mukaan verkkoyhtiöiden uudet kapasiteetinjakosäännöt lisäävät hankkeeseen puolestatoista kahteen vuotta. Autobahnin varrella sijaitsevista 200 Deutschlandnetz-kohteesta puolet on avoinna, ja loput ovat myöhässä, osin siksi, etteivät keskijänniteliittymät valmistuneet ajoissa. Alankomaissa jonotuslistalla oli kesäkuun lopussa 15 498 verkkokapasiteettihakemusta. Kohde, joka haluaa megawatin latauspistettä kohden, joutuu liittymään näihin jonoihin.

Akut ovat kiertotie – ja niin useimmat megawattiluokan autolaturit todellisuudessa toimivatkin. BYD:n flash-laturit Euroopassa sisältävät kukin 370 kWh varastointikapasiteettia ja ottavat verkosta 100–560 kW. Halo Energyn ja XPENGin syyskuussa Hongkongiin avaama 1 MW:n kohde toimii 120–240 kW:n liittymällä ja 400 kWh:n akulla. Tämä toimii niin kauan kuin autot saapuvat yksi kerrallaan. Laskelmamme mukaan täysi 370 kWh:n puskuri riittää noin viiteen peräkkäiseen 73 kWh:n lataukseen, ja sen täyttäminen 100 kW:n liittymästä kestää lähes neljä tuntia.

Reiluuden nimissä: moottoriteiden laturit eivät kasvata Euroopan verkkolaskua ratkaisevasti. Siemensin ACEA:lle ja ChargeUp Europe -järjestölle tekemän tutkimuksen mukaan 78% sähköautojen vuoteen 2030 mennessä tarvitsemista verkkoinvestoinneista kohdistuu pienjänniteverkkoon, pääosin kotilatausta varten. Megawattilaturin kustannus kohdistuu sen sijaan itse kohteeseen: suureen liittymään, jonka saaminen ja ylläpito maksavat paljon ja jota käytetään harvoin täydellä teholla.

Kiireisimpinä päivinä kukaan ei saa megawattia

Tehonjako on tapa, jolla useimmat megawattilaturit todellisuudessa rakennetaan. Alpitronicin HYC1000 on yksi 1 MW:n kaappi, joka syöttää enintään kahdeksaa latauslaitetta, ja Fastned testaa sitä rinnakkain vakiomallinsa HYC400:n kanssa. Hiljaisessa kohteessa se toimii hyvin. Pikalatauspiste on viidellä tarkastelemallamme markkinalla käytössä noin 10% ajasta, ja BDEW arvioi kaikkien julkisten latauspisteiden keskimääräiseksi käyttöasteeksi Saksassa 12%. Tällä tasolla mallimme antaa saapuvalle megawattiluokan autolle keskimäärin noin 910 kW, jos muut autot ovat tavanomaisia.

Kiireisinä päivinä tilanne on toinen. Jos muut autot ovat tavanomaisia, saapuva auto saa noin 540 kW, kun puolet latauspisteistä on varattu, ja noin 360 kW 70%:n käyttöasteella – ei enempää kuin erillinen 350 kW:n laturi antaisi. Jos muutkin autot ovat megawattiluokan autoja, teho putoaa alle 350 kW:n jo, kun kolmannes latauspisteistä on käytössä. Täydessä kohteessa jokainen auto saa 125 kW. Eivätkä nämä ruuhkatunnit ole harvinaisia. Heinäkuussa 997 seuraamastamme 8 237 eurooppalaisesta vähintään neljän latauspisteen pikalatauskohteesta saavutti viikon ruuhkatuntinaan keskimäärin vähintään 60%:n käyttöasteen. Niistä 180:ssa käyttöaste oli vähintään 80%.

Kiinassa nähtiin viime viikolla käytännön koe. Kansallispäivän loman ensimmäisenä päivänä moottoriteiden laturit toimittivat National Energy Administrationin mukaan 3.24 kertaa tavallista päivää enemmän energiaa. Ensimmäisten kolmen päivän aikana moottoriteiden palvelualueilla tehtiin 2.97 million lataustapahtumaa, laskelmamme mukaan noin 24 kWh kutakin kohden. Se on täydennyslataus, noin kymmenen minuuttia 150 kW:n laturilla. Kuljettajat jonottivat silti kaksi–kolme tuntia kotimatkallaan 6 October, ja liikenneministeriö listasi 79 palvelualuetta, joilla lataus oli erityisen ruuhkautunutta.

Flash-lataus ei korjannut ongelmaa. Kuljettajat kertoivat Sina Financelle, että yhden brändin flash-laturien energiavarasto oli tyhjentynyt ja ”flash-latauksesta tuli hidasta latausta”. Brändin asiakaspalvelu syytti ”suurta käyttäjämäärää ja varastokaappien riittämätöntä täydennystä”. Xinhuan arvio lomasta oli, että paine oli hellittänyt aiempiin vuosiin verrattuna, koska palvelualueille oli tammikuusta lähtien lisätty noin 11 000 suurteholaturia. Apua toi suurempi määrä latauspisteitä.

Mitä 5 minuuttia siis on arvoltaan?

Palataan otsikon kysymykseen. Kustannusmallissamme megawattilatauspiste maksaa vuodessa €70 000–€103 000 enemmän kuin 300 kW:n latauspiste. Nykyisten pikalaturien 5.2 latauskerralla päivässä se tarkoittaa €37–€55 latauskertaa kohden eli €1.23–€2.03 per kWh normaalihinnan päälle. Nämä ovat meidän lukujamme, jotka perustuvat julkaistuihin kustannuksiin. Yllä oleva laatikko luettelee lähtötiedot.

Kun tämän jakaa 4.4 minuutilla, jokainen säästetty minuutti maksaa €8–€12. Tämä on paras mahdollinen tapaus: jokainen auto pystyy hyödyntämään megawatin ja jokainen kuljettaja istuu autossa odottamassa. Viralliset hollantilaiset ja saksalaiset liikennearvioinnit arvottavat vapaa-ajan matkustajan ajan 16–26 senttiin minuutissa. Pitkällä työmatkalla olevan liikematkustajan minuutin arvo on noin €1.25. Megawatti maksaa siis 7–77 kertaa enemmän kuin aika on arvoltaan.

Hyvin harva auto pystyy sitä myöskään hyödyntämään. Ajoneuvoluettelossamme on 218 vuodesta 2024 lähtien lanseerattua automallia, joille on julkaistu DC-latausteho; niistä 17 hyväksyy vähintään 500 kW, ja kaikki 17 ovat kiinalaisten valmistajien malleja. Kyse on mallien määrästä, ei Euroopan teillä liikkuvien autojen määrästä, jossa osuus on paljon pienempi. Jos yksi auto kymmenestä pystyisi hyödyntämään megawattia, jokainen säästetty minuutti maksaisi €80 tai enemmän.

Missä se kannattaa

Joillekin kuljettajille viidellä minuutilla on korkea hinta. Taksi- ja kyytipalvelukuljettajat myyvät aikaansa. Sama koskee kahdessa vuorossa ajavia jakelukalustoja sekä ketä tahansa, joka ajaa Autobahnilla 1 000 km päivässä.

Jotta säästetty minuutti maksaisi noin €1 – suunnilleen sen, minkä liikematkustajan minuutti on arvoltaan – megawattilatauspiste tarvitsisi päivittäin 43–64 megawattilataukseen kykenevää autoa, ja jokaisen kuljettajan pitäisi odottaa pistokkeella. Se kuvaa taksiasemaa tai kalustovarikkoa, ei moottoritien palvelualuetta. Tällaisiin kohteisiin megawattilaturit kuuluvat. Ne eivät vain ole malli muulle verkostolle.

Mihin käyttäisimme rahat

Emme vastusta nopeampia akkuja. Auto, joka latautuu 12C-teholla, latautuu 20%:sta 80%:iin noin kymmenessä minuutissa Euroopassa jo olevilla 350 kW:n latureilla. Se on todellinen parannus, eikä latauspisteoperaattori maksa siitä.

Megawattilaturi tuo siihen päälle 4.4 minuuttia muutamille autoille, hiljaisina päivinä, kuljettajille, jotka jäävät autoon. Ja se käyttää verkkokapasiteettia, joka on jo nyt latauksen niukin resurssi. Jos pyörität latausverkostoa ja sinulla on rahaa käytettäväksi, jonot ovat pienissä kohteissa, jotka tarvitsevat yhden latauspisteen lisää – eivät suurissa kohteissa, jotka tarvitsevat paksumman kaapelin. Jos olet kuljettaja, auto on yleensä valmis ennen kahviasi.

Lähteet