Vahingoittaako kaksisuuntainen lataus sähköauton akkua?

V2G-akkujen suorituskyvyn heikkeneminen: lyhyt vastaus

Kaksisuuntainen lataus ei välttämättä vahingoita sähköauton akkua. Energian syöttö verkkoon lisää akun käyttöä, mikä voi nopeuttaa lataus- ja purkausjaksojen aiheuttamaa ikääntymistä. Akut ikääntyvät myös ajan myötä, etenkin kun ne pysyvät kuumina tai korkealla lataustasolla. Hyvin hallittu V2G-aikataulu voi rajoittaa ylimääräistä kulumista ja mahdollisesti hidastaa jonkin verran kalenteriperusteista ikääntymistä verrattuna tilanteeseen, jossa akku ladataan toistuvasti täyteen ja ajoneuvo jätetään pysäköitynä.

Yleistä suorituskyvyn heikkenemisprosenttia ei ole. Tulos riippuu akun kemiallisesta koostumuksesta ja rakenteesta, lämpötilasta, lataustilan vaihteluvälistä, purkautumissyvyydestä, lataus- ja syöttötehosta, ajotavasta sekä ohjausstrategiasta.

Akun vaurioituminen verrattuna normaaliin kulumiseen

”Vaurio” voi viitata välittömään vikaan. Tutkimuksissa mitataan yleensä suorituskyvyn heikkenemistä: litiumioniakun ikääntyessä tapahtuvaa käyttökapasiteetin tai tehon asteittaista menetystä. Yhteensopivan ajoneuvon akunhallintajärjestelmä asettaa virran, jännitteen, lämpötilan ja varaustilan raja-arvot, mutta normaalia kulumista tapahtuu silti näiden rajojen sisällä.

Ajoneuvojen hyväksyntä- ja takuuehdot vaihtelevat mallikohtaisesti. Se, että laturi mainostetaan kaksisuuntaiseksi, ei tarkoita, että jokainen siihen kytketty sähköauto olisi hyväksytty energian syöttämiseen verkkoon.

Miten V2G vaikuttaa akun ikääntymiseen

Kaksi prosessia on merkityksellistä:

• Käyttöikä liittyy lataus- ja purkausprosesseihin, mukaan lukien energiankulutus, purkaussyvyys, virta ja lämpötila.
• Akun vanheneminen etenee ajan myötä, vaikka ajoneuvo olisi pysäköitynä. Korkea lämpötila ja pitkäaikainen oleskelu korkeassa lataustilassa voivat pahentaa tilannetta.

V2G-tekniikka voi nopeuttaa akkujen ikääntymistä siirtämällä akkujen läpi enemmän energiaa. Se voi myös alentaa keskimääräistä varaustasoa tai estää pitkiä jaksoja, jolloin akku on lähes täyteen ladattu. Lopputulos riippuu siitä, mikä ikääntymisprosessi on kyseisen akun ja käyttötavan osalta hallitseva.

Mitä tutkimukset osoittavat

Warwickin yliopiston vuonna 2017 tekemässä tutkimuksessa mallinnettiin, kuinka optimoitu V2G-tekniikka voisi pidentää akun käyttöikää perinteiseen lataamiseen verrattuna vähentämällä akun altistumista haitallisille olosuhteille. Myöhemmässä Warwickin tutkimuksessa, jossa tarkasteltiin akun lataustilan esikäsittelyä, havaittiin, että simuloidut strategiat eivät nopeuttaneet akun kulumista ja vähensivät kokonaisvanhenemista vertailulatausmenetelmään verrattuna.

Muissa tutkimuksissa on havaittu, että kuluminen lisääntyy, kun V2G-toiminto nostaa läpimenomäärää merkittävästi. Vuonna 2025 julkaistussa Applied Energy -tutkimuksessa mallinnettiin vaihtelevia latausnopeuksia, realistista ajokäyttäytymistä ja useita V2G-skenaarioita akun elinkaaren loppuun asti, minkä jälkeen arvioitiin lisäkulumisen kompensointi. Tutkimuksissa on käytetty erilaisia akkuja, vertailukohtia ja malleja, joten niiden prosenttilukuja ei tulisi soveltaa kaikkiin sähköautoihin.

Mikä lisää akun ennenaikaista kulumista?

• suuret tai toistuvat lataus- ja purkausvaihtelut;
• suuri teho ilman asianmukaista lämmönhallintaa;
• pitkät jaksot erittäin korkeassa lataustilassa;
• käyttö, kun akun lämpötila on korkea;
• aikataulu, jossa ei oteta huomioon akun ikää, kemiallista koostumusta tai ajoneuvon rajoituksia; ja
• energian vienti, joka ei ole tarpeen tarjottavan palvelun kannalta.

Mitä vastuullisen V2G-palvelun tulisi valvoa?

Kuljettajien ja ajoneuvokannan ylläpitäjien tulisi tarkistaa seuraavat seikat:

• että ajoneuvon valmistaja tukee vaadittua V2G-, V2H- tai V2B-tilaa;
• miten kyseinen toiminta vaikuttaa akun takuuseen;
• akun vähimmäislatausaste lähtöhetkellä ja helppo kieltäytymismahdollisuus;
• tehon, purkaussyvyyden, lämpötilan ja käyttökertojen tiheyden rajoitukset; sekä
• miten tuontienergiaa, vientienergiaa, akkujen kulumista ja kompensointia mitataan.

Huollon tulisi säilyttää ajoneuvon ensisijainen käyttötarkoitus: kuljetus. Akun tilaa huomioiva ohjaus on tärkeämpää kuin jokaisen mahdollisen virran syöttöhetken maksimointi.

Laturi on vain yksi osa ratkaisua

Ajoneuvo ja sen akkujen hallintajärjestelmä määrittävät akun toimintarajat. Laturi siirtää virtaa, kun taas CPMS, energianhallintajärjestelmä tai aggregaattori voi päättää, milloin akkua ladataan tai milloin energiaa syötetään verkkoon. Mittaus, sähköturvallisuus ja verkko-ohjeet muodostavat tämän ohjausketjun ympärille.

amina C2 ja amina M2 sisältävät laitteiston, joka on valmistettu ISO 15118-20 -standardin mukaiseksi ja kaksisuuntaista latausta varten. Tämä valmius ei vaikuta akun kulumiseen tai takuun kattavuuteen. Palvelun toimivuus riippuu edelleen tuetusta ajoneuvosta, laiteohjelmistosta, akkua huomioivasta aikataulutuksesta, erikoistuneesta ohjelmistosta sekä paikallisista energiaratkaisuista.