Candela ja vesiliikenteen sähköistäminen: vuoden 2023 näkymä

Sähköautojen käyttö yleistyy, mutta kylmä voi edelleen vähentää toimintamatkaa ja hidastaa lataamista. Akut ja lämmönhallinta kehittyvät, mutta ongelma ei ole kadonnut. Sähköautojen yleisyys Skandinaviassa osoittaa, että niitä voidaan käyttää kylmissä oloissa asianmukaisella suunnittelulla. Candela ja Polestar ovat esimerkkejä pohjoismaisista sähköisen liikenteen kehittäjistä.

Sähköajoneuvot eivät tarkoita pelkästään autoja: sähköä voidaan käyttää myös junissa, lentokoneissa ja vesikulkuneuvoissa. Candela kehittää sähköisiä kantosiipialuksia. Maaliskuussa 2023 uutisoitiin noin 20 miljoonan dollarin rahoituksesta P-12-matkustaja-aluksen tuotantoon. Tässä artikkelissa tarkastellaan tuolloin suunnitteilla ollutta P-12:ta ja vesiliikenteen sähköistämisen mahdollisuuksia.

Valmistajat ja innovaattorit

Ennen kuin tarkastelemme tarkemmin Candelan ja sen P-12-tarjontaa, seuraavassa on muutama pörssissä noteerattu yritys, jotka ovat tiiviisti mukana liikenteen sähköistämisessä.

Polestar (PSNY)

Volvon suorituskykytoiminnasta kehittynyt Polestar esiteltiin erillisenä sähköautomerkkinä vuonna 2017. Teknologiset yhteydet Volvoon säilyivät. Yhtiö ilmoitti 2. maaliskuuta 2023 vuoden 2022 liikevaihdokseen 2,4619 miljardia dollaria, mikä oli 84% enemmän kuin vuonna 2021.

Polestarin pääkonttori sijaitsee Göteborgissa, Ruotsissa.

Tesla (TSLA)

Tesla (TSLA ) käyttää ulkopuolisia akkukennojen toimittajia, mutta valmistaa myös omia kennoja, moduuleja ja akkupaketteja. Yhtiö on edistänyt sähköautoalan innovaatioita yhdessä monien muiden valmistajien ja tutkijoiden kanssa.

TSLA-osake laski voimakkaasti vuonna 2022. Alkuperäinen artikkeli kertoi sen nousseen 57,18% vuoden 2023 alusta kirjoitushetkeen. Kyse on historiallisesta tilanteesta. Teslan liikevaihto vuonna 2022 oli 81,462 miljardia dollaria.

Teslan pääkonttori sijaitsee Texasissa, Yhdysvalloissa.

Käännekohdassa

Sähköautoja on ollut olemassa jo vuosikymmeniä. Ne kilpailevat polttomoottoriautojen kanssa monissa käyttötarkoituksissa. Niiden paraneva kilpailukyky näkyy hinnassa, toimintamatkassa, luotettavuudessa ja muissa ominaisuuksissa, mutta erot riippuvat mallista ja käyttöolosuhteista.

Wrightin laki

Näiden ominaisuuksien kehitys tukee sähköautojen tulevaisuudennäkymiä. Kaikki mallit eivät kuitenkaan ole saavuttaneet vastaavaa suorituskykyä jokaisessa käyttötarkoituksessa.

Lähde: ARK Invest

Kun tarkastellaan Wrightin lakia, jokainen kumulatiivisen tuotannon kaksinkertaistuminen liittyy kyseiselle teknologialle ominaiseen, suhteellisen vakioon kustannusten prosentuaaliseen laskuun. Luku 10–15% ei ole yleispätevä vakio. Tuotannon kasvu voi siten parantaa sähköautojen kilpailukykyä, mutta se ei takaa paremmuutta kaikissa ominaisuuksissa.

Candela-tuotevalikoima

Maantieliikenteen lisäksi myös vesiväylillä on sähköistämisen mahdollisuuksia. Candela oli esitellyt tai suunnitellut seuraavat sähköalukset kilpailemaan perinteisten vaihtoehtojen kanssa:

• C-8
• P-8 Voyager
• P-8 Shuttle
• P-12 Shuttle

Valikoiman tavoitteena oli parantaa energiatehokkuutta, ympäristövaikutuksia, nopeutta ja matkustusmukavuutta. Hyödyt riippuvat alusmallista, reitistä ja käyttöolosuhteista.

Ympäristövaikutukset

Ympäristövaikutukset ovat tärkeä syy energiatehokkaiden sähköalusten kehittämiseen. Candela käytti havainnollistavana vertailuna arviota, jonka mukaan perinteinen 7,5 metrin bensiinivene kuluttaa noin 15-kertaisesti polttoainetta perheautoon verrattuna. Vertailu riippuu ajoneuvoista ja käyttöolosuhteista, mutta havainnollistaa veneiden energiatehokkuuden kehitysmahdollisuuksia.

Hyvä energiatehokkuus vaatii muutakin kuin polttomoottorin korvaamisen sähkömoottorilla. Candela käyttää hiilikuitua kestävään ja kevyeen rakenteeseen, jotta kokonaispaino akkuineen pysyisi mahdollisimman pienenä.

Veden alla olevat kantosiivet synnyttävät nostovoimaa ja nostavat rungon vedenpinnan yläpuolelle. Tietokoneohjaus vakauttaa aluksen. Näin veden vastus ja peräaallot vähenevät, mikä parantaa energiatehokkuutta ja mukavuutta. Peräaallot ovat hyvin pieniä, eivät täysin olemattomia.

Yhteistyö Polestarin kanssa

Yhteistyö Polestarin kanssa turvasi Candelalle autojen akku- ja latausteknologiaa. Polestarin materiaalien jäljitettävyys on erillinen osa vastuullisemman tuotannon kehittämistä.

Akkupaketit

Sähköinen voimalinja poistaa polttoaineen kulutuksen ja pakokaasupäästöt ajon aikana sekä vähentää tiettyjä polttoainevuotojen riskejä. Polestar toimittaa akkuja ja latausteknologiaa, kun taas C-POD-moottorit ovat Candelan omia.

Lähde: candela.com/technology/

Yhteistyössä käytetään Polestar 2:ta varten suunniteltuja akkupaketteja ja latauslaitteistoa yhdessä Candelan C-POD-sähkömoottorien kanssa. Polestar ei siis toimita koko aluksen voimalinjaa.

Materiaalien jäljitettävyys lohkoketjulla

Polestar käyttää Circulorin kanssa lohkoketjuteknologiaa valittujen materiaalien, kuten koboltin ja kiilteen, jäljittämiseen. Toimitusketjun tiedot voivat auttaa myös CO₂-päästöjen seurannassa. Riskimateriaaleilla tarkoitetaan materiaaleja, joiden louhintaan tai käsittelyyn liittyy merkittäviä ympäristö- tai sosiaalisia riskejä.

Sähköajoneuvot eivät tuota pakokaasuja käytön aikana, mutta materiaalien louhinta, akkujen valmistus, sähköntuotanto ja käytöstä poistaminen aiheuttavat ympäristövaikutuksia. Jäljitettävyys auttaa selvittämään tiettyjen materiaalien alkuperän. Se ei yksin takaa täydellistä näkyvyyttä koko elinkaareen tai olematonta ympäristöjalanjälkeä Polestarille tai Candelalle.

Sähköinen matkustajaliikenne vesillä

Candela halusi laajentua huviveneistä julkiseen liikenteeseen. Vuoden 2023 noin 20 miljoonan dollarin rahoitus oli tarkoitettu erityisesti P-12 Shuttlen kehittämiseen ja tuotantoon.

P-12 suunniteltiin joukkoliikennevälineeksi, jossa käytetään kantosiipiä ja Candelan C-POD-moottoreita. Yhtiön tuolloisten tavoitteiden ja vertailujen mukaan sen oli tarkoitus:

• kuluttaa vähän energiaa matkustajaa kohti ja kilpailla hybridibussien kanssa
• tarjota tasainen ja vakaa matka, jonka mukavuus muistuttaa nykyaikaista pikajunaa
• kulkea suoria ja nopeita reittejä rannikon ja satamien yhteisöjen välillä

Artikkelissa esitetyssä vertailussa tavanomaisen dieselaluksen kulutus liikennöintinopeudella oli noin 36 kWh meripeninkulmaa kohti ja P-12:n noin 5 kWh meripeninkulmaa kohti. Luvut kuvaavat energiankulutusta matkaa kohti, eivät akun kapasiteettia. Pienempi kulutus voi alentaa kustannuksia. Sähköinen käyttö poistaa pakokaasupäästöt liikennöinnissä, mutta ei kaikkia elinkaaren päästöjä.

Lähde: candela.com, ”P-12:n sisätilat”

Sähköiset vesiliikennepalvelut voivat tarjota vaihtoehdon alueille, jotka ovat riippuvaisia lyhyistä lennoista tai perinteisistä aluksista. Sopiva maantiede ja kysyntä voivat mahdollistaa myös uusien tieyhteyksien tarpeen vähentämisen. Palvelut tarvitsevat kuitenkin laiturit ja latauksen, ja niiden ympäristövaikutukset on arvioitava.

Lopuksi

Akkuteknologian kehitys laajentaa sähköisen liikenteen mahdollisuuksia. Tesla ja Polestar kehittävät tieliikennettä, kun taas Candelan sähköiset kantosiipialukset soveltavat sähköistämistä vesille.

Sähköistämisellä on mahdollisuuksia maalla, vesillä ja tietyissä ilmailun sovelluksissa kunkin käyttötarkoituksen teknisten vaatimusten mukaan.