Sähköautojen käyttö yleistyy ja autokantaa pyritään muuttamaan polttoaineautoista sähköautoihin. Sähköautot ovat vielä melko uusi ilmiö, minkä vuoksi siirtyminen ei ole ollut täysin ongelmatonta. Välillä saamme lukea uuden tekniikan aiheuttamista ongelmista, huollon toimimattomuudesta ja sen kalleudesta. Ehkä eniten ovat puhuttaneet kuitenkin sähköautojen akkujen toimintakyky, kestävyys ja niiden uusiokäyttö. On tehty erilaisia laskelmia, kuinka pitkälle täyteen ladatulla sähköautolla voi ajaa ja kauanko itse lataus kestää. Esimerkiksi Volkswagenin ID.3-sähköauton toimintamatkaksi on määritelty olosuhteista riippuen ja isoimmalla akulla jopa 547 kilometriä, kun pienimmällä akulla täyteen ladatun auton ajomatka olisi arviolta 346 kilometriä, mikä ei jää paljoakaan täyteen tankatun bensiinikäyttöisen auton ajomatkasta. (Moottori, 2021)
Sähköautojen akut
Sähköautojen akut kestävät pääsääntöisesti pitkään, mutta niiden väärällä käytöllä ja latauksella elinkaari voi lyhentyä tuntuvasti. Vanha sanonta, ”hitaasti hyvää tulee” pitää hyvin paikkansa sähköautojen kohdalla, ja akkujen pikalautauksen aktiivinen käyttäminen voi lyhentää niiden elinkaarta merkittävästi. Uuden sähköauton akustolle luvataan usein pitkä takuu, kuten 8 vuotta tai 200000 kilometriä. Esimerkiksi Teslan akut voivat kestää jopa 500000 kilometrin ajon, jonka jälkeen niiden kapasiteetista on edelleenkin käytettävissä yli 80%. Sähköautojen akut ovat valtavan kokoisia ja ne sijaitsevat auton alustassa. Sähköauton akun vaihtaminen on kuitenkin kallista ja kustannukset saattavat nousta jopa 15000 euroon. Uuden akun hinta sähköautoon vaihtelee tavallisimmin kuitenkin kapasiteetista riippuen 2000 euron ja 10000 euron välillä. (10 myyttiä sähköautoiluista, 2023) Sähköauton akku on suuri kokonaisuus, joka koostuu useammasta moduulista ja jokainen moduuli sisältää puolestaan useita akkukennoja.
Akkujen uusiokäyttöliiketoiminnan hanke
Vaasan ammattikorkeakoulu oli mukana hankkeessa, jonka tavoitteena oli kehittää akkujen uusiokäyttöliiketoimintaa Pohjanmaalla. Hankkeessa olivat VAMK:n lisäksi mukana myös Novia, Vaasan yliopisto ja Åbo Akedemi. Hankkeessa analysointiin Pohjanmaan yritysten kiinnostusta akkujen uusiokäyttöön, selvitettiin akkujen uudelleen käytettävyyttä ja arvioitiin uusiokäyttöön liittyviä etuja ja haasteita. Hankkeessa tarkasteltiin Teslan Model S-akustoa ja sen moduulien käytettävyyttä uudelleenkäytettävien akkujen liiketoiminnassa. Hankkeessa Tesla Model S-akusta irrotettiin moduuli ja siitä edelleen akkukennot, mistä tehtiin työohjeet ja arvioitiin prosessin vaativuutta ja turvallisuutta. (Akkujen uusiokäyttöliiketoiminnan kehittäminen, 2023)
Sähköautojen akkujen käsittelyprosessin vaiheet näkyvät kuviossa 1. Aluksi akku irrotetaan auton alustasta ja testataan akun toimintakyky. Mikäli akun kapasiteetistä on jäljellä yli 80% ja akku todetaan teisteissä ehjäksi, voi akun uusiokäyttää sellaisenaan. Jos puolestaan akun kapasiteetti jää alle 80%:ia, irrotetaan siitä moduulit ja testataan niiden kunto. Mikäli yksittäisen moduulin kapasiteetti on yli 80%, voi moduulin liittää uusiokäytettävään akkupakettiin. Moduuleita, joiden kapasiteetti on 70%-80%:a, voidaan hyödyntää akkujen uudelleenvalmistuksessa. Sen sijaan jos moduulin kapasiteetti jää alle 70%:a, voidaan se purkaa kennotasolle, mikäli akkumoduulin rakenne sen sallii. Uuden akun rakentamiseen voidaan käyttää akkukennoja, joiden kapasiteetti on yli 85%. Akkukennot, joiden kapasiteetit jäävät alle 85%:n, siirretään kierrätykseen. Taloudellisista syistä tämä akkuluokitusprosessi on suoritettava lyhyissä testiajoissa ja alhaisin laitteisto- ja henkilökustannuksin. Tämä akkujen aikaavievä ja vaivalloinen luokitusprosessi tekee helposti uusiokäytöstä huonosti kannattavan liiketoiminnan. (Recycling of Lithium-ion Batteries, 2021)
Akun uusiokäytön liiketoiminnallinen kannattavuus
Prosessista laadittiin toimintolaskentamalli, jossa eriteltiin akun uusiokäyttöprosessiin tarvittavat resurssit, prosessiin sisältyvät toiminnot sekä sen tuotokset. Resurssit jaettiin välittömiä kustannuksia aiheuttaviin resursseihin, kuten käytettyjen akkujen hankintakustannukset ja välittömät työkustannukset, sekä välillisiä kustannuksia aiheuttaviin resursseihin, kuten laitekustannukset ja tilakustannukset. Erilaisia toimintoja ovat akun kunnon testaus ja akun purku moduuleiksi. Toimintolaskennassa resurssien kustannukset siirretään eri toiminnoille aiheuttamisperiaatteen mukaan resurssiajureilla. Erilaisia prosessin tuotoksia ovat esim. testattu ja hyväksytty akkupaketti alkuperäisessä muodossaan tai uudelleen valmistettu akku käytetyistä ja testatuista moduuleista. Toimintolaskennassa kustannukset siirretään edelleen toiminnoilta laskentakohteille eli tuotoksille aiheuttamisperiaatteen mukaan toimintoajureilla. Koska akkujen hankinta, testaus, purku moduuleihin ja edelleen kennoihin, kokoaminen sekä uudelleen testaus ovat kalliita ja aikaa vieviä vaiheita, on vaikea saada akkujen uusiokäytöstä kannattavaa liiketoimintaa.
Hankkeen tarkoituksena oli selvittää akkujen uusiokäyttöön perustuvan liiketoiminnan kannattavuus Pohjanmaalla. Akkujen purkaminen kennotasolle osoittautui kuitenkin hitaaksi ja vaaralliseksi prosessiksi sekä testattavien komponenttien määrä liian suureksi. Hankkeen liiketoimintamalli osoitti, että akkuja ei kannata purkaa kennotasolle, vaan hyödyntää niitä lähinnä moduulitasolla. Pohjanmaa todettiin akkujen uusiokäyttöön perustuvan liiketoiminnan kannalta liian suppeaksi markkina-alueeksi. Kiinnostusta Pohjalaisilla yrityksillä tuntui silti olevan akkujen uusiokäyttöön. (Akkujen uusiokäyttöliiketoiminnan kehittäminen, 2023)
