fbpx

Nissan LEAF kui üks elektriautonduse teerajajaid

Teise põlvkonna Nissan LEAF (Foto: Indrek Jakobson)

Paljud usuvad, et tulevik (vähemalt üsnagi olulises osas) kuulub elektriautodele, kuid nende tähtsus maailma teedel ja tänavatel on veel üsna väike. Elektriautode viimisel massidesse on suure panuse andnud Nissan oma mudeliga LEAF, mille teise põlvkonna auto LEAF e+ sai hiljuti suurema aku ja mõned väikesed kohendused. Kirjutab Indrek Jakobson.

Elektriautode müük ei ole paljudes maailma riikides siiski olnud kuigi turupõhine. Soov vähendada heitmeid linnades ning vastutulek rohelistele liikumistele on sundinud paljusid riike kehtestama elektriautode ostuks erinevaid soodustusi, mistõttu on müük olnud tihtipeale sõltuvuses mitte niivõrd auto headusest, kuivõrd kehtivast toetusskeemist, mis muudab võrreldavate asjade omavahel võrdlemise mõnikord üsnagi keerukaks.

Nii näiteks müüdi tänavu mais Eestis 2801 uut sõiduautot, millest ainult 1 (loe: üks!) oli elektriauto. Juunis, tõsi, pisut rohkem. Pruugitud autode puhul paistab asi hoopis parem: keskmine elektriauto on vähe sõitnud, selle kallile akule kehtib veel pikk garantii, hinnad on juba talutavamad ning nagu näitab senine praktika, peavad elektriautod ka suhteliselt hästi vastu.

Üheksa aastat turul

Kõige esimesed Nissan LEAFid anti USA-s ja Jaapanis õnnelikele omanikele üle juba 2010. aastal, eurooplased pidid oma järge pisut ootama. Ent vähe on autosid, mis oleks korraga nii palju auhindu võitnud: 2011 tunnistati LEAF aasta autoks nii Euroopas, Jaapanis kui Ameerika Ühendriikides, muud rohelised auhinnad tulid kauba peale. Tegu oli mitmes mõttes revolutsiooniga – elektriauto meenutas nüüd väliskujult peaaegu oma sisepõlemismootoriga konkurente, olles sisemuselt siiski harjumatult futuristlik. Tänaseks on maailmas omaniku leidnud üle 400 000 LEAFi, neist enim Ameerikas, meie kontinendile ja Jaapanisse on müüdud neid mõlemale ligikaudu sada tuhat.

Elektriautode läbimüügi edetabelid erinevad veidi riikide ja kontinentide lõikes, kuid LEAF on enamikul juhul olnud esikolmikus ning paljudel juhtudel ka esikohal. Konkurentide esile kerkimine pole Nissanit siiani takistanud kohaneda muutunud tingimustega ning sellele mudeliuuendustega vastamast. Suurim turg LEAFide jaoks on arusaadavalt olnud USA, millele järgnevad koduturg Jaapan ja Euroopa, kus omakorda on juhtroll (ligi kolmandik kontinendile müüdud LEAFidest) Norra käes. Rikkus ei anna häbeneda!

(Foto: Nissan)

Eestimaalaste lemmik

Maarjamaa piiri ületasid esimesed LEAFid 2011. aasta lõpus ning meie registrisse jõudsid nad 3. veebruaril 2012. Need olid kolm esinduse demoautot, samal aastal said esimesed õnnelikud kliendid ka oma autod kätte.

Eestis andis LEAFi edule tõuke elektromobiilsuse ehk lühendatult ELMO programmi käivitamine 2011. aastal. Selle raames loodud ligi 160 kiirlaadijaga laadimisvõrgustik katab praegu kogu Eesti, luues võimaluse elektriautode üleriigiliseks kasutamiseks.

Asi läks ülesmäge ja nii näiteks leidsid Eestis õnneliku omaniku 2014. aastal 202 LEAFi, kuid 2015. aastal ainult 11 ja 2016. aastal vaid 13 autot, sest ELMO programmi toetuse lõppemine viis ka LEAFide müüginumbril jalad alt. Palju LEAFe soetati ka taksode ja autorendifirmade sõidukitena.

Kaks põlvkonda

Esimese põlvkonna LEAFi toodeti kuni 2017. aastani. Teine põlvkond veereb väikeste kohendustega vooluliinilt maha siiani ning selle suurema akuga versioon jõuab klientideni tänavu, 2019. aastal. Teise põlvkonna LEAF tuli meie müügisaalidesse üsna täpselt kuus aastat pärast kõige esimesi (meile jõudsid nad veebruaris 2018). Kuigi välimuse poolest igati kaasaegsem, toimus pigem evolutsioon kui revolutsioon ning muudatused puudutasid lisaks kasutajakogemusele ennekõike akutehnoloogiat (uus 40 kWh aku uuel tehnoloogial).

LEAFi globaalsed müüginumbrid hakkasid kiiresti kukkuma 2018. aasta lõpus, kuid see oli tingitud uue akuga mudeli ootusest. Kliendid võtsid elektriautot kui uut normaalsust ning konkurentide oluliselt pikem sõiduulatus ei jätnud Nissanile võimalusi – auto vajas suuremat akut ja 2019. aasta mudel pakkus just seda, mida hetkel oli tehnoloogilises võidujooksus vaja.

Mahukama aku kõrval rõhutas Nissan teise põlvkonna LEAFi juures suurima uuendusena E-pedalit. See on tehniline lahendus, mis võimaldab „gaasiga“ mängides pidurdamisel vabanevat energiat paremini ära kasutada. E-pedaliga harjumine ei võta kaua aega, kuid see teeb juhi elu väga mugavaks – kogu sõitu on võimalik juhtida kahe või kolme pedaali asemel ühega. Mõistagi lõpetab pidurdamise enne seismajäämist elektroonika, vastasel juhul oleks sõitjatel nina vastu esiklaasi.

Kuigi turunduslikel kaalutlustel jagab Nissan LEAFid kaheks põlvkonnaks sõltuvalt kerest, siis kõige suuremad muutused tehnilises pooles toimusid just 2013. aastal. Siis toodi ka tootmine üle Jaapanist Inglismaale. Ehkki nähtavaid erinevusi oli vähe, oli tegu muudatuste paketiga, mis väärinuks auga uue põlvkonna nime. Et aga tarbijaid mitte eksitada, otsustati jätkata esimese põlvkonnana ning turundada seda üksnes kui mudelivärskendust.

(Foto: Indrek Jakobson)

Omavalmistatud akud ja talvised üllatused

Mitmed konkurendid on ostnud elektriautodele akud sisse suurtootjailt nagu LG või Panasonic, aga Nissanil ei olnud alguses oma elektriautode jaoks akusid kusagilt võtta ning nii tuli hakata neid ise tootma. 2007. aastal loodi koos tehnoloogiafirmaga NEC ühisettevõte AESC, mis hakkas 2010. aastast Nissani sõidukeid akudega varustama. Uus akutehas ehitati kohe autotehase kõrval asuvale krundile.

Aku ise püsis oma põhiolemuselt muutumatuna kuni 2016. aastani. Algne, 24 kWh aku koosnes 48 moodulist, igaühes sisaldus neli elementi, millest kaks olid ühendatud jadamisi ning kaks rööpselt, kokku 192. Hilisemas, 30 kWh akus asus ühes moodulis juba kaheksa elementi, kuid aku mõõdud jäid samaks (pididki jääma, sest ruumi autopõhjas oli ikka täpselt sama palju). Nissan LEAFi akud paiknevad arusaadavalt auto põhja all, ulatudes esimese istmepadja servast kuni tagumise seljatoeni.

LEAFi akusid ei jahutata (erinevalt näiteks Nissani väikekaubikust e-NV 200, kus on kasutusel sarnased moodulid, kuid jahutusega), küll aga on akudel soojendus. Talviti oli algul seetõttu probleeme Euroopast toodud autodega, millel soojendussüsteem puudus (tavaline „põhjamaade pakett“ seda ei hõlmanud). Esimesel versioonil oli kasutusel lausa 10, hilisemal, 2013. aasta omal kaheksa kütteelementi. Aku soojendus lülitab end ise sisse, kui akupaketi temperatuur langeb alla -17 kraadi Celsiuse järgi ning uuesti välja, kui temperatuur tõuseb üle -10 kraadi – ning seda sõltumata sellest, kas auto sõidab, laeb või lihtsalt seisab vooluvõrgust lahti ühendatuna. Oluline on vaid, et akus oleks energiat alles vähemalt 30%.

Kui aku on liiga tühi ja ilm liiga külm, siis midagi katastroofilist ei juhtu. Liitiumioonaku külmakahjustusi ei karda ning aku eluiga ei vähene. Lihtsalt -25 kraadi juures auto enam ei käivitu ning ainus võimalus on see transportida treileril sooja ruumi üles soojenema ning ka see protsess võtab pikalt aega, kuna aku mass ja soojusmahtuvus on üsna suured. Nii juhtus klientidega, kes jätsid kõige külmema talvise nädala ajaks oma pooltühja akuga sõiduki lennujaama parklasse ning Tallinnas maandudes avastasid, et peale sooja ruumi ja pika aja ei suuda autole miski elu sisse puhuda.

(Skeem: Nissan)

Standardsed komponendid

Oma ehituselt on Nissan LEAF üsna tüüpiline tänapäeva elektriauto. Auto peamised komponendid on lisaks akule järgmised:

Laadimine toimub vahelduvvooluga (laadija asub autoninas)

Pardalaadija (OBC, ingl k on-board-charger) teeb vahelduvvooluga laadides 230-voldisest vahelduvvoolust akus kasutatava 350-voldise alalisvoolu. 2010 mudeliaasta autol paiknes see auto tagaosas, kuid kolis mudelivärskendusega kapoti alla.

Salongisoojendus (ingl k PTC heater). Algul köeti salongi jahutusvedelikuga, mis autonduses sada aastat hästi toiminud lahendusena osutus elektriautos väga ebaefektiivseks. Nii lisasid mõned nupukad autoostjad kohe diislikütusel töötava lisakütteseadme. Õnneks leidis see probleem lahenduse koos 2013. aasta mudeliuuendusega, kui võeti kasutusele õhksoojuspump. Kütteelement jäi siiski alles. Huvitav on märkida, et see kehtis üksnes Euroopas toodetud LEAFidele, Jaapani toodangule õhksoojuspump ei jõudnud. See-eest sai sinna paigaldada lisakütteseadme.

Jahutussüsteem. Elektriautol vajavad jahutamist neli suuremat komponenti: mootor, alaldi, pardalaadija ja alaldi-vaheldi, kusjuures ühtlase koormusega töötades nõuab tõsisemat jahutust neist vaid viimane.

(Skeem: Nissan)

Alaldi-vaheldi (ingl k inverter, ka muundur) muudab alalisvoolu kolmefaasiliseks vahelduvvooluks, mida kasutab auto jõuelektroonika, ühtlasi kontrollib muundur mootori pöörlemiskiirust. Muunduri töö ongi põhjuseks, miks elektriautod teevad (tõsi küll, vaikselt) sõites sageli n-ö trollibussi häält. Alaldi-vaheldi on elektriauto kapoti all ka enim jahutust nõudev komponent (temperatuuri tõus üle 150 kraadi rikub selle jäädavalt). Nii on teada juhtum, kus klient kraapis autoninaga maad pisut rohkem, kui lubatud (arusaadavalt keskmine LEAFi omanik karterikaitset oma autole ei paigalda) ning selle tagajärjel tekkinud jahutusvedeliku lekke tulemusel oli vaja muundur välja vahetada.

Pingemuundur (ingl k Low Voltage DC/DC converter, LDC, ka trafo) teeb aku antavast enam kui 350-voldisest alalisvoolust auto ülejäänud elektrisüsteemis kasutatava 14-voldise pingega alalisvoolu ning ühtlustab võimalikke pingekõikumisi süsteemis. Pinge kontrollimine on tarbijate jaoks väga oluline, kuna kõrgepingeaku pinge sõltub üsnagi palju laetusest, olles täis laetuna 390–400 volti, kuid väga tühjal akul üksnes 250 voldi ringis.

Aastal 2013 tehtud mudeliuuendusega ühendati aladi-vaheldi ja pardalaadija üheks plokiks ning see ongi see karp, mis kapotti avades esimesena vastu vaatab.

Elektrisõiduki varustusseade (EVSE, ingl k Electric Vehicle Supply Equipment) on kaval ja tark karp, mis:

  • kontrollib võrgupinge kvaliteeti
  • kontrollib, et pistikus oleks maandus
  • silub pinget, et autosse jõudev vool oleks kirjeldatav puhta siinuslainena
  • lõpetab vajadusel laadimise

LEAFi elektrimootor on nagu kõigil teistel elektriautodel, kapoti all paikneb 3-faasiline mootor ja kolm paari mähiseid. Tundub, et siin on tehnoloogia saavutanud hetkel täiuse ning kaugemale arenemiseks on vaja midagi, mida me hetkel ei oska ette kujutada. Väike võrdlus: sama võimas (80 kW) ilma jahutuseta tavaline tööstuslik elektrimootor kaalub 640 kilogrammi.

Esimese Nissan LEAFi mootori maksimaalne pöördemoment oli piiratud 280 Nm ja maksimaalne sagedus 11 000 p/min peale. 2013. aasta mudeliuuendusega piirati moment 250 Nm peale, mis on aga seda mõõtu auto kiirendamiseks enamgi kui piisav.

LEAFi ülekandemehhanism on elektriauto kohta tavaline. Mootor on jäigalt ühendatud vedavate ratastega pööreldes vajadusel lihtsalt üht- või teistpidi olenevalt sellest, kas liigutakse edasi või tagurdatakse. Viimasel juhul on ülekanded samad, kuid tippkiirus mõistagi elektrooniliselt piiratud.

Vesi ja lühised

Elektriautodest kaugemalseisvad inimesed on tihtipeale väljendanud muret nende turvalisuse pärast, iseäranis võimalike vihma ja muu niiskuse poolt põhjustatud lühiste üle. Tegelikult on see mure asjatu, kuna kõik kõrgepinge komponendid taluvad kuni ühemeetrise veesamba tekitatud rõhku – mida päriselus ilma sügavale vee alla sõitmata kuidagi kogeda ei õnnestu. Tõsi – nagu kõigis korralikes elektriautodes on ka LEAFis mõistagi kaks elektrisüsteemi ning tavaline 14-voldine elektrisüsteem toimib nagu tavaautodel ning seda ei ole mõtet vee all testida.

Teise põlvkonna Nissan LEAF tõi uue kerekuju, palju muudetud pisidetaile ning edasised muutused toimusid juba peamiselt akus. LEAFi tehniline pool sellisena, nagu teda täna tunneme, loodi aga peamiselt 2013. aasta mudeliuuendusega. Tänaseks on kogu maailmas läbi aegade müüdud LEAFid teinud maakerale peale rohkem kui 250 tuhat tiiru ehk üle kümne miljardi kilomeetri (1010 km). Edulugu jätkub ning seda põhjusega.

Kommentaarid on suletud

Antud lehekülg kasutab küpsiseid, et parandada teie kasutuskogemust. Lehe sirvimise jätkamisel nõustud meie küpsiste kasutamise tingimustega. Sain aru Loe lähemalt