Sähköauto

Vuoden 2017 suosituimpiin sähköautoihin kuuluneet Nissan Leaf (punainen, takana) ja Tesla Model S (musta, etualalla).
Sähköauto on auto, jonka voimanlähteenä toimii sähkömoottori. Arkikielessä sähköautolla yleensä tarkoitetaan täyssähköautoa ja tarkemmin akkusähköautoa, mutta periaatteessa sähköautoihin voidaan lukea kaikki autot, jotka käyttävät sähkömoottoria hyväkseen. Näihin luetaan sekä hybridiautot että täyssähköautot. Hybridiautoissa on kaksi voimanlähdettä, yleensä polttomoottori ja sähkömoottori, ja ne jaetaan kahteen kategoriaan: ladattavat (tai pistoke-) ja niin sanotut tavalliset, eli itselataavat hybridiautot. Täyssähköautoja ovat perinteiset akkusähköautot sekä polttokennoautot. Ne ovat toimintaperiaatteeltaan sähköautoja, mutta niissä on hyvin pieni akku ja sähkömoottorin virta tulee pääosin polttokennosta, joiden polttoaineena on yleensä vety. Ladattavat (tai pistoke-) hybridit ja akkusähköautot joskus liitetään yhteen ja puhutaan ladattavista autoista. Tämä artikkeli keskittyy pääosin akkusähköautoihin ja tässä artikkelissa sähköauto-käsitettä käytetään sen arkikielisen käytön mukaan, eli sillä tarkoitetaan akkutäyssähköautoa.
Tässä sähköautossa on tavaratila siellä, missä bensiiniautossa on polttomoottori.
Vuonna 2020 sähköautoista markkinoilla on lähinnä henkilöautoja. Erilaisia avolava-autoja oli luvattu markkinoille lähivuosina useita. Myös ainakin yksi sähkö-kuorma-automalli, Tesla Semi, on esitelty.
Vuonna 2020 sähköautojen toimintamatka yhdellä latauksella oli 50–1 000 kilometriä, riippuen tekijöistä kuten akuston koosta, ajonopeudesta ja ulkoilman lämpötilasta. Yhdellä latauksella saavutettavissa oleva ajomatka riittää monissa tapauksissa päivittäiseen käyttöön: esimerkiksi Suomen pääkaupunkiseudulla asuvien työmatka on keskimäärin 7–23 km. Henkilöauton arvioitu keskimääräinen ajosuorite vuodessa vuonna 2018 oli 13 794 kilometriä eli alle 38 km päivässä. Pikalatausasemat sekä niiden tuki sähköautoissa ovat mahdollistaneet yhtä täyttä latausta pidemmät matkat sähköautoilla, kun välilataus on riittävän nopeaa matkan varrella. Tavallisen perheen kakkosautoksi täyssähköauto on saattanut ollut vielä liian kallis, mikä on estänyt sähköautojen yleistymistä. Tilanne on kuitenkin muuttunut 2010-luvun loppupuolella, sillä esimerkiksi Tesla Model 3 oli vuonna 2018 Yhdysvalloissa 11. myydyin auto ja koko maailman myydyin sähköauto.
Auton akut on sijoitettu lattian alle.
Sähköautoilun kehityksen edistäjinä ovat olleet suurkaupunkien huono ilmanlaatu, tieto öljyntuotannon rajallisuudesta, akkutekniikan ja sähkömoottoritekniikan kehitys, ja liikenteen päästöistä osaltaan johtuva maapallon ilmaston lämpeneminen. Erityisesti litiumakkutekniikan kehittyminen on tehnyt sähköautoista teknisesti ja taloudellisesti mielekkäitä 2010-luvulta alkaen.
Sähköauton voimansiirron hyötysuhde on huomattavasti polttomoottoriautoa korkeampi. Sähkömoottori toimii noin 90 % hyötysuhteella, kun polttomoottorin optimioloissa saavutettava enimmäishyötysuhde on noin 40 %. Täyssähköauto ei aiheuta lainkaan ajonaikaisia lähipäästöjä, joita olisivat hiilidioksidi, hiilimonoksidi, typen oksidit, hiilivedyt. rikkiyhdisteet. Sähköauton kasvihuonekaasupäästöt riippuvat epäsuorasti vain siitä, millä keinolla sähköauton akkuun ladattu sähköenergia on tuotettu. Päästöjen alentamiseksi sähköntuotannossa on siirryttävä uusiutuviin energianlähteisiin, kuten tuuli-, vesi- ja aurinkovoimaan, pois fossiilisista polttoaineista, erityisesti hiilivoimasta. Jos sähköauton sähkö on tuotettu kivihiilellä, kuten Saksassa usein on, sähköauton päästöt ovat vuonna 2019 julkaistun tutkimuksen mukaan dieselautoa suuremmat esimerkiksi Teslalla koko sen käyttöiän ajan. Näin olisi myös muun muassa Kiinassa ja Yhdysvalloissa, jossa kivihiiltä käytetään paljon sähköntuotantoon.
Muiden autojen tapaan sähköautotkin tuottavat melu- ja rengaspölypäästöjä. Ajoneuvojen aiheuttama melun määrä ja laatu riippuu paljolti ajoneuvon nopeudesta ja massasta. Perinteisten ajoneuvojen moottorin aiheuttamat käymis- ja voimansiirtoäänet korostuvat alhaisilla nopeuksilla, ja sähköautot ovat pienillä nopeuksilla tyypillisesti merkittävästi polttomoottorisia hiljaisempia. Sähköautoihin on suunniteltu keinotekoisia moottoriääniä, jotta jalankulkijat havaitsisivat pienillä nopeuksilla liikkuvat ajoneuvot paremmin. Heinäkuusta 2019 eteenpäin tämä on Euroopan unionin määräyksen mukaan pakollinen kaikissa autoissa, jotka pitävät alle 50 desibelin ääntä pienissä nopeuksissa. Suurissa nopeuksissa vierintämelu (rengasmelu ja tien pintamateriaalin vaikutus) ja ajoneuvon aerodynamiikka (ilmavirtauksen äänet) korostuvat, jolloin meluerot sähköajoneuvojen ja polttomoottoriajoneuvojen välillä ovat vähäisempiä.