Voiko käytetty akkumoduuli sopia vanhaan ajoakkuun paremmin kuin uusi?

Sähköautojen ajoakkujen moduuli- ja kennokorjaukset ovat nousseet Suomessa vuonna 2026 poikkeuksellisen näkyvästi keskusteluun. Taustalla ovat muun muassa käytettyjen akkuosien oikeudellinen asema, jätteeksi luokittelu sekä viranomaisten tulkinnat siitä, milloin kyse on tavallisesta korjauksesta ja milloin sääntelyn näkökulmasta jostakin muusta.

Käytettyjen akkuosien oikeudellista asemaa Suomessa käsittelimme erikseen artikkelissa “Saako sähköauton akkua korjata käytetyillä osilla?”.

Tässä jätämme juridiikan sivuun ja kysymme toista asiaa: jos katsotaan vain akun sähköistä toimintaa, onko uusi moduuli aina paras mahdollinen pari vanhalle akulle?

Lyhyesti

• Sarjaan kytketyssä ajoakussa heikoin moduuli tai kennoryhmä voi rajoittaa koko akun käytettävää kapasiteettia ja tehoa.
• Täysin uuden moduulin ylimääräinen kapasiteetti ei automaattisesti lisää koko vanhan akun kapasiteettia.
• BMS:n balancing voi tasata varaustilaeroja, mutta se ei palauta menetettyä kapasiteettia eikä poista kasvanutta sisäistä resistanssia.
• Uusi oikeantyyppinen moduuli voi toimia vanhassa akussa hyvin. OEM-valmistajilla on myös virallisia menettelyjä yksittäisten uusien moduulien vaihtamiseen.
• Tarkasti mitattu käytetty OEM-moduuli voi silti joissakin tilanteissa olla sähköisiltä ominaisuuksiltaan lähempänä muuta ikääntynyttä akkua kuin uusi moduuli.
• Tutkimus ei osoita, että käytetty moduuli olisi yleisesti uutta parempi.

Sarjapaketti kulkee heikoimman moduulin ehdoilla

Ajoakku koostuu suuresta määrästä kennoja, jotka on järjestetty akkurakenteesta riippuen moduuleiksi sekä sarja- ja rinnankytkennöiksi. Kun moduuleja on kytketty sarjaan, niiden läpi kulkee sama virta. Moduulien jännitteet summautuvat, mutta niiden ampeerituntikapasiteetteja ei lasketa yhteen tai keskiarvoksi samalla tavalla.

Tästä seuraa yksi ajoakun toiminnan kannalta ratkaiseva asia: sarjaketjun käytettävää kapasiteettia rajoittaa käytännössä se moduuli tai kennoryhmä, joka saavuttaa sallitun jänniterajansa ensimmäisenä. Jos yksi osa paketista loppuu sähköisesti kesken ennen muita, BMS ei voi jatkaa purkamista vain siksi, että muualla akussa olisi vielä kapasiteettia jäljellä.

Vuonna 2026 julkaistussa Nature Energy -analyysissä tätä ilmiötä tutkittiin todellisessa ajoneuvokäytössä poikkeuksellisen suurella aineistolla. Aineistossa oli 116 sähköhenkilöautoa ja 17 sähköbussia, joita oli seurattu yli kolmen vuoden ajan ja yksittäisissä ajoneuvoissa jopa 300 000 kilometriin saakka. Tutkimuksessa kennojen kapasiteetti- ja resistanssierot näkyivät koko akun käytettävissä olevassa kunnossa, tehossa ja eliniässä.

Ajoakku ei käytä moduuliensa keskiarvoa. Sarjassa yksi muita heikompi osa voi määrätä, kuinka paljon koko akusta voidaan käytännössä ottaa ulos.

Uuden moduulin ylimääräinen kapasiteetti ei siirry koko akulle

Ajatellaan yksinkertaistettua esimerkkiä. Ikääntyneen akun muut moduulit pystyvät kontrolloidussa mittauksessa luovuttamaan noin 88 Ah, ja niiden joukkoon asennetaan uusi 100 Ah:n moduuli.

Akusta ei tämän vuoksi tule 100 Ah:n akkua. Kun vanhempi 88 Ah:n moduuli saavuttaa purussa sallitun alajänniterajansa, akunhallinnan on suojattava sitä, vaikka uudessa moduulissa olisi vielä käyttökelpoista varausta jäljellä. Uuden moduulin 12 Ah:n etumatkasta osa voi siis jäädä normaalissa käyttöikkunassa hyödyntämättä.

Sama toimii toiseen suuntaan latauksessa. Jos jonkin vanhan moduulin kennoryhmä osuu yläjänniterajalle ensimmäisenä, se voi rajoittaa latausta, vaikka uusi moduuli kykenisi vielä vastaanottamaan lisää varausta.

Tämä ei tarkoita, että 100 Ah:n moduuli olisi huono tai että se vahingoittaisi 88 Ah:n moduuleja. Uusi moduuli käy samalla siirretyllä ampeerituntimäärällä itse asiassa läpi pienemmän suhteellisen varaustilan muutoksen. Sen suurempi kapasiteetti jää vain osittain käyttämättä, koska vanhempi osa paketista määrää edelleen rajat.

Mathew’n ym. sähköauton akkupaketin kennonvaihtoa mallintaneessa tutkimuksessa havaittiin sama perusilmiö: sarjaan kytketyssä paketissa vanhat kennot rajoittivat sitä, kuinka suuri osa uusien kennojen kapasiteetista saatiin käyttöön. Tutkimus oli simulaatio, ei täysikokoisen tuotantoauton korjauskoe, mutta sarjakytkennän perusmekanismi on tässä olennainen.

Sisäinen resistanssi ratkaisee, mitä tapahtuu kuormalla

Kapasiteetti kertoo vain osan akun kunnosta. Toinen keskeinen ominaisuus on sisäinen resistanssi eli käytännössä se sähköinen vastus, jonka akku itse muodostaa virran kululle. Litiumioniakun ikääntyessä sisäinen resistanssi tyypillisesti kasvaa kennon rakenteessa ja elektrokemiassa tapahtuvien muutosten vuoksi.

Resistanssiero ei välttämättä näy dramaattisesti silloin, kun auto seisoo pihassa ja akun jännitteitä katsotaan levossa. Resistanssiero tulee esiin erityisesti silloin, kun akusta otetaan paljon virtaa esimerkiksi kiihdytyksessä tai kun siihen syötetään suurta tehoa latauksessa.

Perusfysiikka on yksinkertainen. Jännitehäviö kasvaa likimäärin virran ja resistanssin tulona, ja ohminen lämmöntuotto virran neliön ja resistanssin tulona. Jos 200 ampeerin virralla yhden moduulin sisäinen resistanssi on yhden milliohmin suurempi, siitä seuraa havainnollistavasti noin 0,2 voltin lisäjännitehäviö ja noin 40 wattia enemmän ohmista lämpötehoa kyseisessä kohdassa.

Nämä luvut eivät ole moduulin hyväksymisrajoja, vaan esimerkki siitä, miksi hyvin pieneltä näyttävä resistanssiero alkaa merkitä paljon suurilla virroilla.

Purussa korkean resistanssin moduulin jännite painuu kuormalla enemmän kuin matalaresistanssisen. Latauksessa resistanssi puolestaan nostaa moduulin napajännitettä. Siksi vanhat korkeamman resistanssin moduulit voivat edelleen määrätä koko akun tehonrajat, vaikka niiden joukossa olisi yksi erittäin hyvä uusi moduuli.

Uuden moduulin pienempi sisäinen resistanssi ei tavallisesti ole vanhan sarjapaketin ongelma. Useammin ongelma on se, että vanhat korkeamman resistanssin moduulit jäävät edelleen koko akun pullonkauloiksi.

BMS tasaa varaustilaa, ei akun terveyttä

Tässä kohtaa keskusteluun tulee helposti akunhallintajärjestelmä eli BMS. Eikö se vain tasaa uuden ja vanhojen moduulien erot pois?

Ei aivan.

Balancingin tehtävänä on estää kennojen tai kennoryhmien varaustilojen ajautumista liian kauas toisistaan. Passiivisessa balancingissa korkeammalla varaustasolla olevasta kennoryhmästä puretaan ylimääräistä energiaa vastuksen kautta lämmöksi. Aktiivisessa balancingissa energiaa voidaan siirtää korkeammalla varaustasolla olevasta osasta matalammalla olevaan.

BMS voi siis tasata varausta, mutta se ei nuorentaa akkua.

Jos yhdellä moduulilla on 88 Ah käytettävää kapasiteettia ja toisella 100 Ah, balancing ei muuta ensimmäistä 100 Ah:n moduuliksi. Jos vanhan moduulin sisäinen resistanssi on kasvanut, balancing ei pienennä sitä. Samoin se ei korjaa poikkeavaa itsepurkautumista, väärää kennokemiaa, väärää moduuliversiota tai esimerkiksi sisäistä vauriota.

Balancing on erittäin tärkeä osa akun toimintaa, mutta sillä on oma rajattu tehtävänsä. Varaustilan tasaisuus ja moduulien terveydentilan tasaisuus ovat kaksi eri asiaa.

Uusi moduuli voi toimia vanhassa akussa aivan hyvin

Jos edelliset kohdat luetaan liian nopeasti, niistä voisi saada väärän johtopäätöksen: vanhaan akkuun ei kannata asentaa uutta moduulia. Tutkimusnäyttö ei tue tällaista väitettä.

Rochester Institute of Technologyn vuonna 2020 julkaistussa vertaisarvioidussa tutkimuksessa yhdeksän kennon 3S3P-pakettiin sijoitettiin yksi uusi kenno kahdeksan kohtalaisesti vanhennetun kennon joukkoon. Tutkimuksen mukaan uusi kenno pystyi toimimaan paketissa kapasiteetti- ja impedanssieroista huolimatta. Koe oli pieni laboratoriokoe, ja seuranta oli vain 100 sykliä, joten siitä ei voi tehdä suoraa yleistystä täysikokoiseen sähköauton ajoakkuun.

Myös autonvalmistajien omista huoltomenettelyistä löytyy suoraa vastanäyttöä ajatukselle, että uuden moduulin asentaminen vanhaan akkuun olisi sähköisesti lähtökohtaisesti väärin.

Volkswagenin Yhdysvalloissa julkaisemassa ID.4:n 93P7-huoltokampanjassa viallisia akkumoduuleja voidaan vaihtaa yksittäin. Menettelyssä uuden moduulin jännitetaso sovitetaan akun juuri mitattuun tilanteeseen erityisellä moduulitasaimella. Ohje varoittaa ajamasta, lataamasta tai käyttämästä auton sähkölaitteita mittauksen ja tasauksen välissä, koska akun jännitetason muuttuminen voisi johtaa uuden moduulin virheelliseen tasaukseen ja vikojen syntymiseen.

Tämä on tärkeä havainto. Uuden moduulin ongelma ei ole se, että se on uusi. Olennaista on, että se on oikeaa tyyppiä ja että sen alkutila sovitetaan kyseisen akun kanssa valmistajan validoimalla tavalla.

Tutkimus ja OEM-korjausmenettelyt eivät tue väitettä, että uusi moduuli olisi vanhassa ajoakussa automaattisesti huono pari.

Hyvin mätsätty käytetty OEM-moduuli voi olla sähköisesti lähempänä muuta akkua

Ajatellaan samaa ikääntynyttä akkua, jonka muut moduulit ovat vuosien käytön jälkeen asettuneet tietylle kapasiteetti- ja resistanssitasolle. Täysin uusi moduuli voi poiketa tästä joukosta paljon. Käytetty OEM-moduuli voidaan puolestaan teoriassa valita niin, että sen mitatut sähköiset ominaisuudet osuvat lähemmäs muun akun jakaumaa.

Uudelleenvalmistusta käsittelevässä Journal of Remanufacturing -tutkimuksessa nostetaan juuri tästä syystä esiin moduulien kapasiteetin, sisäisen resistanssin ja itsepurkautumisen mittaaminen ja luokittelu. Tutkimuksen mukaan näiden avulla voidaan rakentaa sähköisesti yhdenmukaisempia moduulikokonaisuuksia. Samalla tutkijat korostavat, että todellisen jäljellä olevan käyttöiän ennustaminen on vaikeaa ja pinnallisesti hyvältä näyttävä moduuli voi sisältää nopeasti heikkenevän kennon.

Käytetyn moduulin järkevässä sähköisessä vertailussa yksi SoH-prosentti ei siis riitä.

Second life -akkujen tutkimuksessa sama periaate näkyy toisesta suunnasta. Vuonna 2026 julkaistussa PLOS One -tutkimuksessa käytettyjä 18650-kennoja ryhmiteltiin mitatun kapasiteetin ja resistanssin perusteella. Huolellisemmin ryhmitelty paketti oli lähtötilanteessa kapasiteetiltaan parempi, resistanssiltaan pienempi ja arvioidulta maksimiteholtaan suurempi kuin vertailuratkaisu. Tutkijat itse kuitenkin korostavat, ettei työ sisältänyt pitkää syklistä vanhenemiskoetta tai lämpökuormituksen seurantaa.

Se ei siis todista, että mätsätty käytetty OEM-moduuli olisi pitkällä aikavälillä uutta parempi sähköautossa. Se tukee sen sijaan itse mätsäyksen perusajatusta: sähköisesti yhdenmukaisempi kokonaisuus voidaan rakentaa valitsemalla osat mitattujen ominaisuuksien, ei pelkän iän perusteella.

Saman ikäinen ei tarkoita sähköisesti samanlaista

Tästä syystä ilmaus "saman ikäinen käytetty moduuli" on helposti harhaanjohtava. Kaksi samana vuonna valmistettua ja yhtä paljon ajettua moduulia voivat olla hyvin eri kunnossa.

Akun sisällä lämpötila ei jakaudu täysin tasaisesti. Moduulien kuormitushistoria voi erota, ja niiden ikääntymiseen vaikuttavat muun muassa varaustasot, lämpötila, suuret virrat ja yksilöllinen valmistusvaihtelu. Nature Energy -aineistossa todellisissa sähköautoissa nähtiin juuri tällaista kennojen toisistaan erkanevaa vanhenemista pitkän käyttöajan myötä.

Siksi kalenteri-ikä, ajokilometrit tai yksi SoH-luku eivät vielä tee moduuleista keskenään mätsättyjä. Todellinen sähköinen käyttäytyminen pitää mitata.

Sähköinen samankaltaisuus ei vielä tee käytetystä moduulista parempaa varaosaa

Tähän tarvitaan jarrupoljin, sillä sähköisesti hienosti mätsätty käytetty moduuli ei ole vielä automaattisesti hyvä korjausosa.

Käytetyn moduulin historiassa voi olla sellaista, mitä lyhyt kapasiteetti- tai resistanssitesti ei paljasta. Se on voinut altistua liialliselle lämmölle, syvälle ylipurkautumiselle, kosteudelle, vesivauriolle, törmäykselle tai jäähdytysongelmalle. Myös alkava sisäinen kennovika voi jäädä ensimmäisessä tarkastuksessa näkymättä.

Uudella aidolla OEM-moduulilla on tässä selvä etu. Sen alkuperä, valmistushistoria ja ominaisuudet ovat tavallisesti paremmin tunnettuja, eikä sillä ole takanaan tuntematonta käyttö- tai vauriohistoriaa. Jos valmistajalla on lisäksi juuri kyseiselle autolle validoitu moduulivaihtomenettely, mukana tulee valmis tapa sovittaa osa akkuun ja tarkistaa korjaus.

Sähköisesti tasaisempi pari, turvallisempi osa ja kokonaisuutena paras korjausratkaisu eivät siis ole sama väite.

Moduulin tekninen soveltuvuus ja sen oikeudellinen asema ovat myös eri kysymyksiä. Suomessa käytetyn moduulin oikeudelliseen asemaan voi vaikuttaa esimerkiksi se, onko osa säilynyt tuotteena vai onko se peräisin jätteeksi luokitellusta akusta. Tätä sääntelypuolta käsittelemme tarkemmin erillisessä Autojärjen artikkelissa Saako sähköauton akkua korjata käytetyillä osilla?.

Tutkimus kertoo paljon epätasaisuudesta, mutta ei ratkaise koko kysymystä

Vahvin tutkimusnäyttö koskee itse perusilmiötä. Kapasiteetti- ja resistanssierot ovat todellisia, ne kehittyvät akun vanhetessa, ja riittävän suuret erot rajoittavat sarjaan kytketyn akun kapasiteetin, tehon ja lopulta käyttöiän hyödyntämistä. Vuoden 2026 laaja ajoneuvoaineisto vahvistaa tämän myös todellisessa liikenteessä, ei vain laboratoriossa.

Uuden osan asentamisesta vanhennettujen joukkoon on suorempaa mutta huomattavasti pienemmän mittakaavan näyttöä. RIT:n laboratoriokoe osoitti, että uusi kenno pystyi toimimaan kohtalaisesti vanhennettujen kennojen kanssa. Volkswagenin huoltomenettely puolestaan osoittaa käytännössä, että valmistaja voi hyväksyä yksittäisen uuden moduulin asentamisen vanhaan ajoakkuun, kun moduuli sovitetaan järjestelmään asianmukaisesti.

Käytettyjen osien mätsäyksen hyödyistä on näyttöä uudelleenvalmistuksen ja second life -akkujen tutkimuksesta. Kapasiteetin, resistanssin ja itsepurkautumisen perusteella tehtävä luokittelu pystyy muodostamaan sähköisesti yhdenmukaisempia kokonaisuuksia. Tämä tukee vahvasti ajatusta, että käytetyn osan todellinen kunto on sen kalenteri-ikää olennaisempi ominaisuus.

Mutta yksi ratkaiseva tutkimus puuttuu.

Hakujen perusteella ei löytynyt pitkäaikaista täysikokoisen sähköauton koetta, jossa samanlaisissa ikääntyneissä ajoakuissa olisi verrattu rinnakkain täysin uutta OEM-moduulia ja tarkasti sähköisesti mätsättyä käytettyä OEM-moduulia sekä seurattu niiden turvallisuutta, kapasiteettia, tehoa, lämpökäyttäytymistä ja jäljellä olevaa elinikää vuosien ajan.

Fysiikka kertoo, miksi mätsäyksellä on merkitystä. Nykyinen tutkimus ei vielä kerro, että mätsätty käytetty moduuli voittaisi uuden moduulin yleisesti tai pitkällä aikavälillä.

Uusi ja parhaiten yhteensopiva eivät ole aina sama asia