Akkubisnes on maailmanlaajuisesti kuumaakin kuumempi aihe, josta Suomi on lohkaisemassa osansa.
Kuuntele artikkeli
Akkuteollisuudella on työllisyyden ja viennin näkökulmasta jo nyt maassamme merkittävä rooli teollisuusalan investointikohteena, ja suunta näyttää olevan vahvasti kasvussa. Akkuteollisuus ry arvioi, että jo vuoteen 2027 mennessä alalle syntyneiden työpaikkojen määrä lähestyy 5 000–7 000 työpaikkaa, ja kokonaisinvestointien määräksi arvioidaan 6–9 miljardia euroa. Välillisesti työpaikkoja syntyisi arvion mukaan jopa 20 000 ihmiselle.
Suomalainen akkuteollisuus erottuu edukseen toimimalla vastuullisesti ja kestävin periaattein, esimerkiksi Suomessa louhittujen ja jalostettujen raaka-aineiden hiilijalanjälki on vertailuissa osoittautunut huomattavasti muita tuottajamaita pienemmäksi. Suomessa on saatavilla tarvittavia, vastuullisesti tuotettuja raaka-aineita sekä päästötöntä energiaa.
VASTUULLISUUS ON suuri kilpailuetu, sillä esimerkiksi suurin osa maailman koboltista tuotetaan edelleen olosuhteissa, jotka eivät noudata kestävän kehityksen periaatteita. Lisäksi suomalaisessa akkuteollisuudessa on sitouduttu edistämään kiertotaloutta, joka on edellytys sille, että materiaalit akkujen tuotantoon riittävät myös jatkossa. Nämä ovat valtteja, joilla Suomi on sijoittunut vuonna 2022 kansainvälisessä BloombergNEF-vertailussa neljännelle sijalle, edellään ainoastaan Kiina, Kanada sekä USA. Voidaan siis jo puhua, että Suomi on kansainvälisellä tasolla merkittävä toimija litiumakkujen valmistuksessa.
Akkuteollisuus on merkittävässä asemassa, viennin ja työllisyyden lisäksi, turvaamassa Suomen päästövähennystavoitteisiin pääsemistä sekä tukemassa yhteiskunnan sähköistymistä. Voimakkaasti kasvavat myös tuulivoiman ja aurinkovoiman tuotanto, joiden ennustamaton sähköntuotanto hyötyy sähkövarastoinnin mahdollisuudesta. Akkuvarastohankkeiden lisäksi akkujen tarve on kasvavan suuri elektroniikka sekä autoteollisuudessa.
”Suomen maaperästä löytyy mineraaliesiintymiä kaikista akkuihin tarvittavista raaka-aineista.
SUOMEN MAAPERÄSTÄ löytyy mineraaliesiintymiä kaikista akkuihin tarvittavista raaka-aineista. Maaperässä on esimerkiksi litiumia, kobolttia, nikkeliä ja grafiittia, ja nikkeli- ja kobolttikaivoksia Suomessa on jo toiminnassa.
Suomessa toimii myös aktiivisia akkukemikaalitehtaita. Esimerkkinä mainittakoon maailman suurimpiin lukeutuva akkukemikaalitehdas, jonka omistaa Terrafame. Se tuottaa nikkeli- ja kobolttisulfaatteja, ja tehtaan tuotantokapasiteetiksi on kerrottu vuositasolla miljoonan sähköauton tarpeen kattava määrä akkukemikaaleja. Toistaiseksi venäläisomisteinen Nornickel Harjavalta on johtavia nikkelisulfaatin tuottajia Suomessa.
BASF (Battery Materials Finland oy) on rakentamassa akkumateriaalitehdasta Harjavaltaan, jonne viereisen Norilsk Nickelin tehtaan on määrä toimittaa nikkelisulfaattia jatkojalostukseen. Kokkolassa sijaitseva Umicore jatkojalostaa jopa 10 prosenttia maailman koboltista. Lisäksi Kaivosyhtiö Keliber on rakentamassa Kokkolaan akkukemikaalitehdasta, jonka tarkoituksena on tuottaa akkukelpoista litiumhydroksidia. Vastaavaa tehdasta Euroopassa ei vielä ole, ja tuotannon on tarkoitus alkaa täysimääräisenä vuonna 2025. Myös muita akkukemikaalitehtaita on suunnitteilla Suomeen, mutta osassa tapauksista lupaprosessit ovat kaatuneet tai pysähtyneet etenkin ympäristökysymyksiin.
Toiminnassa olevia akkujen kokoonpanoa tekeviä tehtaita Suomessa ovat toistaiseksi ainoastaan Valmet Automotiven akkutehtaat Salossa ja Uudessakaupungissa. Valmet Automotive on valmistanut akkuja vuodesta 2017, ja sarjatuotanto alkoi Salossa vuonna 2019. Akkujärjestelmiä on toimitettu jo yli miljoona pakettia, ja uusi tehdas on avattu myös Saksaan. Muilla toimijoilla on lisäksi suunnitteilla miljardiluokan investointeja akkutehtaille etenkin Kotkan ja Haminan seuduille.
AKKUTEOLLISUUDEN KASVUN edellytyksiä ovat etenkin riittävän ammattitaitoisen työvoiman saatavuus. Ammatillisessa koulutuksessa tulee ottaa huomioon yritysmaailman tarpeet uusille kasvaville teollisuuden aloille. Koska koulutus ei tarjoa välitöntä ratkaisua työvoiman saatavuuteen, on myös varmistettava, että alalle saadaan tarvittavaa kansainvälistä osaamista, ja tekijöitä myös ulkomailta työperäisen maahanmuuton turvin.
Osaajia tarvitaan etenkin sähkö- ja automaatioalalta, prosessiteollisuuden alalta, kemiantekniikan alalta, materiaalitekniikan aloilta, sekä lukuisilta muilta tekniikan ja luonnontieteen erityisaloilta. On muistettava, että Suomi kilpailee akkuteollisuuden työvoimasta muiden Euroopan maiden mukana. Esimerkiksi ruotsalainen akkuteollisuusyritys Nortvolth on aktiivisesti etsinyt alan työvoimaa akkutehtailleen myös Suomesta.
Osa yliopistoista ja ammattikorkeakouluista on jo alkanut järjestämään täydennys- ja muuntokoulutusta akkuteollisuuteen liittyen. Esimerkiksi Oulun yliopisto tarjoaa akkuteollisuuden lisäkoulutusta akkukemikaaleista ja niiden valmistuksesta, ja Vaasan ammattikorkeakoululla on tarjolla useampia akkualaan liittyviä opintokokonaisuuksia tekniikan ja liiketalouden aloille.
Tampereen ammattikorkeakoululla on tarjolla akkuihin liittyvää koulutusta, joka on tarkoitettu työn ohessa opiskeleville. Siellä voi opiskella esimerkiksi akkuteollisuuteen liittyvää ympäristölainsäädäntöä ja lupaprosesseja, akkutuotannon ympäristövaikutusten hallintaa, raaka-aineiden jäljitettävyyttä ja akkujen kierrätystä sekä liiketoiminnan vastuullisuutta ja eettisyyttä. Lisäksi ammatilliset oppilaitokset tarjoavat lisä- ja täydennyskoulutusta akkuteollisuuteen liittyen.
Akkuteollisuuden ammatilliseen tutkintoon tähtäävää koulutusta suunnittelevat Vaasan Vamia, Kokkolan KP Edu, Kotkan Ekami ja Tampereen Tredu, eli niiden seutujen ammatilliset oppilaitokset, joissa akkuteollisuuden toimintaa jo on, tai sitä ollaan suunnitelmien mukaan lähitulevaisuudessa aloittamassa.
Kasvun ja tuotannon edellytyksiä on myös materiaalien riittävyys. Tämän vuoksi kiertotaloutta on edistettävä etenkin akkuteollisuudelle kriittisten materiaalien osalta. Keväällä 2023 EU:n komissio julkaisi kriittisiä raaka-aineita koskevan aloitteen Critical Raw Materials Act, jonka tarkoituksena on vahvistaa omavaraisuutta Euroopassa, koskien kriittisten raaka-aineiden saatavuutta, hyödyntämistä ja kierrätystä.
LAKIALOITTEESSA on esitetty raaka-aineiden luokittelua vastuullisuuden perusteella, ja koska Suomessa on merkittäviä materiaaliesiintymiä myös akkuihin tarvittavista raaka-aineista, sekä kansainvälisesti tunnustettua vastuullista tuotantoa, olisi tämä merkittävä kilpailuetu Suomelle.
Yhtenä merkittävänä riskitekijänä akkuteollisuuden kasvulle nähdään lainsäädännölliset seikat, koskien erityisesti luvitusprosesseja. Lupien käsittelyn viivästyminen jarruttaa akkuteollisuuden investointeja, ja näin myös vihreän siirtymää ja hiilineutraaliustavoitteisiin pääsemistä. Tähän on mahdollisesti luvassa helpotusta, sillä vuoden 2023 alussa tuli voimaan laki, joka asettaa vihreän siirtymän kannalta merkittävien investointihankkeiden lupahakemuksille etusijan ympäristönsuojelulain ja vesilain mukaisessa lupien käsittelyssä vuosina 2023–2026.
Tämän ansiosta toiminnanharjoittaja voi hakea hankkeelle etusijaa aluehallintoviraston lupakäsittelyssä, niissä tapauksissa, kun hanke täyttää vaaditut edellytykset. Lain tavoitteena on lyhentää kriittisten hankkeiden luvitusten käsittelyaikoja.
SÄÄNTELYN AVULLA korostetaan vastuullisuutta, joka jo aiemmin on mainittu Suomen ehdottomaksi eduksi akkuteollisuudessa. EU:n akkuasetus astui voimaan elokuussa 2023. Pitkällä aikavälillä, siirtymäaikojen puitteissa, se tuo isoja muutoksia akkualalle. Akkuasetus käsittää eri toimintoja akkujen koko elinkaareen, liittyen akkujen valmistukseen, myyntiin, käytöstä poistoon sekä kierrätykseen.
”Sääntelyn avulla korostetaan vastuullisuutta, joka jo aiemmin on mainittu Suomen ehdottomaksi eduksi akkuteollisuudessa.
Akkuasetuksen tavoitteena on ennen kaikkea huomioida ympäristöystävällisyys akkujen kysynnän kasvaessa. Tuottajavastuu on nousemassa keskeiseen asemaan uudessa sääntelyssä. Asetuksen tavoitteena on, että akkuteollisuudessa tullaan kiinnittämään erityishuomiota ympäristövaikutukseen sekä vastuullisuuteen koko niiden elinkaaren aikana, kattaen raaka-aineiden louhinnan, jalostuksen, kierrätyksen ja uudelleenkäytön. Asetuksen tarkoituksena on myös edistää Euroopan omavaraisuutta akkumateriaalien suhteen. Uusi asetus korvaa aiemman, vuoden 2006, akku- ja paristodirektiivin.
Asetuksessa on esitetty myös kehitettäväksi ja täytäntöönpantavaksi niin kutsuttu due diligence -politiikka. Tämä on kansainvälisten standardien mukainen käytäntö, jonka avulla voidaan puuttua akkujen vastuulliseen tuotantoon sekä arvoketjuun. Tässä asetuksessa vaatimus koskee kaikkia EU-markkinoille akkuja tuovia taloudellisia toimijoita, paitsi pk-yrityksiä. Velvoitteisiin lukeutuu myös uusi sekoitevelvoite, joka määrittää, kuinka suuri osuus eri materiaaleista on oltava kierrätysperäistä raaka-aineitta. Näistä uusiokäytetyistä raaka-aineista on toimitettava selvitys akkujen mukana.
EU-ALOITE KRIITTISISTÄ RAAKA-AINEISTA EU:n komission keväällä 2023 julkaiseman kriittisiä raakaaineita koskeva aloite, Critical Raw Materials Act, antaa EU:lle työkalut varmistaa kriittisten raaka-aineiden turvallisuus ja saatavuus kestävällä tavalla. Asetuksessa esitetään toiminnan prioriteetit luomalla turvalliset ja kestävät toimitusketjut, minimoimalla toimitusriskit, investoimalla tutkimukseen, kehitykseen ja osaamiseen sekä keskittymällä erityisesti ympäristön suojeluun parantamalla kriittisten raakaaineiden kiertokulkua ja kestävyyttä.
UUSI AKKUASETUS koskee kaikkia paristoja ja akkuja. Asetuksessa akut jaetaan viiteen eri luokkaan; kannettavat paristot ja akut, kevyiden sähköisten liikkumisvälineiden akut (LMT-akut), sähköautojen akut, teollisuusakut ja ajoneuvoakut. Asetuksen myötä kaikkien kannettavien laitteisiin sisältyvien akkujen tulee olla käyttäjän irrotettavissa ja vaihdettavissa 3,5 vuoden siirtymäajan jälkeen, mutta esimerkiksi kevyiden sähköisten liikkumisvälineiden akkujen tulee olla vaihdettavissa riippumattomien ammattilaisten toimesta.
Akuille tulee myös uusia merkintävaatimuksia. Merkintävaatimuksissa siirtymäaika on 3 vuotta asetuksen voimaan astumisesta, ja akkuihin lisättävillä QR-koodeilla 4 vuoden siirtymisaika. Merkinnöistä on käytävä ilmi akkujen elinkaaren aikainen hiilijalanjälki sekä digitaalinen akkupassi. Ilmoitusvelvollisuus koskee sähköautojen akkuja, yli 2 kWh teollisuusakkuja ja LMT-akkuja.
Uudessa akkuasetuksessa on tiukempia vaatimuksia myös akkujen myyjille ja kuluttajille. Myyjien keräysvelvoite laajenee paristojen lisäksi koskemaan myös ajoneuvo- ja teollisuusakkuja sekä esimerkiksi sähköpyörien akkuja. Keräysvelvoitteen tarkoituksena on, että akkujen kierrätys olisi kuluttajille entistä helpompaa sekä myös turvallisempaa. Keräysastevaatimusta kasvatetaan asteittain.
Vuonna 2021 keräysaste oli 55 prosenttia ja sitä on tarkoitus kasvattaa 74 prosenttiin vuoden 2023 loppuun mennessä. Lisäksi kuluttajille tulee velvollisuus lajitella käytöstä poistetut akut ja paristot sekä palauttaa ne keräyspisteisiin. Tämä on ollut pitkään odotettu uudistus, sillä käytöstä poistettuja akkuja ja paristoja lojuu suuria määriä kotitalouksissa, ja niiden väärä säilytys ja hävitys ovat merkittävä tulipaloriski. Lisäksi kierrättämättömien akkujen materiaalin osuus EU-tasolla on merkittävä, eikä näitä materiaaleja saada uusiokäyttöön.
Voimaan tullut akkuasetus tuo mukanaan tiukemmat kiertotalouden ja vastuullisuuden vaatimukset, kuin mitä aiemmin on muilla tuotesektoreilla nähty, ja tällainen sääntely voi toimia ennakkotapauksena myös muille eri teollisuusalojen tuotesektoreille tulevaisuudessa.
”Vaikka akkujen saatavuus tämän hetken tarpeisiin on riittävä, on tarpeen ennustettu kasvavan suuresti.
UUDET AKKUTEKNOLOGIAT työllistävät tutkijoita. Vaikka akkujen saatavuus tämän hetken tarpeisiin on riittävä, on tarpeen ennustettu kasvavan suuresti. Perinteisten akkujen materiaalia on maapallolla rajallinen määrä, minkä lisäksi osa akuissa käytettävistä materiaaleista on myrkyllisiä tai jopa vaarallisia. Uuden sukupolven akkutyypeiltä edellytetään myös kevyempää painoa, jotta niiden kapasiteetti olisi mahdollisimman hyvä sähköisessä liikenteessä.
VTT:llä on kehitteillä esimerkiksi biomassasta valmistettuja, orgaanisia akkuja, joissa harvinaisten metallien sijasta materiaalina käytettäisiin esimerkiksi puuta. Ihannetilanteessa toteutuessaan tällaiset orgaaniset akut olisivat turvallisempia ja ympäristöystävällisempiä, eikä niiden raaka-aineista olisi vastaavaa kamppailua kuin tämänhetkisissä akkutyypeissä. VTT:n tutkimukset ovat myös osoittaneet, että kyseisten orgaanisten akkujen sähköiset ominaisuudet ovat varsin kilpailukykyisiä esimerkiksi latauskyvyssä mitattuna.
On mielenkiintoista seurata, olisiko orgaanisista materiaaleista joskus perinteisten akkumateriaalien korvaajaksi.
Minna Pänkäläinen, teksti
Mikko Käkelä, kuvat
Akkutehdas laajenee Salossa
Saloon ollaan siirtämässä Uudestakaupungista raskaan liikenteen akkujen valmistus.
SALOSSA sijaitsevan Valmet Automotiven akkutehtaan merkittävimpiä tuotteita ovat tällä hetkellä kevythybridi- ja lataushybridiakut. Tehdas toimii niin Mercedes-Benzin kuin Volvonkin sopimusvalmistajana.
”Mercedes-Benzin autoihin tarkoitettu kevythybridiakku ottaa talteen jarrutusenergiaa ja hyödyntää sitä esimerkiksi kiihdytyksissä”, kertoo akkujen tuotekehityksestä sähköjen osalta vastaava Mika Kauppila.
KEVYT HYBRIDIAKKU on tehtaan ensimmäinen akkumalli, jonka tuotanto aloitettiin vuonna 2019. Sitä ei voi ladata ulkopuolisesta pistokkeesta. Sen käyttökapasiteetti on noin yksi kilowattitunti, joten yksinomaan sen varassa ei ajeta metriäkään.
”Kevyt hybridiakku on tehtaan ensimmäinen akkumalli, jonka tuotanto aloitettiin vuonna 2019.
Volvolle valmistetaan polttomoottorin rinnalla käytettävää lataushybridiakkua, jonka käyttökapasiteetti on noin 15 kilowattituntia ja nimellisteho toista sataa kilowattia. Matkaa sillä taittuu parhaimmillaan yli 70 kilometriä. Tätä seuraava vaihe olisikin jo sitten täyssähköauto”, Kauppila luennoi.
”Salon akkutehtaalle ollaan myös siirtämässä Uudenkaupungin piensarjatehtaalta työkoneisiin, busseihin ja kuorma-autoihin tarkoitettujen Power Pack -akkujen valmistus omalle tuotantolinjalleen.”
Kauppila uskoo, että olemassa olevat referenssit tuovat uusia asiakassuhteita nopeasti muuttuvassa maailmassa. Autovalmistajat eivät nimittäin aina osaa ennakoida omaa tuotantotarvettaan.
”Referensseillämme voimme osoittaa, että pystymme reagoimaan nopeasti. Esimerkiksi vuonna 2019 kun päätimme akkutuotannon aloittamisesta, niin tuotantoprosessi saatiin käyntiin jo saman vuoden aikana”, hän painottaa.
SÄHKÖLLÄ KULKEVAT kuorma-autot alkavat Kauppilan mukaan olla kypsiä tuotteita markkinoille lähivuosina niin ajoneuvojen kuin latausjärjestelmienkin valmistajat ovat varautumassa tulevaisuuden muutoksiin.
Työkoneiden ja kuorma-autojen akkujen käyttökapasiteetti voi vaihdella parin kilowattitunnin hybridiakuista satojen kilowattituntien täyssähköakkuihin.
Salossa Valmet Automotive tulee valmistamaan modulaarista akkujärjestelmää, josta yhteen liittämällä voidaan skaalata järjestelmiä satoihin kilowattitunteihin asti.
”Toisin sanoen, jokaiselle asiakasryhmälle ei ole omaa ratkaisua, vaan tukeudumme yhteen tai kahteen modulaariseen ratkaisuun, joilla pyrimme täyttämään asiakkaiden erilaiset tarpeet”, Kauppila selventää.
Työkoneissa ja kuorma-autoissa akut voivat olla sekä kiinteitä että vaihdettavia. Niiden vaihtaminen sivulta päin on helpompaa kuin henkilöautoissa, jossa akku sijaitsee auton pohjassa.
Tehtaalla panostetaan akkujen ja oheistuotteiden kierrätettävyyteen yhteistyössä Fortumin kanssa. Jos akun yksikin komponentti on korjauskelvoton, niin koko akku menee kierrätykseen Fortumille.
”Kun elinkaarensa loppupisteen saavuttanut mutta hyvässä kunnossa oleva akku palaa käytöstä takaisin, niin selvitämme, olisiko sillä vielä käyttöä esimerkiksi kiinteistön energiavarastojärjestelmässä, ja ellei, niin se kierrätetään uudeksi materiaaliksi”, Kauppila sanoo.
AKUN ELINIKÄ riippuu hyvin paljon käyttökohteesta ja –syklistä, odotuselinikä on kuitenkin 10–15 vuotta. Maltillisella käytöllä käyttöikä voi venyä yli 20 vuoteen.
Akkupalot ovat puhuttaneet paljon sähköautoissa. Kauppilan mukaan akkujen sekä aktiivista että passiivista paloturvallisuutta voidaan vielä parantaa huomattavasti.
”Pyrimme siihen, että akkupalo ei pääsisi alkamaan mistään ulkoisesta syystä, kuten iskusta tai latauksesta, vaan akku suojaisi itse itsensä. Seuraava askel on se, että jos jotakin kuitenkin tapahtuu, niin sen leviäminen yritetään estää”, Kauppila kuvaa.
”Jos yksi kenno alkaa kuumentua niin prosessi ei saisi siirtyä seuraavaan. Autovalmistajat puolestaan miettivät, miten palon sattuessa kuljettaja ja matkustajat selviävät ilman vahinkoja.”
Kauppila näkee suotavana sen, että markkinoille tulisi mahdollisimman paljon kilpailevia teknologioita, koska silloin paras voittaa.
ERILAISET varastointitavat voivat lyödä itsensä läpi eri teknologioissa – voi esimerkiksi olla niin, että henkilö- ja kuorma-autoihin kehitetään erilaiset ratkaisut.
”Yksi kilpaileva toimintamalli on, että autovalmistaja pystyttää oman akkutehtaansa oman tuotantolaitoksensa yhteyteen alihankinnan sijaan. Siksi pyrimme kehittämään myös akkuja, jotka palvelevat muitakin asiakasryhmiä kuin henkilöautovalmistajia”, hän toteaa.
Työkone- ja bussiakkumarkkinoilla yhtiöllä on Kauppilan mukaan muutama suora kilpailija.
”On myös henkilöautovalmistajille akkusuunnittelua tekeviä yrityksiä. Käsitykseni mukaan Valmet Automotive on ainoa yritys, joka tekee sekä akkujen että autojen sopimusvalmistusta.”
Salon-tehtaalla työskentelee kolmessa vuorossa kaikkiaan noin 800 ihmistä. Mukana on insinöörejä, logistiikkaa, ostoa ja henkilöstöhallintoa.
”Asennuspuolella henkilö voidaan perehdyttää tehtäväänsä riippumatta hänen taustastaan – vaadittavan osaamistason vaihtelu on suurta”, Kauppila kuvaa.
Matti Valli, teksti
Uusi akkuasetus
Asetus yhdenmukaistaa akkuihin ja paristoihin liittyviä tuottajavastuuvaatimuksia EU:n alueella.
- Asetusta on sovellettava sellaisenaan kuuden kuukauden kuluessa sen voimaan astumisesta, huomioiden eripituiset siirtymäajat.
- Aiemmin akut ja paristot luokiteltiin kolmeen eri alaluokkaan, uudessa asetuksessa alaluokkia on viisi.
- Tuottajavastuun piiriin kuuluvat maahantuojat, valmistajat, etämyyjät, sekä jälleenmyyjät, jotka myyvät akkuja ja paristoja omalla tuotemerkillään sekä he, jotka myyvät akkuja tai paristoja muiden tuotteiden mukana tai tuotteiden sisällä.
- Keräys- ja kierrätystavoitteet kiristyvät sisältäen materiaalikohtaisia kierrätystavoitteita.
Juttu on ilmestynyt Sähkömaailma Extran numerossa 1/2024.
