Akkuteollisuudesta käyty keskustelu sai keväällä uutta virtaa, kun pörssiyhtiö Johnson Matthey ilmoitti rakentavansa Vaasaan akkumateriaalitehtaan. Satojen miljoonien eurojen investointi tuo satoja uusia työpaikkoja ja vahvistaa suomalaista akkuklusteria, josta on kasvamassa merkittävä tekijä eurooppalaisessa akkuarvoketjussa.

23.6.2021

Valtion omistama Suomen Malmijalostus Oy toimii brittiyhtiö Johnson Mattheyn strategisena kumppanina Vaasassa. Suomalaisyhtiön perustehtävä on tuoda maahan aktiivista ja osaavaa pääomaa kaivossektorille. Se pyrkii luomaan integroidun sähköautoakkujen arvoketjun. Vaasan hanke on tulosta pitkäjänteisestä työstä.

– Tarjoamme mahdollisuuden vastuulliseen akkutuotantoon vähäpäästöisen sähkön turvin. Maaperästämme löytyy lähes kaikkia akkumineraaleja, mikä on ainutlaatuista EU-maissa, luettelee vetovoimamme syitä johtava asiantuntija Jyrki Alkio työ- ja elinkeinoministeriöstä.

– Meillä on pitkä perinne metallurgiasta ja kaivosmineraaleihin liittyvää tutkimusosaamista. Investoijat osaavat arvostaa myös ennustettavaa ja vakaata toimintaympäristöä.

Elinkeinoministeri Mika Lintilän viime kesänä asettaman työryhmän laatima kansallinen akkustrategia valmistui vuoden alussa. Maaliskuussa asetettiin akkualan kansallinen yhteistyöelin toteuttamaan akkustrategian linjauksia. Alkio toimii mainitun elimen varapuheenjohtajana.

Johnson Mattheyn investointipäätös ei ole vielä lopullinen, mutta tehtaan toteutumista pidetään todennäköisenä. Akkualan osaajien puuttuminen voi muodostaa lupaavalle kehitykselle pullonkaulan.

– Meiltä löytyy kansainvälisestikin arvostettuja tutkijoita erityisesti kierrätyksestä, mutta suorittavalla tasolla osaajia on vähemmän, Alkio pohtii.

PITÄÄKÖ OSAAJIA HAKEA AASIASTA?

Alkio uskoo akkumateriaalitehtaan työntekijän pääsevän alkuun perusprosessisosaamisella, mutta täydennyskoulutusta varmasti tarvitaan. Akkustrategiassakin korostetaan koulutuksen tarvetta.

Teollisuusliiton erikoistutkija Mika Kärkkäinen on mielissään maahamme syntyvästä uudesta teollisuudenalasta, joka ylittää perinteiset toimialarajat. Mineraalin saattamisessa lopputuotteeksi tarvitaan kaivostoiminnan lisäksi osaamista ainakin metallinjalostuksesta, sähkölaitteiden valmistuksesta ja kemianteollisuudesta.

– Akkuarvoketjusta jää puuttumaan akkukennojen valmistus. Suomeen pitäisi luoda samanlainen akkualan kotimainen kärkiyritys kuin Ruotsiin rakentumassa oleva akkutehdas Northvolt.

– Kiireellisintä osaajapulaa voitaisiin helpottaa muuntokoulutuksella, Kärkkäinen arvelee muistuttaen vastikään tapahtuneista irtisanomispäätöksistä kemian- ja paperiteollisuudessa.

Kärkkäisen mielestä uudelle toimialalle on tärkeää rakentaa koulutusväylät ammatilliseen ja korkeakoulutasoiseen koulutukseen. Jotta ei jäädä ”bulkkituotteiden” valmistajaksi, tutkimus- ja kehittämistoiminnalle on luotava edellytykset alusta lähtien, myös julkisen rahoituksen turvin.

Alkion mukaan meilläkin voidaan tulevaisuudessa nähdä akkukennojen valmistusta. Northvoltin jättimäiselle akkutehtaalle Skellefteåssa on houkuteltu työntekijöitä niin Suomesta kuin Aasiastakin. Työntekijät siellä edustavat 30 kansallisuutta.

– On mahdollista, että mekin palkkaamme osaajia eri puolilta maailmaa, jos toteamme työvoimapulan niin merkittäväksi, Alkio mainitsee.

Suomeen muodostuu akkualan keskittymä

Akkuteollisuus on Suomen Malmijalostuksen toimitusjohtajan Matti Hietasen mukaan keskittynyt Aasiaan: Kiinaan, Japaniin ja Etelä-Koreaan. EU:n tavoitteena on luoda kilpailukykyinen ja kestävä akkuteollisuus myös Eurooppaan.

Akkuteollisuuden ajureita ovat yhteiskunnissa ja liikenteessä kaikkialla tapahtuva sähköistyminen. Euroopan komission ehdotuksessa akkuasetukseksi todetaan, että heinäkuun 2024 alusta EU:n markkinoille saa tuoda vain sellaisia teollisuus- ja ajovoima-akkuja, joille on olemassa viralliset tiedot hiilijalanjäljestä.

Sähköauton arvosta peräti 40 prosenttia on akussa. Vastuullisesti tuotettujen akkujen kysyntä tulee jyrkästi kasvamaan.

– Akkukennotehtaita on tällä hetkellä Eurooppaan suunnitteilla jo kolmisenkymmentä. Se kapasiteetti on rakentumassa, Hietanen selventää.

– Mutta mentäessä akkuarvoketjussa taaksepäin katodiaktiivimateriaaleihin ja prekursoreihin huomaamme, ettei niitä täällä valmisteta vielä lainkaan.

Katodi on akkukennon arvokkain osa, elektrodi, jolla tapahtuu pelkistymisreaktio. Prekursorimateriaalia eli esiastetta käytetään katodiaktiivimateriaalin valmistukseen. Jälkimmäistä käytetään akkukennon valmistukseen.

– Akkumateriaaleja tekee vain kolme eurooppalaista toimijaa. Niidenkin tuotanto on Aasiassa. Vaasan hankkeen toteuduttua kaikki kolme ovat täällä. Suomesta on muodostumassa merkittävä keskittymä, Hietanen iloitsee.

Akkukennotehtaita on tällä hetkellä Eurooppaan suunnitteilla jo kolmisenkymmentä. Se kapasiteetti on rakentumassa.

Maailman johtava sähköajoneuvojen akkumateriaalien tuottaja, saksalainen Basf rakentaa parhaillaan Harjavaltaan katodimateriaalin esiasetta, prekursoreita, valmistavaa tehdasta. Puolaan katodimateriaalitehdasta pystyttävä belgialainen Umicor osti pari vuotta sitten puolikkaan Kokkolassa kobolttia jalostavasta amerikkalaisomisteisesta Freeport Cobaltista. Kemianyhtiö Johnson Matthey rakentaa prekursori- ja katodiaktiivimateriaalitehdasta Puolaan ja suunnittelee nyt toista samanlaista Suomeen.

– Suomen Malmijalostuksella on käynnissä prekursori- ja katodiaktiivimateriaalihankkeet Kotkassa ja Haminassa. Siellä on ympäristövaikutusten arviointi valmistumassa. Haminan tehtaan investointia valmistelemme yhdessä kiinalaisen CNGR Advanced Materialin kanssa.

Akkuteollisuudessa tapahtuu kotimaassa tällä hetkellä paljon. Valmet Automotive on lyhyessä ajassa rakentanut yhden akkutehtaan Saloon, toinen on rakenteilla Uuteenkaupunkiin ja kolmannesta tehtaasta Saksaan tehtiin päätös keväällä. Yhtiö kutsuukin itseään yhdeksi autoteollisuuden johtavista akkujärjestelmien toimittajista.

KONGON KOBOLTIN EETTISET ONGELMAT

Vuosikymmenen lopulla tarvitaan eurooppalaista autoteollisuutta varten 500 gigawattituntia akkukennoja vuodessa. Määrään uppoaa yli 700 000 tonnia prekursori- ja katodiaktiivimateriaaleja. Kapasiteettia on rakennettava Eurooppaan ripeästi. Johnson Matthey ilmoitti suunnittelevansa Vaasan tehtaan tuotannoksi 30 000 tonnia.

Kun keskimääräinen täyssähköauton akun koko on noin 50 kWh, tarkoittaisi 500 gigawattituntia akkukennoja autoihin sijoitetuiksi akuiksi muutettuina noin 10 miljoonan sähköauton valmistustarvetta. Viime vuonna Euroopassa myytiin vajaat 1,4 miljoonaa sähköautoa hybridit mukaan luettuina.

Täyssähköauton litiumioniakun valmistamiseen tarvitaan noin 50 kiloa nikkeliä, 8 kiloa litiumia sekä 7 kiloa kobolttia. Suomella on mineraalivarojensa ja muiden vahvuuksiensa pohjalta edellytykset vastata ainakin yhden ison sähköautojen akkuja valmistavan tehtaan katodimateriaalitarpeisiin.

Paisuvassa akkuteollisuudessa on turvauduttava myös tuontiin. Kongon demokraattisesta tasavallasta rahdataan 60–70 prosenttia maailman käyttämästä koboltista.

– Liikenteen sähköistyminen ei yksinkertaisesti ole mahdollista ilman Kongon kobolttia, Hietanen toteaa.

Kongoon liittyy eettisiä ongelmia, joiden taustalta löytyy lapsityövoiman hyväksikäyttöä ja korruptiota. Nuorempana tutkijana LUT-yliopistossa työskentelevä Anna Härri toimi aiemmin Eettisen kaupan puolesta ry:n tutkijana. Hän vieraili Kongossa. Kobolttia salaa käsin louhivat artesaanikaivajat työskentelivät siellä vaarallisesti ilman suojavälineitä luhistumisvaarassa olevissa kaivoksissa.

– He tekevät työtään ilman valvontaa ja myyvät löydöksensä torilla, Härri kertoo.

Kongo on haavoittuvainen valtio. Äärimmäisen köyhyyden ja korruption vuoksi yhteiskuntaa ei ole kyetty rakentamaan terveelle pohjalle.

Härrin mukaan suuri osa teollisista kobolttikaivoksista on kiinalaisomistuksessa. Tutkija ei toivo, että Kongosta lakattaisiin ostamasta kobolttia.

– Jos niin tapahtuisi, kongolaiset kaivostyöntekijät putoaisivat tyhjän päälle. Kongo on haavoittuvainen valtio. Äärimmäisen köyhyyden ja korruption vuoksi yhteiskuntaa ei ole kyetty rakentamaan terveelle pohjalle.

Härri on tyytyväinen tiukentuvasta suhtautumisesta myös kaivosteollisuudessa tapahtuviin ihmisoikeusloukkauksiin. Euroopan unioni julkisti vuonna 2019 Euroopan vihreän kehityksen Green Deal -ohjelman, jonka tavoitteiden toteuttamisessa yritysvastuulla on tärkeä merkitys.

EU-tason yritysvastuusääntelyllä edistetään vastuullista yritystoimintaa sekä minimoidaan sosiaaliset ja ympäristölliset haitat. Myös TEM tekee valmistelutyötä laatiakseen Suomen hallituksen esityksen asiassa.

– Yritysvastuulaki on askel oikeaan suuntaan. On tärkeätä saada elinkeinotoiminnan eettiseen toteuttamiseen lainmukaisia reunaehtoja, jotta ei oltaisi yrityksen oman ilmoituksen varassa, Härri painottaa.

Kansainvälinen akkuteollisuuskin on herännyt. Kongon hallitus perusti vuonna 2019 organisaation (EGC) parantamaan artesaanityövoiman olosuhteita. Viime vuonna yksi maailman suurimmista raaka-aineiden välittäjistä, Trafigura, teki viiden vuoden rahoitussopimuksen EGC:n kanssa. Sopimuksen tavoitteena on luoda valvottuja kaivosalueita, kauppapaikkoja ja logistiikkatoimintoja koboltin artesaanituotannolle Kongossa.

AKKUASETUS TUO MYÖS AKKUPASSIN

Euroopan komissio julkaisi ehdotuksensa EU:n uudeksi akkuasetukseksi viime vuoden lopulla. Ilmastotavoitteiden saavuttaminen vaatii akkujen käytön lisäämistä useilla aloilla kuten liikenteessä, uusiutuvassa energiassa ja digitalisaatiossa.

Käytettyjen akkujen keräystavoitetta jäsenmaille nostetaan portaittain. Kannettavien akkujen kierrätysasteen tulisi olla 65 prosenttia vuonna 2025 ja 70 prosenttia vuonna 2030.

Isommista, kuten autojen käyttövoima-akuista, pyritään saamaan talteen kaikki. Niihin liitetään koko elinkaaren ajaksi akkupassi eli digitaalinen tuote- ja käyttöhistoriaseloste. Vuonna 2025 koboltista, nikkelistä ja kuparista pitää saada talteen 90 prosenttia ja litiumista 35 prosenttia, vuonna 2030 lukujen tulisi olla 95 ja 70 prosenttia.

Vuoteen 2030 mennessä akkuihin tulisi sekoitevelvoite, mikä tarkoittaa pakkoa käyttää tiettyä minimimäärää kierrätettyjä raaka-aineita neitseellisten joukossa.

Kannettavien akkujen kierrätysasteen tulisi olla 65 prosenttia vuonna 2025 ja 70 prosenttia vuonna 2030.

Fortumin tämän vuoden alussa valmistuneessa Ikaalisten kierrätyslaitoksessa akut käsitellään esikäsittelyn jälkeen mekaanisesti. Akuista eroteltu ”musta massa” viedään Harjavaltaan Fortumin hydrometallurgiseen laitokseen. Harjavallan teknologialla kyetään kierrättämään yhtiön kertoman mukaan yli 95 prosenttia akkujen koboltista, nikkelistä ja mangaanista.

Suomen Malmijalostus ja maailman johtava jäljitettävyysratkaisujen toimittaja Circulor aloittivat keväällä strategisen yhteistyön. Akkuarvoketjussa Circulorin ratkaisua käytetään koboltin alkuperän jäljittämiseen jalostus- ja valmistusvaiheissa sekä hiilidioksidipäästöjen laskemiseen eri tuotantovaiheissa.

GTK:n ja VTT:n toteuttama suomalainen BATtrace-tutkimushanke selvittää, miten metallien alkuaineiden ominaisuuksia tutkimalla saadaan hyödynnettävää tietoa raaka-aineen alkuperästä. Raaka-aineilla on tunnusomaiset piirteensä, joiden avulla voidaan mahdollisesti jäljittää jopa valmiin tuotteen materiaalien alkuperä. Koko tuotantoketjun jäljitettävyys on edellytys akkumateriaalien sertifioinnille.

TEKSTI MARKKU TASALA
KUVITUS TUOMAS IKONEN