Gigawattitunneittain akkuja Suomesta jo ensi vuonna

Suomeen, Janakkalaan puuhataan maailman mittakaavassa valtavaa akkutehdasta, joka tuottaa energiavarastointia kiinteistöjen ja sähköverkkojen käyttöön. Sähkön varastointiin liittyy uusi palvelumalli.

Yle julkaisi pienen uutisen helmikuun alussa: Varkauden akkutehdas haettiin jo toistamiseen konkurssiin, kun uusi venäläinen omistaja ei saanut akkutehtaan toimintaa käyntiin.

Varkauden tehtaan tarina alkaa paljon aikaisemmin, suomalaisen rap-musiikin pääkaupungista, Lahdesta, vuodesta 1992. Valuuttana oli markka ja Suomi oli aloittanut siirtymisen kohti länttä.

Jukka Järvinen nousi osittain suomalaisvalmisteisen Elcat-sähköpakettiauton ratin taakse. Messuhallissa niin sai tehdä vaikka ajokorttia ei vielä nuoresta iästä johtuen ollut. Nykyisillekin sähköautoille tutut ominaisuudet, eli äänettömyys, mukavuus ja välitön vääntö määräsivät Järvisen loppuelämän suunnan.

– Elcat oli maailmoja vavisuttava kokemus. Päätin ottaa elämäntehtäväkseni ymmärtää sähköautoakkujen tekniikan ja koko sen elinkaaren, Järvinen muistelee.

Ennen vuosituhannen vaihdetta Jukka teki tietokoneiden korjausta alihankintana. Kannettavien tietokoneiden akustoja korjatessaan Järvinen huomasi omakohtaisesti yleisesti tiedossa olevan tosiasian: litium-ioniakkukennot ovat yksilöitä. Vähitellen niiden varauskyky ja muut ominaisuudet muuttuvat ja lopulta ne myös hajoavat yksilöllisesti. Siksi akkukennojen lämpötilaa, jännitettä ja varaustilaa pitää mitata yksilöinä ja käyttää kennoja näiden tietojen pohjalta.

Akustojen varaustilaa ja hallintaa tekevää tekniikkaa kutsutaan nimellä Battery Management System (BMS). Jokaisessa sähköautossa on BMS. Kehittynyt BMS mahdollistaa autojen pikalatauksen suurella teholla ilman että akut kuumenevat liikaa. BMS käynnistää lämpövastukset kylmässä ja kierrättää jäähdytysnesteitä kuumassa pitääkseen akustojen lämpötilan sopivana. BMS pitää huolen, että yhtäkään kennoa ei ladata tai pureta liikaa.

Kaikki akkukennot kuitenkin lopulta hajoavat. Mutta mitä jos BMS:ään lisätään algoritmi, joka huomioi kennokohtaisesti akuston lataushistorian? Kun tätä elinkaaritietoa hyödynnetään kennojen yksilöllisessä lataamisessa ja purkamisessa, voidaan akustojen elinikää kasvattaa merkittävästi. Tämä historiadatan hyödyntämisen algoritmi oli ensimmäinen Jukka Järvisen patentoima keksintö.

Vuonna 2002 valuutta oli vaihtunut Euroksi ja Järvinen sulki viimeistä kertaa koulun oven takanaan. Vuosituhannen vaihteessa Järvinen ehti kiertää Hämeen ja Satakunnan ammattikorkeakouluja oppiakseen kaiken mahdollisen akkutekniikasta. Nyt opiskelu sai riittää.

European Batteries, eli ensimmäinen Varkauden tehdas

Järvisen ensimmäinen akkutekniikkaan liittyvä firma oli nimeltään Finnish Electric Vehicles Technologies, FEVT. Kaupparekisteriin se päätyi syksyllä 2003. Suomalaiseen suuhun nimi kuulostaa ehkä erikoiselta, mutta Kiinassa firman nimessä kuuluu olla mainittuna paikka ja toimiala.

Niin, Kiinassa. Jukka Järvinen ehti matkustaa maailmaa ja perehtyi myös kiinalaiseen akkuteollisuuteen. Jo 2000-luvun alussa oli nähtävissä että kiinalainen liikenne muuntautuu sähköiseksi ja akustojen rooli energiasektorilla kasvaa.

Jo 2008 Järvinen oli mukana perustamassa sähkövarastoyhtiö Greensmithin Kiinan yhtiötä. Myöhemmin 2011 Järvinen lopetti aktiivisen toiminnan yhtiön suhteen. Greensmith nousi otsikoihin Suomessa 2017 Wärtsilän ostettua sen.

2010 Hong Kongin pörssiin listattiin eräs ryhmä firmoja, joiden yhteenlaskettu arvo lasketaan miljardeissa dollareissa. Yritysryppään nykyinen nimi on FDG Electric Vehicles ja sen liiketoimintana on erilaisten akkujen ja sähköajoneuvojen valmistus ja myynti. Firman aiemmasta merkittävästä omistajasta ja johtajasta, Winstonista on muodostunut Järvisen merkittävin kumppani ja ystävä Kiinassa.

Vuonna 2010 FEVT oli kasvanut kiinalaisen Winstonin yhteistyön avulla Varkauden akkutehtaaksi, jolloin Jukka Järvinen myi yrityksen jo mukana olleille sijoittajalle. Kyseessä oli Järvisen ensimmäinen merkittävä exit. Uuden omistajan hallussa Varkauden akkutehdas sai nimen European Batteries ja ajautui ensimmäiseen konkurssiinsa. Konkurssipesä huutokauppasi tehtaan 2014, jolloin tehdas myytiin venäläisille.

Nyt tiedämme, että keväällä 2019 tehdas päätyi uudestaan konkurssiin. Ylen uutisen mukaan ryhmä yrityksiä olisi kuitenkin kiinnostunut tehtaasta. Tämä tarkoittaa Jukka Järvistä, joka oli kiinnostunut vanhan tehtaansa ostosta ja jätti ostotarjouksenkin. Tämä ei kuitenkaan johtanut kaupantekoon.

Nykymittakaavassa Varkauden Akkutehdas on kuitenkin pieni ja sen laitekanta vanhentunut. Siitä olisi tullut Järvisen suunnitelmissa laboratorio ja prototyyppien testauslaitos isommalle tehtaalle. Paljon isommalle.

Järvinen ja Winston rakennuttavat Janakkalaan kokonaan uuden akkutehtaan ensi vuoden kevääseen mennessä.

– Uuden tehtaan ensimmäisen vuoden tuotanto jäänee vain noin kahteen gigawattituntiin (2 GWh), Järvinen kertoo. Kyseessä on silti Suomen ensimmäinen tiedossa oleva Gigafactory eli akkutehdas joka tuottaa gigawattitunneissa mitattavan määrän kapasiteettia vuodessa.

Janakkalan tehtasprojektin lisäksi myös Valmet Automotive on kertonut tehdasprojektista. Valmet tuo tehtaansa Saloon, vanhoihin Nokian kännykkätehdashalleihin. Kiinalainen akkuteollisuusjätti CATL (Contemporary Amperex Technology) omistaa noin neljänneksen Valmetin Uudenkaupungin autotehtaasta.

Valmet ei halunnut kommentoida Salon tehtaan suunnitelmia aikataulun tai kapasiteetin suhteen, mutta lienee turvallista arvioida että Salon tehdas pystyy vähintään toimittamaan tarvittavat akustot Uudenkaupungin autotehtaalle.

Janakkalan tehdasta laajennetaan vaiheittain noin neljän vuoden aikana. Tällöin tuotanto kasvaa merkittävästi. Tähtäimessä vuoteen 2025 mennessä on 20 gigawattituntia vuosittainen tuotanto. Ja myöhemmin paljon, paljon enemmän.

20 GWh on valtava määrä akustoa. Se on suunnilleen sama kapasiteetti kuin Teslan ja Panasonicin Nevadaan rakentaman, maailman suurimman akkutehtaan Gigafactory 1:n vuosittainen tuotanto tällä hetkellä. Akkukapasiteetti vastaisi suunnilleen 300 000 sähköauton akuston kapasiteettia.

Kuten Teslankin tehdas, myös Janakkalan laitos kaavailee käyttävänsä melkein pelkästään suoraa, paikalla tuotettua aurinkovoimaa. Myös öisin ja tammikuussa. Tämän ihmeen mahdollistaisi tehtaan päätuote, eli akusto. Varastoon tuotettuja, myyntiin meneviä akkujärjestelmiä täytyy testata joka tapauksessa, joten miksi ei käytettäisi tätä kapasiteettia aurinkoenergian varastointiin.

Järvisen akkutehdasyhtiö, Finnish Batteries Oy (terafactory.fi), ei kuitenkaan tee auton akkuja.

LiFePO4 – akkukemia energia-akkuihin

– Litium-rautafosfaatti (LiFePO4) -akku on melko edullinen ja ennen kaikkea vakaa akkukemia, Aalto-yliopiston sähkökemiallisen energianvarastoinniin professori Tanja Kallio selvittää. Kallio on tasavallan johtava akkukemioiden tutkija.

LiFePO4-akkukemian edullinen hinta perustuu materiaalivalintoihin. Siinä ei käytetä kalliita alkuaineita kuten kobolttia tai mangaania. Sen elinikä voi olla sopivalla BMS-järjestelmällä 10-20 vuotta. Litium-rautafosfaattiakun energiatiheys on kuitenkin heikompi kuin sähköautoissa käytettävien litium-ioniakkujen. Litium-rautafosfaattikemian kyky antaa tai vastaanottaa suuria sähkötehoja on myös matalampi. Niinpä se ei nykyisin sovi sähköautokäyttöön.

Järvisen akkutehdas valmistaa energia-akkuja LiFePO4-kemialla ja tälläkin kertaa Winstonin kanssa kehitetyllä tekniikalla. Järvisellä on kova luottamus Winstonin tuotantotekniikan kyvykkyyteen, jota käyttäen kennot saadaan tehtyä edullisemmin, nopeammin ja laadukkaammin. Kemian vakaus on keskeinen mahdollistaja akkukemioiden kehitystyössä.

Akkutehtaan lopputuote ei kuitenkaan ole vain akkukenno, vaan tähtäimessä on korkeampi jalostusaste: sähkövarasto. Se toimittaa akkukennoja myös Winstonin eurooppalaisille asiakkaille.  

Sähkövarasto parantaa sähkön laatua ja tarjoaa uudenlaista tehojoustoa

Finnish Batteries toimittaa sähkövarastoja ensisijaisesti kiinteistöille. Suurin yksittäinen tuote on sähkövarastokontti. Sen kapasiteetti tulee olemaan noin megawattitunti, eli 10-15 -kertainen verrattuna vaikka Teslan sähköautojen akkuihin. Sen kyky ottaa vastaan ja luovuttaa sähkötehoa on yksi megawatti. Teholla käynnistäisi suunnilleen 700 kahvinkeitintä samanaikaisesti.

Kotitalouksille tullaan tarjoamaan noin 55 kWh kapasiteetilla varustettua kotiakkua. Ja taloyhtiöille ja muille kiinteistöille varastointia erillisen mitoituksen mukaan.

Tällainen sähköenergian akkuvarastointi on ollut jo pitkään energiamarkkinoiden toimijoiden kiikarissa.

Erityisesti uusiutuva sähköntuotanto, kuten aurinko- ja tuulivoima, ovat luonteeltaan vaihtelevia ja tuotannon tarkkaa määrää on vaikea ennustaa. Sähköverkossa tuotannon ja kysynnän on kuitenkin oltava jatkuvasti tasapainossa. Tarvitaan paitsi nopeasti reagoivaa, helposti ohjattavaa tehoa kattamaan kysyntähuiput, myös kulutusta syömään tuotantopiikit.

Saksassa ja Tanskassa on ollut jo tilanteita, joissa ylimääräisen tehon takia sähkön hinta verkossa on kääntynyt negatiiviseksi, eli sähkömarkkinan osapuolille on maksettu siitä että he kuluttavat pois ylimääräistä sähköä verkosta.

Perinteisesti joustava tuotantotarve on tehty vesivoimalla, mutta vesivoiman lisääminen on vaikeaa. Eikä nykyisen kaltaista vesivoimaa voida käyttää kuluttamaan verkossa olevaa ylimääräistä tehoa.

Pienessä mittakaavassa akustot voivat tasoittavat kiinteistön kulutushuippuja ja varastoivat päivänpaistetta illan kulutusta varten. Sähkövarastot voivat tehdä myös verkon paikallista taajuudenkorjausta, siten että uusiutuvan tuotannon lähellä oleva akusto kompensoi tuotannonvaihtelun aiheuttamaa heiluntaa paikallisen verkon taajuudessa.

Isommassa mittakaavassa puhutaan jo säätö- ja varavoimasta, jolloin akustot tarjoavat jopa vesivoimaa nopeammin reagoivaa tehoa verkkoon, mutta tarvittaessa voisivat myös absorboida megawateittain ylimääräistä tehoa verkosta.

Myös pörssisähkön hinnan vaihtelua voidaan jossain määrin hyödyntää, lataamalla akkuja edullisella sähköllä ja työntämällä tehoa verkkoon korkean hinnan aikaan. Akustot kuitenkin tasaavat pörssisähkön hinnanvaihteluja, eli akkujen määrän kasvaessa pörssisähkön hinnanvaihtelut pienenevät.

Akustot voivat myös tarjota paikallisesti joustoa, jolloin etäisiin kohteisiin vedettävä kaapeli voi olla kevyempi. Samoin ne tarjoaisivat muutaman tunnin tai päivän varavoimaa, helpottaen myrskytuhojen korjauksia. Joillakin alueilla, kuten saaristossa, yhä suuremmat kantaverkosta irralliset pienverkot voisivat tulla kyseeseen.

Akustoista on hyötyä myös vanhoilla kaupunkialueilla. Esimerkiksi Etelä- ja Keski-Euroopassa on paljon vanhaa kaupunkikantaa, jonka olemassa oleva sähköverkko ei kestä aurinkosähkön tai sähköautojen pikalaturien laajaa yleistymistä. Tällöin pistemäiset sähkövarastot ovat raskaan kaapelointityön vaihtoehto.

Varastoinnille ja joustolle on käyttöä energiasektorilla monessa saumassa, kunhan vain eivät maksaisi liikaa ja niitä olisi riittävästi. Todella isossa mittakaavassa akustot voivat korvata merkittäviä osia koko sähköverkkoinfrastruktuurista. Fossiilisia polttavia voimalaitoksia voitaisiin korvata paljon nykyistä laajemmin uusiutuvalla tuotannolla ja kokonaisia suurjännitelinjoja voisi jäädä rakentamatta. Juuri tämä tuntuu olevan Järvisen tähtäimessä.

Historiallisesti akustojen ongelma on kuitenkin aina ollut hinta. Tämän Järvinen ja Winston tehtaineen uskovat pystyvänsä muuttamaan. Finnish Batteries lupaa akuilleen vähintään kymmenen vuoden toiminta-ajan. Edulliset, massoittain valmistettavat kennot, pitkä toiminta-aika ja olematon huollontarve ovat osia palapelissä, jolla energiavarastot on tarkoitus saada kannattavaksi ja asiakkaille houkuttelevaksi.

Lainsäädäntö kuprulla

Akustot ovat olleet kalliita myös sääntelyn takia. Sähkötekniikan professori ja LUT School of Energy Systemsin johtaja Jarmo Partanen LUT-Yliopistosta eli entisestä Lappeenrannan teknillisestä yliopistosta on ryhmineen tutkinut sähkövarastoja ja ollut myös mukana kirjoittamassa selvityksiä valtiovallalle. Vuoden 2018 lopulla kirjoitettu paperi käsittelee sähkönjakelun siirtohinnoittelua.

– Sähköverkkoyhtiö on alueellinen monopoli, joten sen toimintaa vahditaan tarkasti, Partanen selvittää.

Lainsäätäjän näkökulmasta sähkövarasto on ollut hankala kapistus, se kun ei ole sähköverkko mutta ei oikeastaan sähkön tuotantolaitekkaan. Hulluimmillaan verot on kerätty ensin akkua ladatessa ja sitten uudestaan akkua purettaessa. Kaksinkertainen sähköverotus on estänyt tehokkaasti sähkövarastojen käytön ja kehityksen.

Tällä hetkellä ja jatkossakin lainsäätäjä (muutamin poikkeuksin) kieltää verkkoyhtiöitä omistamasta sähkövarastoja, joten verkkoyhtiöiden pitäisi ostaa varastointipalvelu akkuoperaattoreilta. Historiallisista syistä valtion verkkoyhtiöille asettamat kannustimet kuitenkin suosivat sähkön toimitusvarmuutta parantavia kiinteintä investointeja kuten maakaapelointeja sähkövarastointipalvelujen kustannuksella.

– Käyttökustannukset ovat verkkoyhtiöille myrkkyä, Partanen toteaa. Tämä saattaa hidastaa sähkövarastojen ilmaantumista Suomeen. Myös Järvinen on huomannut verkkoyhtiöissä haluttomuutta ostaa akkuvarastoja palveluna.

Tässä kohtaa kuvaan astuu sähköverkkoyhtiö Carunan entinen toimitusjohtaja Ari Koponen. Koponen irtisanoutui Carunan palveluksesta lokakuussa 2016, osittain sähköverkkomaksuihin liittyvien hinnankorotusten aiheuttaman kohun myötä. Koponen oli liiketoimintakehittäjänä ESF Groupissa (Energy Storage Futures) vuoden 2018 loppuun jatkuneessa projektissa.

ESF on Finnish Batteriesin läheisyydessä toimiva ja Järvisen enemmistöomistama yhtiö.

– ESF haluaa toimia akkuoperaattorina, joka omistaa akut ja myy niiden varastointia ja tehoa palveluina, Koponen selvittää. Näin sähköjärjestelmän kustannustehokkuutta ja hyötysuhteita saadaan parannettua, mikä vähentää paineita verkkomaksujen nostoon.

Lainsäätäjä tuntuu olevan tietoinen lainsäädännön ja kannustimien ongelmista. Esimerkiksi Työ- ja Elinkeinoministeriön Joustava ja asiakaskeskeinen sähköjärjestelmä -raportti piirsi 2018 sähkövarastomyönteiset suuntaviivat tulevaisuuden lainsäädännölle. Partanen itse pitää vuodelle 2023 päätettyä tarkastuspistettä hyvänä ajankohtana korjata lainsäädännön puutteita.

Tällä hetkellä ESF on vielä analyysi- ja tutkimusvaiheessa, eli se ei aktiivisesti tarjoa markkinalle palveluja. Janakkalan tehtaan valmistuttua kaikki on kuitenkin valmiina sähkönvarastointipalvelun myyntiin.

Paljonko on paljon?

Miten paljon energiavarastokontteja sitten tarvittaisiin, jotta niitä olisi sähkömarkkinan kannalta merkityksellinen määrä? Tähän kysymykseen Järvisellä eikä Partasella ei ole suoraa vastausta.

Mutta jotain voidaan laskeskella. Teknisesti akustot sopisivat sääriippuvaisen tuotannon päivän, parin puskurointiin. Suomen sääriippuvainen uusiutuva tuotanto on melkein kokonaan tuulivoimaa. Jos koko tuulituotannolle haluttaisiin rakentaa vuorokauden puskuriakusto tasaamaan tuotannon vaihtelua, tarvittaisiin noin 12-15 000 kappaletta megawattitunnin akkuvarastokontteja. Tällainen määrä akustoa maksaisi reilu miljardi euroa.

Laskelma on rankasti yksinkertaistettu ja on hyvä huomata että jokaisesta käyttöön tulevasta megawattitunnista sähkövarastoa on hyötyä. Jo tälläkin hetkellä kantaverkko käsittelee vaihtelevan tuulituotannon ilman mainittavia puskuriakustoja. Tuulituotannon määrä tullee lähivuosikymmeninä moninkertaistumaan ja joissain visioissa Suomesta tulisi jopa jäätävän merituulen tuottaman sähkön nettoviejä. Järvisen visioissa Suomi voisi olla myös akkuteknologian viejämaa.

Järvinen ei ole visioineen yksin. Business Finland (entinen TEKES) ajaa Batteries from Finland -ohjelmaa, jonka osana Aalto-yliopisto kertoi maaliskuussa BATCircle-konsortiosta. Sen toiminta tähtää akkujen kierrätyksen tehostamiseen ja alan liiketoiminnan kehittämiseen. Tässä, ja sähköautojen lataustoiminnassa yleisestikin energiayhtiö Fortumilla on suuri rooli. Suomalainen kaivosyhtiö Keliber tiedotti huhtikuussa, että suunniteltu litiumkaivos Suomessa on laskelmiensa mukaan taloudellisesti kannattava.

Kantaverkon kyky hallita kasvavaa vaihtelevaa tuotantoa nojaa tällä hetkellä verkkoinfran parantamiseen. Kantaverkkoyhtiö Fingrid tiedotti 2014 jopa 1,7 miljardin euron investointisuunnitelmista tasavallan sähköverkon parantamiseen, vastaamaan pitkälti tuulivoiman yleistymisen luomiin haasteisiin länsirannikolla. Muut verkkoyhtiöiden säävarmuuteen liittyvät investoinnit lienevät vielä paljon, paljon isompia. Akustot alkavat kuulostaa tässä kohtaa edullisilta.

Partanen pitää fossiilisista polttoaineista luopumista ja energiaomavaraisuutta aivan mahdollisena skenaariona Suomelle. Partasen mukaan kuitenkin synteettiset polttoaineet kuten metaani ovat lupaavimpia energiavarastoinnin teknologioita. Lisäksi esimerkiksi Helsingissä puuhataan massiivisia lämpövarastoja, jotka auttavat kaukolämmön hiilikuorman keventämisessä.

Myös autoihin luvassa suurteholatausta

Sähköautoilijan kannalta energiavarastoakkuihin liittyy mielenkiintoinen sivujuonne: Megawatin tehonantoon pystyvä akku on mitä parhain teholähde sähköauton lataukseen. Teknisesti ratkaisu on yksinkertainen: Sähkövarastokontti on oikeastaan yksi, valtava tasavirtaa tarjoava teholähde. Siihen voidaan melko yksinkertaisilla komponenteilla liittää 400 ja 800 voltin latauskaapeleita, joilla voidaan tarjota suurteholatausta (HPC) yhteensopiville autoille.

Kyse on uudehkosta 150-350 kW lataustandardista, joita Euroopassa rakentaa muun muassa autovalmistajien omistama Ionity CCS-pikalatausta käyttäen. Suomessa Ionityä edustaa Kesko ja Suomen ensimmäisen HPC-laturin rakensi Fortum Lohjalle, Kesko ei ole kertonut Ionity-aikatauluista tarkemmin.

Tällaisella suurteholaturilla esimerkiksi juuri myyntiin tullut Audi e-Tron lataa 80% akustokapasiteetista, noin 320 km ajokantamaa, puolessa tunnissa.

– Yhden sähkövarastoakun yhteyteen voi tulla kymmeniä latauspaikkoja, joille megawatin tehoa voidaan dynaamisesti jakaa, Järvinen selvittää. Näin auto voi seistä parkissa ilman että se varaa ainoaa tarjolla olevaa latauspaikkaa.

Varsinkin heikompien sähköverkkojen alueilla, kuten Etelä-Euroopassa akkupuskurointia käytetään jo nykyään suurteholatauksen ja suurien pikalatauskenttien yhteydessä. Siellä riittävän tehokkaiden siirtoverkkojen rakentaminen olisi joko mahdotonta tai liian kallista.

Espoossa on käynnissä Smart Otaniemi -konsortion pilottiprojekti jossa tällaista akkukonttiin liitettyä latausjärjestelmää testataan. Mukana siinä on Parkkisähkö, ESF ja muita kumppaneita. Järvisellä on merkittävä rooli myös Parkkisähkössä yhtiön toisena perustajana.  Kirjoitin Parkkisähköstä ensimmäisen kerran jo 2016.

Akkumineraaleja Suomesta?

Tulevaisuudessa Järvisen tehdas voi kuitenkin tehdä muutakin kuin akkuja energiavarastoihin. Tanja Kallion mukaan Suomessa on Euroopan mittakaavassa merkittävät kobolttiesiintymät. Koboltti on tärkeä komponentti autokäyttöisissä litium-ioni -akuissa.

Koboltin hinta ehti sähköautobuumin myötä moninkertaistua, mutta myös romahtaa loppuvuodesta 2018. Suomessa jo kertaalleen suljettuja nikkelikaivoksia voisi kuitenkin olla taloudellisesti järkevää avata uudestaan. Kobolttia louhitaan maaperästä nikkelin sivuvirtana.

Myös Terrafamen, eli entisen Talvivaaran kaivoksesta saadaan sekä nikkeliä että kobolttia. Suomalaiset mineraalit olisivat eettisesti kestävämpiä kuin vaikka kongolaiset vastineensa. Maailman Kobolttituotannosta yli puolet tapahtuu tällä hetkellä Kongossa.

Marraskuussa 2018 Terrafame ilmoittikin merkittävästä investoinnista nikkeli- ja kobolttisulfaattien tuotantoon vuoteen 2020 mennessä. Nämä sulfaatit ovat sähköautokelpoisten akkujen raaka-aineita ja Järvinen luonnehtikin Terrafamen ilmoitusta mielenkiintoiseksi.

Järvinen on selvästi pohtinut asiaa jo pitkään. Syksyllä, jo ennen Terrafamen ilmoitusta Järvisen puheissa toistui usein termi vertikaalinen integraatio, joka voidaan ymmärtää vaikka siten että Järvinen haluaa hallita koko akkukennon tuotantoputken, kaivoksesta loppusovellukseen asti.

– Ajoneuvokäyttöisten litium-ioni -akkujen hinta on tällä hetkellä edullisimmillaan noin sata dollaria per kilowattitunti, Tanja Kallio pohtii. Hinta ei oikeastaan voi tulla paljoa tästä enää alas, koska hinta vastaa karkeasti materiaalikustannuksia jotka muun muassa litiumista, koboltista ja mangaanista muodostuvat. Näiden raaka-aineiden hinta elää, mutta tuskin erityisesti enää romahtaa.

Jukka Järvisellä on kuitenkin suunnitelmia Janakkalan tehtaan varalle tältäkin osin. Visioissa siintävät uudet, edukkaammat akkutekniikat.

Kuivaa, tehokasta elektrodia

Alkuvuodesta Tesla osti suurelle yleisölle tuntemattoman Maxwell Technologiesin. Kauppasumma oli 218 miljoonaa dollaria ja Maxwellin alkuperäiset sijoittajat ovat ilmeisesti riittauttaneet kaupan.

Maxwellin arvokas teknologiaosaaminen liittyy superkondensaattorien ja akkujen valmistustekniikkaan. Maxwellilla ollaan hoksattu, miten akkuja tehdään kuivilla elektrodeilla. Akkujen valmistus on perinteisesti märkää hommaa ja kaasujen hallinta tekee prosessista kallista. Kuivalla prosessilla tehtaiden tuotantotasoja voidaan jopa moninkertaistaa samalla kun akkujen energiatiheys paranee ja hinta laskee.

Myös Järvisen akkutehdasvisioissa siintää kuivaelektrodit ja myös kiinteiden elektrolyyttien käyttö. Tällöin puhutaan ns. solid-state akkutekniikasta, mitä voidaan pitää jonkinlaisena autokäyttöisen akkutekniikan huipentumana.

Toinen esimerkki liittyy akkukennojen erottimeen. Siihen käytetään tavallisesti muovikalvoja. Ne voitaisiin vaihtaa sellupohjaisiin materiaaleihin, eli paperiin ja siten saavuttaa valtavia kustannussäästöjä. Ja onhan paperi uusiutuva, kotimainen materiaali joka on helppo kierrättää.

Paperi ei ole uusi keksintö sähkötekniikan pinnassa. Esimerkiksi ensimmäiset sähkökaapelit pinnoitettiin aikanaan paperilla, ennen muovien keksimistä.

Kaikkea tuotekehityslinjalle menevää Järvinen ei tietenkään paljasta. Ehkä Suomen ensimmäinen gigafactory vielä joskus tekee Suomessa louhituista mineraaleista akkuja miljoonille autoille, lentokoneille ja vaikka laivoille.

Tätä juttua varten jututin Järvistä muutaman kerran syksyn ja talven aikana. Jukan puhe etenee ripeästi. Termejä niin akkukemioiden, sähkötekniikan kuin -markkinan osalta tippuu nopeaan tahtiin. Niitä kirjoitan ylös, kyselen ja googlailen myöhemmin. Toistuvasti esiin tulee kuitenkin yhteys ja suhde Winstoniin. Ei firmaan vaan henkilöön.

– Luottamus, Järvinen vastaa, kun ihmettelen miksi Winston haluaa tehtaan juuri Suomeen. Winston luottaa Järvisen kykyyn ja haluun pystyttää valtava tehdas. Winston luottaa Järviseen ja Järvinen Winstoniin.

Jukka Järvisen visiot ovat isoja. Valtavia. Parkkisähkökään ei tavoittele satoja tai tuhansia latauspaikkoja, vaan miljoonia. Järvinen ja ESF haluavat lopettaa fossiilisten polttoaineiden käytön kokonaan, ei vain Suomessa vaan yleisesti. Tehdä ihmisistä aktiivisia sähkömarkkinaosapuolia mahdollistamalla järkevä sähkön varastointi.

Järvisen ja Winstonin akkutehdasprojekti on mittakaavaltaan Suomessa, ellei koko Euroopassa, ennennäkemätön. Sen toteutumisen tiellä on vielä monta mutkaa, joista rahoituksen yksityiskohdat lienevät mielenkiintoisimpia. Siitä tulee tämän ja seuraavan vuosikymmenen suuri energianäytös. Toteutuessaan akkutehtaalla ja sähkövarastoinnilla on mahdollisuudet mullistaa koko energiamarkkina.

Teksti ja kuvat: Tuomas Sauliala

En ole osakkaana enkä töissä akkutehdasprojektissa enkä missään siihen liittyvässä yhtiössä tai yhteisössä. Blogin kirjoittaminen on minulle harrastus, en ole saanut mitään korvausta tai maksua tästä artikkelista.

Lue kaikki tekstini osoitteessa: autovouhotus.fi/oikosulku/

Juttua muokattu 18.4. klo 14:30: Wärtsilä osti vuonna 2017 kokonaisuudessaan Greensmith Energy Management Systems Inc:n. Kyseessä oli koko yhtiö, ei ainoastaan osake-enemmistö, kuten tekstissä virheellisesti mainittiin.