Ilman tarttujaa ei ole sähköliikennettä

Akuteollisuuden alalla on kasvanut merkittävästi viime vuosina. Kasvuvauhdit vaihtelevat kuitenkin huomattavasti alueittain ja mittareittain: Yksittäisillä markkinoilla, kuten Saksassa, on nähty valtavaa kasvua viimeisten viiden vuoden aikana, ja myös maailmanlaajuinen tuotantokapasiteetti on kasvanut huomattavasti. Samaan aikaan uusien akkikennojen valmistuslaitosten suunnittelu on viime aikoina hidastunut, mikä johtuu pääasiassa hankkeiden viivästymisistä, peruutuksista sekä markkinoiden kasvavasta keskittymisestä Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa.

Näistä lyhytaikaisista takaiskuista huolimatta pitkän aikavälin näkymät ovat edelleen myönteiset. Akkujen kysynnän odotetaan kasvavan edelleen tulevina vuosina, mikä johtuu pääasiassa sähköisestä liikenteestä, kiinteistä energianvarastointijärjestelmistä ja teollisista sovelluksista. Vuoteen 2030 mennessä akkukäyttöisten sähköajoneuvojen (BEV) osuuden uusista ajoneuvorekisteröinneistä maailmanlaajuisesti odotetaan nousevan noin 30 prosenttiin tai yli – ja joillakin alueilla jopa huomattavasti korkeammalle. Kasvu on edelleen vahvaa, mutta monet nykyiset ennusteet viittaavat hieman maltillisempaan tahtiin kuin aikaisemmissa ennusteissa. Samaan aikaan polttomoottoreiden kysyntä jatkaa laskuaan, vaikkakin hitaammin kuin optimistisimmissa skenaarioissa odotettiin.

Kiinan markkinat kasvavat erityisen nopeasti: vuoteen 2025 mennessä puhtaasti sähkökäyttöisten ajoneuvojen (BEV) osuus uusien ajoneuvojen rekisteröinneistä oli siellä jo huomattavasti suurempi kuin Euroopassa. Kiinalaiset valmistajat ovat jo pitkään suunnanneet katseensa kansainvälisille markkinoille ja laajentavat vientiään merkittävästi, kun taas monien eurooppalaisten hankkeiden käynnistämiseen tarvitaan vielä aikaa.

Akku määrää auto-teollisuuden tulevaisuuden. Se määrää sähköauton toimintasäteen, latausajan ja kustannukset. Samalla siitä on tulossa koko kansantalouksien kannalta strateginen valttikortti. Akkujen valmistajat varmistavat teollisen arvonluonnin, teknologisen osaamisen ja työpaikat. Eurooppa on siksi paineen alla. Mannermaiden on suunniteltava oma tuotantokapasiteettinsa, jos se haluaa pitää pintansa globaalissa kilpailussa.

”Akku on avainteknologia”, sanoo Patrick Schneider, akkujen kansainvälisen teollisuus-sektorin ja avainasiakkuuksien johtaja Schmalz-yhtiössä Glattenissa. ”Mallista riippuen se muodostaa merkittävän osan ajoneuvon kustannuksista. Euroopan teollisuudelle kyse on siis paljon enemmän kuin vain yksittäisistä tehtaista. Kyse on kestävyydestä, toimitusvarmuudesta ja valmiuksista aktiivisesti vaikuttaa liikenteen siirtymään kohti uusiutuvia energialähteitä.” Samalla akulla on keskeinen rooli Euroopan unionin ilmastotavoitteiden saavuttamisessa. Ilman sähköajoneuvojen laajamittaista käyttöönottoa liikenteen hiilidioksidipäästöjen vähentäminen on lähes mahdotonta saavuttaa.

Mutta korkean suorituskyvyn akkujen kehittäminen edellyttää erittäin tarkkoja valmistusprosesseja. Juuri tässä Schmalz astuu kuvaan. Alipainetegnologian asiantuntija tarkastelee akkujen tuotantoa kokonaisvaltaisena arvoketjuna: kennon valmistuksesta moduulien kokoonpanon kautta valmiiseen akkupakettiin. Jokainen vaihe vaatii äärimmäistä tarkkuutta, korkeaa turvallisuustasoa ja tehokasta automaatiota.

Kennon valmistus on erityisen haastavaa. ”Pinoamiseksi” kutsutussa prosessissa anodi, erotin ja katodi sijoitetaan tarkasti päällekkäin. Pienimmätkin virheet voivat myöhemmin heikentää akun tehoa, sillä elektrodit ovat herkkiä painaumille tai vaurioille. Schmalzin erityiset pinta- ja imukuppitarttujat siirtävät komponentteja tarkasti jättäen vähän jälkiä.

Toinen riski piilee usein yksityiskohdissa: metalli-kontaminaatio. Pienet kupari-, nikkeli- tai sinkkipartikkelit voivat heikentää akkukennojen laatua. Siksi Schmalz on vähentänyt juuri näiden metallien pitoisuudet teknisesti mahdollisimman alhaisiksi SCPSb-, SCPSc- ja SCPSi-BY-ejektorisarjoissa. Tämä vähentää hylkyosuutta ja parantaa prosessin luotettavuutta herkissä tuotantoympäristöissä.

Schmalz luottaa myös vankkoihin ja käytännöllisiin järjestelmiin moduulien ja akkupakettien kokoonpanossa. Halkaisijaltaan 46 millimetrin pyöreissä kennoissa monet valmistajat käyttävät bistabiilia magneettitarrainta SGM-SV-BY. Teknologia toimii luotettavasti ja on osoittanut toimivuutensa vaativissakin olosuhteissa. Lisäksi tarjolla on akkumoduulitarttuja, plug and play-ratkaisu, joka siirtää kokonaisia moduuleja ja asettaa ne akkukoteloon ylhäältäpäin. Tämä mahdollistaa erityisen suuren pakkaustiheyden ja siten potentiaalisesti suuremman toimintasäteen sähköajoneuvoille.

Turvallisuus on täällä ensisijaisen tärkeää. ”Akkujen suhteen ei voida tehdä kompromisseja”, korostaa Patrick Schneider. Virheet eivät vaaranna pelkästään tuotantoprosesseja, vaan uhkaavat myös ihmisiä ja laitteita. Siksi Schmalz käyttää redundantteja tyhjiösyöttöjärjestelmiä ja kehittää kriittisille kuormille järjestelmiä, jotka tarjoavat maksimaalisen suojan vikoja vastaan.

Juuri tässä piilee Euroopan mahdollisuus. Aasia – etenkin Kiina – hallitsee tällä hetkellä akkutuotantoa. Eurooppalaiset yritykset voivat kuitenkin hyödyntää vahvuuksiaan älykkään automaation, kestävän kehityksen ja resurssitehokkaan valmistuksen aloilla. Jokainen tehokas akku vahvistaa Euroopan teollisuuden kilpailukykyä ja vie liikenteen siirtymää askeleen eteenpäin.