Blogi: Akkumineraalit meillä ja maailmalla 26.03.2025 Juha Kiiskinen

Sähköautojen korkeajänniteakkujen rakentamiseen tarvitaan lukuisia raaka-aineita, kuten litiumia, kobolttia, mangaania ja kuparia. Kenen tai keiden hallinnassa on näiden metallien raaka-ainemarkkinat ja niiden jalostusketjut?

Saavutettu asema

Kiina on saavuttanut globaalissa mittakaavassa varsin dominoivan aseman litiumioniakkujen valmistus- ja toimitusketjussa lähtien raaka-aineiden hankinnasta ja kaivostoiminnasta sekä niiden jalostamista päätyen aina valmiiden akkukennojen ja moduulien valmistukseen.

Akkuihin tarvittavien raaka-aineiden suhteen edellä todettu koskee etenkin litiumia, kobolttia ja nikkeliä. Kiinan saavuttama asema markkinoilla on tulosta määrätietoisesta ja systemaattisesta työstä, joka aloitettiin hyvissä ajoin ennen muita. Tuossa vaiheessa länsimaat ja länsimaiset toimijat taisivat vielä olla hyvinkin keskittyneitä aivan muunlaisen käyttövoiman kehittämiseen ja ylläpitoon?

Tyypillinen akkupaketti

Tyypillinen sähköauton HV-akkupaketti on painoltaan luokkaa 450 kiloa ollen yleensä sijoitettuna ajoneuvon lattian alle akseleiden väliin. Tällainen sijoittelu laskee ajoneuvon painopistettä parantaen samalla ketteryyttä ja ohjautuvuutta.

Tarkemman analyysin mukaan tällainen korkeajänniteakku voi keskimäärin sisältää 10-15 kg litiumia, noin 35 kg nikkeliä, 20 kg mangaania ja 40-60 kg grafiittia, 15-20 kg kobolttia, 40-50 kg kuparia sekä koosta riippuen 150-250 kilogrammaa alumiinia, terästä, muovimateriaaleja, lämmönhallintaa ja elektroniikan komponentteja.

Tässä kyse on rakennetyypille ominaisista kilomääristä, ei minkään ajoneuvon spesifisestä ajoakusta.

Litium

Kevyen ominaispainon omaavaa litiumia käytetään akkujen elektrolyytissä ja katodissa. Suurimmat litiumin alkuperämaat ovat Australia, Chile ja Kiina. Noin 75 % maailman litiumista on lähtöisin kahdesta ensin mainitusta maasta, mutta suurimmat osuudet maailmanlaajuisesta tuotannosta on kiinalaisilla toimijoilla sekä yhdysvaltalaisilla yrityksillä, yhteensä noin 60 %.

Nikkeli

Myös nikkeliä, jota maankuoressa on runsaasti, tarvitaan akkujen katodissa. Suurimmat nikkelin tuottajamaat ovat Indonesia ja Filippiinit. Kolmantena on Venäjä. Nikkeliä tarvitaan – kromin lisäksi – myös ruostumattoman teräksen valmistuksessa. Indonesialaiset yritykset omistavat vain pienen osan maan kaivoksista, joissa nikkeliä runsaasti louhitaan.

Mangaani

Mangaania, jota usein käytetään myös teräksen valmistuksessa, tarvitaan niin ikään akkujen katodissa. Mangaanin suurimmat alkuperämaat ovat Etelä-Afrikka, Australia ja Gabon, seuraavana Ghana. Eli näyttää vahvasti siltä, että runsaimmat mangaaniesiintymät ovat keskittyneet Afrikan mantereelle.

Koboltti

Värikkään koboltin tarve myös kohdistuu akkujen katodiin. Koboltin ylivoimaisesti suurin alkuperämaa on Kongon demokraattinen tasavalta, sen jälkeen tulevat Venäjä ja Australia. Suurimman osan Kongon kobolttikaivoksista omistaa jotkin muut tahot kuin paikalliset toimijat tai yritykset.

Kupari

Useimmille tuttua kuparia käytetään kohteissa, missä tarvitaan hyvää johtavuutta. Kupari on venyvää, pehmeää ja sitkeää metallia. Kuparin suurimmat alkuperämaat ovat Chile, Peru ja Kiina.

Kuparille on ennustettu pitkää nousukautta vihreän siirtymän hankkeiden myötä, eikä tämä koske pelkästään ajoneuvoalaa.

Grafiitti

Grafiittia puolestaan käytetään akkujen anodissa. Grafiittia, joka on hiilen yleisin ilmenemismuoto, pidetään ainoana epämetallina, joka johtaa sähköä. Lisäksi grafiitti kestää korkeitakin lämpötiloja. Grafiittia tarvitaan myös teräksen valmistuksessa, ja sen suurimmat alkuperämaat ovat Kiina, Mosambik, Brasilia, Madagaskar ja Kanada.

Kaivostoiminnan ydinalueita

Kiinan toimintamallin mukaisesti myös Eurooppa ja Yhdysvallat ovat alkaneet tehostaa ponnistelujaan saadakseen litiumioniakkujen toimitusketjun vahvasti hallintaansa. Todennäköisemmin tämä tapahtuu ostamalla kaivoksia tai niiden osuuksia sekä hankkimalla jalostusyksiköitä.

Yhdysvallat on litiumkaivosteollisuudessa omistusosuuksilla mitattuna numero 2 maailmassa, mutta Euroopan merkitys on tässä kohtaa jäänyt varsin pieneksi. Nikkelin ja koboltin osalta tilanne Euroopan kannalta on kuitenkin valoisampi. Laajentumispyrkimyksissä yritysostot suuntautunevat etenkin Australiaan, Indonesiaan ja Kongon demokraattiseen tasavaltaan eli litiumin sekä myös nikkelin ja koboltin kaivostoiminnan ydinalueisiin.

On esitetty erilaisia skenaarioita Kiina-riippuvuuden vähentämiseksi. Mahdollisia keinoja stabiilin ja itsenäisen akkujen eurooppalaisen toimitusketjun luomiseksi ovat asiantuntija-arvioiden mukaan investoinnit täkäläisen jalostamokapasiteetin voimakkaaseen laajentamiseen, strategisten raaka-ainekumppanuuksien vahvistaminen ja maanosan kiertotaloustoiminnan tehostaminen.

Esiintymät Suomessa

Hyvinvoinnin sanotaan edellyttävän runsasta mineraalien käyttöä. Tiedossa on, että Suomen maaperässä kaiketi piilee suuriakin esiintymiä kobolttia, kuparia, nikkeliä ja sinkkiä.

Näistä erityisesti koboltin saatavuudella on ilmeisen oleellinen merkitys sähköautoklusterissa.

Litiumia esiintyy lähinnä spodumeeni-nimisen mineraalin kanssa. On todettu, että Suomen spodumeenivarannot kuuluvat Euroopan mittavimpiin.

Myös platinaryhmän metalliesiintymiä löytyy. Lisäksi maaperässämme kerrotaan olevan jalossa muodossa esiintyvää kordieriittia, jota muun muassa tarvitaan ottomoottoreiden pienhiukkas-suodattimien katalyytissä. Tosin tämä tarve saattaa olla laajamittaisen kaivostoiminnan kannalta hieman lyhytaikaista? Lisäksi on hyvä olla omavaraista, laaja-alaista kaivosteknologian tuotantoa.

Trumpin mineraalidiili

Kasvaneen raaka-ainekysynnän vuoksi Ukrainan hallitus on vuosien ajan pyrkinyt kehittämään malminetsintä- ja kaivosprojekteja houkutellakseen maahan ulkomaisia investointeja.

Venäjän helmikuussa 2022 aloittama täysmittainen sota on merkittävästi hidastanut ja vaikeuttanut hankkeita. Neljättä vuotta koko Ukrainan alueella vaikuttava sota on vaikuttanut kaivos- ja metallituotantoon etenkin Donbasin alueella Itä-Ukrainassa ja myös eteläisessä Ukrainassa.

Toisin ilmaistuna seuduilla, missä useimmat maan tärkeimmistä raskaan teollisuuden keskittymistä sijaitsevat. Sodankäynnin myötä myös malmien etsintätoiminta on kokenut takaiskuja.

Yhdysvallat ja Ukraina ovat tiettävästi päässeet (ainakin) alustavaan diiliin Ukrainan mineraalivarannoista. Näin Yhdysvallat olisi saamassa Ukrainan mineraaleja ja muita luonnonvaroja vastineeksi Ukrainalle annetusta laaja-alaisesta sota-ajan avusta.

Ukrainalla on merkittäviä varantoja mineraaleista, joita moderni teollisuustuotanto ja toki myös ajoneuvoteollisuus tarvitsee. Miehityksen alaisilla alueilla Itä-Ukrainassa on arvioitu olevan ainakin kohtalaisen runsaita litium- ja grafiittiesiintymiä.

Wikipedian mukaan mineraalit ovat luonnossa kiinteässä muodossa esiintyviä alkuaineita tai epäorgaanisia yhdisteitä.