LFP-akku eli litiumrautafosfaattiakku ei sisällä kobolttia eikä nikkeliä. Vertailu NCM-akkuun, LFP:n autot, LMFP ja se, mitä kemia muuttaa metallien kysynnässä.
Akkumetallit: mitä akku sisältää ja mistä se tulee
Akkumetallit lyhyesti: mitä metalleja litiumioniakun katodi, anodi ja virrankerääjät sisältävät, mistä ne tulevat ja mitkä niistä ovat toimitusriskin alla.
Litiumioniakun metallit jakautuvat kolmeen paikkaan: katodiin tulevat litium sekä nikkeli, mangaani ja koboltti tai rauta, anodiin grafiitti ja virrankerääjiksi kupari ja alumiini. Katodi ratkaisee, mitä akku tarvitsee, ja siksi akkumetallien toimitusriski riippuu akkukemiasta.
| Kennon osa | Tyypillinen materiaali | Metalli | EU:n luokitus |
|---|---|---|---|
| Katodi, NCM-kemia | Nikkeli-mangaani-koboltti-oksidi | Nikkeli, mangaani, koboltti, litium | Kaikki strategisia raaka-aineita |
| Katodi, LFP-kemia | Litiumrautafosfaatti | Litium, rauta | Litium strateginen |
| Anodi | Grafiitti | Hiili (luonnon- tai synteettinen grafiitti) | Grafiitti strateginen |
| Anodin virrankerääjä | Kuparifolio | Kupari | Kupari strateginen |
| Katodin virrankerääjä | Alumiinifolio | Alumiini | Ei tässä taulukossa |
| Elektrolyytti | Litiumsuola (LiPF6) orgaanisessa karbonaattiliuottimessa | Litium | Litium strateginen |
| Erotin | Polyeteeni tai polypropeeni | Ei metalleja | Ei koske |
Akkukennossa on kaksi elektrodia, erotin, elektrolyytti ja kaksi virrankerääjää, ja jokaiseen osaan tulee eri materiaali. Katodin ja anodin materiaali määrää akun ominaisuudet, virrankerääjät johtavat sähkön kennosta ulos, ja erotin estää oikosulun päästäen ionit läpi. Anodin grafiitti levitetään sideaineen kanssa kuparifolion pinnalle, ja katodin materiaali alumiinifolion pinnalle. Elektrolyytti on litiumsuolaa, tyypillisesti LiPF6:ta, orgaanisessa karbonaattiliuottimessa.
EU:n kriittisiä raaka-aineita koskevassa asetuksessa strategisiksi on nimetty muun muassa akkulaatuinen litium, akkulaatuinen nikkeli, koboltti, akkulaatuinen mangaani, grafiitti ja kupari. Lista päivittyy, joten ajantasainen versio kannattaa lukea Euroopan komission sivuilta. Taulukon luokitus kertoo, että asetus pitää raaka-ainetta tärkeänä ja toimitusriskille alttiina, ei sitä, että jokaisen aineen tarjonta olisi nyt katkolla.
Mitkä ovat sähköautojen akkutyypit?
Sähköautojen akut jaetaan nimen mukaan katodin materiaalin perusteella: NCM tai NMC sisältää nikkeliä, mangaania ja kobolttia, ja LFP sisältää litiumia, rautaa ja fosfaattia. LFP, NMC ja NCA ovat siis katodin nimiä, eivät koko kennon.
LFP-akku ei tarvitse kobolttia eikä nikkeliä. IEA:n mukaan LFP:n osuus maailmalla käyttöön otetuista sähköautojen akuista oli tuoreimman tilaston mukaan yli 55 prosenttia, kun se oli aiemmin lähes puolet, ja käyttö keskittyy Kiinaan. Kemioiden erot, edut ja rajat on koottu sivulle LFP-akku.
Mitkä akkumetallit ovat riskialttiita?
Akkumetallien riski syntyy siitä, että tuotanto tai jalostus keskittyy muutamaan maahan. Kobolttia louhitaan USGS:n tuoreimman arvion mukaan 73 prosenttia Kongossa ja 14 prosenttia Indonesiassa, ja IEA toteaa nikkelin tulevan pääosin Indonesiasta. Litiumin jalostuksessa yhden kolmannen maan osuus ylittää EU:n kriittisten raaka-aineiden asetuksen 65 prosentin viiteraja, kuten Euroopan tilintarkastustuomioistuin on todennut.
Grafiitin kohdalla EU:n asetuksen strategisten raaka-aineiden listalle nimettiin luonnongrafiitti, ja neuvotteluissa listalle lisättiin myös synteettinen grafiitti. Riski ei ole sama joka vaiheessa. Louhinta, jalostus ja kennojen valmistus ovat eri vaiheita, ja maa, joka hallitsee yhtä vaihetta, ei välttämättä hallitse toista. Siksi sivut käsittelevät kutakin metallia erikseen.
Akkuteollisuus Suomessa kattaa lähes koko ketjun kaivoksista kierrätykseen. Taulukko näyttää ketjun vaiheet Suomessa, ja sivu kertoo Norjan ja Ruotsin tilanteesta.