RAPORTTI 1/2014 Polttokennot-ohjelman loppuraportti 2007 2013 Anneli Ojapalo ja Tapio Poutiainen (toim.)
10
Polttokennot-ohjelman loppuraportti 2007 2013 Loppuraportti Tekesin raportti 1/2014 Helsinki 2014 3
Tekes rahoitusta ja asiantuntemusta Tekes on innovaatiorahoittaja. Rahoitamme kasvuun ja uuteen liiketoimintaan tähtäävien innovaatioiden kehittämistä ja uuden osaamisen luomista. Kannustamme edelläkävijyyteen. Asiakkaitamme ovat yritykset, tutkimusorganisaatiot ja julkisten palvelujen tarjoajat. Tekesillä on vuosittain käytettävissä avustuksina ja lainoina noin 550 miljoonaa euroa tutkimus- ja kehitysprojektien rahoitukseen. Tekesin ohjelmat valintoja suomalaisen osaamisen kehittämiseksi Tekesin ohjelmat ovat laajoja monivuotisia kokonaisuuksia, jotka on suunnattu elinkeinoelämän ja yhteiskunnan tulevaisuuden kannalta tärkeille alueille. Ohjelmilla luodaan uutta osaamista ja yhteistyöverkostoja. Copyright Tekes 2014. Kaikki oikeudet pidätetään. Tämä julkaisu sisältää tekijänoikeudella suojattua aineistoa, jonka tekijänoikeus kuuluu Tekesille tai kolmansille osapuolille. Aineistoa ei saa käyttää kaupallisiin tarkoituksiin. Julkaisun sisältö on tekijöiden näkemys, eikä edusta Tekesin virallista kantaa. Tekes ei vastaa mistään aineiston käytön mahdollisesti aiheuttamista vahingoista. Lainattaessa on lähde mainittava. ISSN 1797-7347 ISBN 978-952-457-575-1 Kannen kuvat: Suomen Ilmakuva Oy (iso kuva), muut kuvat Wärtsilä Finland Oy ja VTT Taitto: DTPage Oy 4
Alkusanat Tekesin Pottokennot-ohjelman (2007 2013) lähtökohtana oli kansallinen polttokennostrategia, jossa oli määritelty vahvaan suomalaiseen osaamiseen perustuvia painopistealueita ja hahmoteltu kansallinen kehitysohjelma. Taustalla oli käynnistymässä suuri eurooppalainen vety- ja polttokennoteknologiaan keskittyvä yhteisöaloite (JTI), jolla osana EU:n 7. puiteohjelmaa tavoiteltiin eurooppalaisia alan läpimurtoja. Polttokennoalan globaali kehitys oli edennyt perustutkimuksesta kaupallistamisen suuntaan Japanisssa, USA:ssa ja Kanadassa. Ohjelman missiona oli nostaa suomalaisen polttokennotutkimuksen tasoa ja luoda uutta liiketoimintaa polttokennoteknologian nopealla soveltamisella ja kansainvälisiä yhteistyöpuitteita hyödyntämällä. Ohjelman tehtävänä oli kannustaa alan toimijoita yhteistyöhön uusien toimijaverkkojen ja toimintatapojen kautta. Ohjelman painopisteet kohdennettiin kiinteisiin yhdistetyn lämmön ja sähkön tuotannon sovelluksiin, liikkuviin työkoneisiin alkaen sähköisistä käyttöjärjestelmistä, matalatehoisiin varavoimasovelluksiin sekä erityissovelluksiin kuten painettavat biopolttokennot. Vedyn asema infrastruktuurin osana kasvatti merkitystään ohjelman loppupuolella. Myös biopohjaisten polttoaineiden muokkaaminen polttokennoille sopivaksi polttoaineeksi kuului ohjemaan. Mobiililaitesovellukset eivät edenneet markkinoilla alun jälkeen. Ohjelman aikana suomalainen polttokenno-osaaminen nousi maailman kärkiluokkaan. Suomalaset organisaatiot ovat haluttuja yhteistyökumppaneita. Lukuisten eurooppalaisten yhteistyöhankkeiden kautta on haettu asema kansainvälisiin liiketoimintaketjuihin. Suomalainen vahvuus on järjestelmäintegraatio-osaaminen, josta on kova kysyntä maailmanlaajuisesti. Myös suomalaiselle vetytankkaustekniikalle löytyy kysyntää tulevilla päästöttömän liikenteen markkinoilla, joihin ajurina toimii EU:n valmisteilla oleva vaihtoehtoisten polttoaineiden direktiivi. Polttokennot-ohjelman tuloksista, mukana olleista organisaatioista ja markkinoista on koottu erillinen tulosjulkaisu Fuel cells and hydrogen in Finland Finnish Fuel Cell Programme 2007 2013 (Tekes Review 301/2013, ISSN 1797-7339). Tässä loppuraportissa on kootttuna Ohjelman eteneminen, sisältö, toiminta ja hankkeet faktatietoineen virallisemmin raporttimaisella tavalla. Suosittelemme Tulosjulkaisua helpomman kokonaiskuvan saamiseen! Yhteystiedot: Martti Korkiakoski, Tekes, ohjelman päälllikkö, martti.korkiakoski@tekes.fi Anneli Ojapalo, ohjelman koordinaattori, anneli.ojapalo@ojapalo.com Lisää tietoa: http://www.tekes.fi/polttokennot/ 5
Polttokennot-ohjelma 2007 2013 lyhyesti Tekesin Polttokennot-ohjelman tavoitteena oli parantaa Suomen teollisuuden mahdollisuuksia synnyttää läpimurtotuotteita valituilla polttokennotuotesegmenteillä. Seitsenvuotinen Polttokennot-ohjelma käynnistyi helmikuussa 2007. Ohjelman suunniteltu laajuus oli 144 miljoonaa euroa, josta Tekesin osuus 50 miljoonaa euroa. Ohjelman toisessa vaiheessa väliarvioinnin jälkeen todettiin budjetin jäävän oleellisesti pienemmäksi johtuen demonstraatioiden käynnistämisen vaikeudesta muuttuneessa talous- ja liiketoimintaympäristössä. Lopullinen volyymi oli noin 82 miljoonaa euroa, josta Tekesin osuus oli 42,9 miljoonaa euroa, noin 52 %. Ohjelmassa vietiin läpi yli 70 hanketta, joissa oli mukana yli 60 yritystä arvoketjujen eri kohdista. Ohjelman painopistealueet ohjelman alussa olivat kiinteät polttokennosovellukset energiatuotantoon liittyen hajautettuun sähkön ja lämmön tuotantoon, polttokennot työkoneiden voimanlähteenä alkaen sähköisistä käyttöjärjestelmistä ja kannettavat polttokennosovellukset esimerkiksi mobiililaitteissa. Poikkileikkaavana mukana oli polttoaineinfrastruktuurin kehittäminen sovellusten käyttöön. Väliarvioinnin pohjalta ohjelmaa suunnattiin uudelleen vuonna 2009. Painotuksia fokusoitiin kiinteisiin sovelluksiin, työkoneisiin, matalatehoisiin sovelluksiin sekä erityissovelluksiin kuten painettavat biopolttokennot. Vedyn asema infrastruktuurin osana kasvatti merkitystään ohjelman loppupuolella. Ohjelman päätavoitteet olivat innovatiivisen kehitysympäristön synnyttäminen alan tietopohjan rakentamiseksi, uuden teollisen toiminnan synnyttäminen, liiketoimintamallien ja yhteistyöverkostojen kehittäminen yritysten, tutkimustahojen ja kansainvälisten kumppaneiden kanssa sekä polttoaineiden kuten vedyn ja biopolttoaineiden tuotantoteknologian kehittäminen ja muokkaaminen polttokennosovellusten käyttöön. Teollisen toiminnan etenemistä vaikeutti oletettua hitaampi markkinoiden kehittyminen ja avainyritysten yritysjärjestelyt muuttuneessa taloustilanteessa. Arvoketjuja rakennettiin sekä kiinteissä että liikkuvissa sovelluksissa. Polttokennoteknologian ja vetyturvallisuuden tuominen julkisten ja yritysten päätöksentekijöille ja yleiseen tietouteen toteutettiin Demo2013- hankkeen kautta Vuosaaren satamassa ohjelman viimeisessä vaiheessa. Kansainvälinen yhteistyö ja eurooppalaisen polttokennoja vetyalueen teollisuusaloitteen FCH JU:n hyödyntäminen olivat tärkeät tavoitteet. Tässä onnistuttiin ohjelman aikana hyvin. Suomalaiset organisaatiot olivat mukana 17:ssä FCH JU -hankekonsortiossa ja näiden kautta mahdollistettiin pääsy eurooppalaisiin liiketoimintaketjuihin ja yli 60 miljoonan euron tutkimustuloksiin. Suomalainen osaaminen on haluttua maailmanlaajuisesti. Tiivistä yhteistyötä tehtiin Japanin, Saksan, USA:n ja Kanadan kanssa. Ohjelman päättyessä parhaimmin kohti pilotointia ja kaupallisia markkinoita etenivät varavoimamoduulit teleoperaattoreiden tukiasemille 20 kw biokaasua hyödyntävä SOFC-voimalaitos demonstroitiin ohjelman aikana yli 6000 tunnin käytöllä Vaasassa. Nyt 50 kw:n CHP-laitos etsii pilotointikohdetta. Suomen ensimmäinen vetytankkausasema käynnistettiin. 6
Fuel Cell Programme in brief The Tekes Fuel Cell programme facilitated the development of successful fuel cell and hydrogen technologies and services for the programme period 2007 2013. The total volume of the Programme was 82 million euros of which Tekes funding was 43 million euros. The original budgeted volume was 144 million euros but due to the market changes the emphasis of the funding was shifted more on the research and development phase than on demonstrations. Demonstrations were delayed due to the restructuring of many key organizations. Based on the results of the interim evaluation in 2009 the focus areas and the budget were reconsidered. The original focus areas were stationary, mobile working machines, and portable applications and fuels and hydrogen as a crosscutting platform for the infrastructure. After the interim evaluation the focus areas were stationary, working machines and low-power power application and niche products. More emphasis was also put on the hydrogen and infrastructure. More than 70 projects were successfully completed and more than 60 companies were involved in the programme. 17 FCH JU funded projects gave Finnish organizations access to results worth of 61 M. One of the main tasks of the programme was to identify value chains and business opportunities for companies in different core areas such as stationary applications, specialty vehicles and niche products. First commercial applications are fuel cell back-up power for teleoperator base station and portable back-up power. The second highlight is Finland s first commercial hydrogen refueling station that has been developed in the programme. Next in the pipeline will be combined heat and power (CHP) based on solid oxide fuel cells (SOFC). The first 20 kw unit was demonstrated for more than 6,000 hours in Vaasa using landfill gas. Public awareness of the fuel cell technology and hydrogen safety was raised with Demo2013 project in Vuosaari harbor at the final phase of the Programme. Finnish solid oxide fuel cell research is recognized as state of the art worldwide. Companies from industries such as energy, metals, electronics and chemicals, mechanical engineering, and many others have worked together in thematic workshops and helped to form value proposition analyses for fuel cells. 7
Sisältö Alkusanat...5 Polttokennot-ohjelma 2007 2013 lyhyesti...6 Fuel Cell Programme in brief...7 1 Polttokennot-ohjelman yleiskuvaus...10 Projektiportfolio...10 Painopistealueet...10 Rahoituksen jakautuma...11 Tutkimusprojektien rahoitus...12 Yritysprojektien rahoitus...12 Missio, visio ja draiverit...13 Ohjelman tausta ja tavoitteet...13 Ohjelman hallinto ja organisaatio...14 Tutkimusalueet ja haut...14 Ohjelman haut...15 2 Ohjelman toiminnot ja palvelut...16 Arvoketjurakentaminen...16 Kilpailukykyanalyysi (NABC)...18 Yhteistyö Teknologiateollisuuden Polttokennot-toimialaryhmän kanssa...23 Tapahtumat...24 Viestintä...25 3 Kansainvälinen toiminta...26 Messut ja delegaatiomatkat...28 Vaikuttavuus ja näkyvyys...33 4 Demo2013...35 Demo2013 Summary and results...36 5 Yhteenveto ohjelman tuloksista...38 Yritysprojektit...38 Tutkimusprojektit...48 8
Liitteet 1 Polttokennot-ohjelman kaikki projektit...55 Julkisen tutkimuksen projektien kuvaukset aakkosjärjestyksessä organisaatioittain...55 Yritysprojektien julkiset tiivistelmät aakkosjärjestyksessä organisaatioittain..70 2 Ohjelmaan osallistuneet organisaatiot...76 Tutkimushankkeet...76 Yrityshankkeet...76 Mukana olleet tutkimuslaitokset...76 Yrityksiä, jotka ovat osallistuneet julkisen tutkimuksen projekteihin tai teemaryhmiin...76 3 Ohjelman tapahtumat...79 4 Ohjelman esittäminen konferensseissa, seminaareissa, messuilla ja muissa tapahtumissa sekä delegaatiomatkat...81 5 Viestintä näkyvyys mediassa...84 6 Viestintä Ohjelman tiedotteet...86 7 Julkaisut ja selvitykset...87 Selvitykset...87 Artikkelit...87 Tekesin raportit...88 9
1 Polttokennot-ohjelman yleiskuvaus Projektiportfolio Polttokennot-ohjelman kokonaisvolyymi oli noin 81,8 miljoonaa euroa, josta Tekesin osuus 42,9 miljoonaa euroa. Projekteja oli kaiken kaikkiaan 79, joista 52 oli tutkimusprojekteja ja 27 yritysprojekteja. Painopistealueet 2. Liikkuvien työkoneiden polttokennojärjestelmät ja hybridiratkaisut 3. Niche-tuotteet: biopolttokennot ja printattavat ratkaisut 4. Pienitehoiset polttokennojärjestelmät: varavoimasovellukset ja kannettavat ratkaisut 5. Polttoaineet: vety, biokaasu ja vetyinfrastruktuuri 6. Läpimurtoja perusosaamisesta, materiaalikehitys ja demonstraatiot. Polttokennot-ohjelman projektit voidaan jakaa kuuteen painopistealueeseen: 1. Stationäärisovellukset, systeemi-integraatio sekä järjestelmän ja komponenttien kehitys Polttokennot-ohjelman painopistealueet. Number of public research projects Number of company projects Stationary fuel cell applications, system integration and component development 9 16 Transport, specialty vehicles and fuel cell hybrid solutions 6 7 Niche products: bio fuel cells and printed solutions 2 4 Low power applications: back-up power and portable solutions 3 4 Fuels: Hydrogen, biogas and hydrogen infrastructure 4 11 Breakthroughs in basic research, material development and demonstrations 3 10 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 10
Rahoituksen jakautuma Tekesin rahoitus eri painopistealueilla. Tekes funding in core areas Fuels: Hydrogen, biogas and hydrogen infrastructure 3.6 M Low power applications: backup power and 8% portable solutions 1.6 M 3.8% Basic research, materials and demonstrations 3.2 M 7.6% Stationary applications 20.8 M Niche products: bio fuel cells and printed solutions 4.9 M 11.6% 50% Transport and specialty vehicles 8.9 M 19% Tekesin rahoitus suhteessa yritysten ja tutkimusorganisaatioiden omarahoitukseen sekä muista lähteistä (EU, FCH JU) hankittuun rahoitukseen. Shares in the total funding of the Fuel Cell Programme Other sources (EU, FCH JU) 11.6 M 14.2% Tekes funding 42.9 M 52.4% Companies and research organisations self-financing 27.3 M 33.4% 11
Tutkimusprojektien rahoitus Polttokennot-ohjelma rahoitti yhteensä 52 tutkimusprojektia, joiden kokonaisvolyymi oli 35,8 miljoonaa euroa, josta Tekesin osuus 25,1 miljoonaa euroa. Yritysprojektien rahoitus Polttokennot-ohjelma rahoitti yhteensä 27 yritysprojektia, joiden kokonaisvolyymi oli 34,4 miljoonaa euroa, josta Tekesin osuus 17,8 miljoonaa euroa. Tekes funding to research organisations: 52 projects Tekes 25,1 Me Volume 35,8 Me Tekes funding to companies: 27 projects Tekes 17,8 Me Volume 34,4 Me Rahoituksen jakautuma eri painopistealueiden kesken tutkimusprojekteissa. Rahoituksen jakautuma eri painopistealueiden kesken yritysprojekteissa. Breakthroughs in basic research, material development and demonstrations 10 projects 4.3 M Fuels: Hydrogen, biogas and hydrogen infrastructure 11 projects 4.3 M Low power applications: back-up power and portable solutions 4 projects, 1.1 M Niche products: bio fuel cells and printed solutions 4 projects, 1.8 M Stationary fuel cell applications, system integration and component development: 16 projects 18.3 M Fuels: Hydrogen, biogas and hydrogen infrastructure 4 projects 3.3 M Low power applications: back-up power and portable solutions 3 projects 2.1 M Niche products: bio fuel cells and printed solutions 2 projects 2.8 M Breakthroughs in basic research, material development and demonstrations 3 projects 1.0 M Stationary fuel cell applications, system integration and component development: 9 projects 17.8 M Transport, specialty vehicles and fuel cell hybrid solutions 7 projects 6.1 M Transport, specialty vehicles and fuel cell hybrid solutions 6 projects 7.4 M 12
Missio, visio ja draiverit Missio Ohjelma nostaa polttokennotutkimuksen tasoa ja luo uutta liiketoimintaa polttokennoteknologian nopealla soveltamisella ja kansainvälisiä yhteistyöpuitteita hyödyntämällä. Ohjelma kannustaa alan toimijoita yhteistyöhön uusien toimijaverkkojen ja toimintatapojen kautta. Visio Suomen teollisuus kehittää ja valmistaa globaaleille markkinoille polttokennoteknologiaan perustuvia ja hyödyntäviä tuotteita ja palveluja yhteistyössä ulkomaisten teknologiapartnereiden, tutkimusyhteisöjen ja valtiovallan kanssa. Painopistealueita ovat kiinteät polttokennosovellukset energiantuotannossa, polttokennot työkoneiden voimanlähteinä sekä kannettavat polttokennosovellukset. Draiverit Ilmastotavoitteet (20-20-20) ja ympäristöasiat (päästöjen vähentäminen ja ilman laatutavoitteet),vihreä imago, lainsäädäntö, energiaturvallisuus ja riippumattomuus. Ohjelman tausta ja tavoitteet Polttokennot-ohjelmaa käynnistettäessä ohjelmalle luotiin tavoitteet ja mittarit niiden seurantaan. Ohjelman tutkimukselliseksi tavoitteeksi nostettiin: Innovatiivisen kehitysympäristön synnyttäminen alan tietopohjan rakentamiseksi (polttokennotyypit, järjestelmäintegraatio, avainkomponentit, biopolttoaineiden hyödyntäminen). Mittariksi tutkimusyksiköille asetettiin: Yritysten sitoutuminen tutkimusprojekteihin, tiiviin kansainvälisen yhteistyön määrä, kansallinen verkottuminen tutkimustahojen kesken, uudet oivallukset ja parannukset perusteknologioihin. Yritysten osalta ohjelman tavoitteiksi nostettiin: Uuden teollisen toiminnan synnyttäminen (engineering ja valmistus) palvelemaan energiateollisuutta, kulutuselektroniikan virtalähteitä sekä muita teollisia sovelluksia globaaleina vientituotteina. Liiketoimintamallien kehittäminen (roolit arvoverkostoissa). Yhteistyöverkostojen kehittäminen yritysten, tutkimustahojen ja ulkomaisten yhteistyökumppaneiden kanssa JTI-aloitteen hyödyntämiseksi (myöhemmin FCH JU). Vedyn tuotantoteknologia ja teknologia biopolttoaineiden jalos tamiseen/muokkaamiseen polttokennokäyttöön yritysten hallussa. Näiden osalta mittariksi asetettiin: Arvoketjut tunnistettu ja niiden ympärille on muodostunut kehitysyhteistyöverkostoja vähintäänkin kolmelle edellä mainitulle segmentille, yritysten omien hankkeiden volyymi kasvussa, EUhankkeisiin osallistumisen määrä (v. 2009 loppuun mennessä). Ohjelman loppupuolen mittariksi asetettiin: Merkittäviä kansallisia ja kansainvälisiä demonstraatiohankkeita kehitetyn teknologian toiminnan arvioimiseksi ja edelleen kehittämiseksi, kaupallisten tuotteiden markkinat avattu. Lisäksi ohjelmalle asetettiin energiapoliittisia ja kaupallistamiseen liittyviä tavoitteita: Energiapoliittisilla tavoitteilla pyritään parantamaan energiaturvallisuutta ja saamaan aikaan CO 2 -päästöjen vähenemistä sekä saamaan rahoitusta kotimaisille demonstraatioille. Tätä on tarkoitus seurata toteutuneiden demonstraatioiden määrällä ohjelman loputtua. Kaupallistamisen osalta pyrkimyksenä on edistää polttokennoteknologian käyttöönottoa, tunnetuksi tekemistä ja kassavirran synnyttämistä kehitysyrityksissä. Tavoitteena on synnyttää uutta liiketoimintaa yrityksille ja siten uusia työpaikkoja. Tämän osalta mittarina on uusien, kaupallisten tuotteiden synnyttäminen niche-markkinoille. 13
Ohjelman hallinto ja organisaatio Polttokennot-ohjelmaa johti Tekesin nimeämä johtoryhmä. Tekes kutsui johtoryhmän jäsenet ja nimitti puheenjohtajan. Johtoryhmän jäsenet antoivat vaitiolovakuutuksen. Johtoryhmä kokoontui ohjelman aikana yhteensä 15 kertaa. Johtoryhmän päätehtävänä oli ohjelman strateginen suuntaaminen sekä ohjelman painotuksista ja toimintatavoista päättäminen niin, että ohjelmalle halutut tulokset ja vaikutukset saavutetaan. Ohjelman johtoryhmän jäsenillä oli myös tärkeä rooli yritysten aktivoinnissa yhdessä ohjelman koordinaation kanssa. Johtoryhmä pyrki myös edistämään tutkimuksen suuntaamista ohjelman painopistealueilla omissa sektoriryhmissään. Johtoryhmän jäsenyys on henkilökohtainen ja johtoryhmän jäsenet eivät siis johtoryhmätyöskentelyssä edustaneet taustaorganisaatioitaan. Ohjelman johtoryhmään kuuluivat: Erkko Fontell, puheenjohtaja, Convion Oy Pauli Jumppanen, PJ Consulting Jari Kiviaho, VTT Teija Lahti-Nuuttila, Tekes Tomi Anttila, Hydrocell Oy (2007 2011) Mika Anttonen KTM 2007 2008 Jatta Jussila, TEM (2008 2009) Jorma Nurmi, Cargotec Finland Oy (2007 2011) Heikki Salonen, Cargotec Finland Oy (2011 2013) Karri Osara, Outotec Research Oy (2007 2009) Ilkka Kojo, Outotec Oyj (2009 2010) Jarno Saaranen, VNT Management Oy (2007 2009) Vesa Sadeharju, VNT Management Oy (2009 2013) Rolf Rosenberg, VTT (2007 2010) Arto Riikonen, Gasum Oy (2007 2011) Sari Siitonen, Gasum Oy (2011 2013) Sari Tasa, Nokia Oyj (2007 2009) Kalevi Korjala, Woikoski Oy (2011 2013) Ohjelmapäällikköinä toimivat Heikki Kotila (2007 2012), Hannu Juuso (2012 2013) ja Martti Korkiakoski (2013). Ohjelmapäällikkö vastasi ohjelman toimintojen ohjaamisesta, valvonnasta ja budjetoinnista. Lisäksi ohjelmapäällikkö toimi osana johtoryhmän työskentelyä. Ohjelman koordinaattoriorganisaationa toimi Spinverse Oy. Ohjelman päävastuullisena koordinaattorina toimi Anneli Ojapalo. Avustavissa koordinointitehtävissä toimivat Laura Kauhanen (2007 2008), Johanna Saari (2008 2011) ja Tapio Poutiainen (2011 2013). Koordinaattorin tehtävänä oli tuottaa ohjelman tukipalveluja ja koordinoida ohjelmatoimintoja johtoryhmän ja ohjelmapäällikön ohjauksessa. Ohjelman viestinnän vastuuhenkilönä toimi Tekesin viestintäpäällikkö Soile Thalen (ent. Pohjanpalo) 2007 2010 Sanna Nuutila (ent. Karvonen) 2010 2013. Tutkimusalueet ja haut Alkujakso 2007 2009 Ohjelman alkuvaiheen tutkimuspainotukset kohdistuivat kiinteisiin sovelluksiin, erityisesti SOFC-järjestelmiin, liikkuviin työkoneisiin alkaen hybridisoinnista ja sähköisistä käytöistä ja kannettaviin ratkaisuihin mukaan lukien painettavat biopolttokennot. Lisäksi painotettiin näihin liittyvää komponentti- ja materiaaliratkaisujen kehitystä sekä reformointia. Pienikokoisissa ratkaisuissa mukana oli usean tyyppisiä polttokennoja. Jo alkujaksolla pyrittiin turvaamaan johtavien kiinteiden ja työkonehankkeiden määrätietoista jatkumista kannustamalla hankkeisiin lisää yritysosapuolia. Loppujakso 2010 2013 Ohjelman johtoryhmä teki vuoden 2009 väliarvioinnin perusteella seuraavat täsmennykset ohjelmasuunnitelmaan ja vuoden vuosien 2009/2010 2012 tutkimushakuihin. Aiheiden toivottiin soveltuvan Demo2013-hankkeen tavoitteisiin. Tähdättiin selkeään fokusointiin ja kantavimpien hankkeiden ripeään etenemiseen. Stationäärisissä voimalaitoksissa ohjelman loppukauden painopiste oli systeemi-integraation loppuun saattamisessa. Tämä sisältää mm. järjestelmien ja järjestelmäkomponenttien kehityksen. Liikkuvien työkoneiden osalta vaadittiin läheisempää yhteistyötä kennotoimittajien kanssa, jotta järjestelmäkokonaisuuksien suunnittelussa voitaisiin paremmin huomioida kennojen ominaisuudet. Tämä ei onnistu ilman teollisuuden vahvaa roolia. Hybridiratkaisut noussevat myös vah- 14
vasti esille erilaisissa sovelluksissa. Polttokennot-ohjelmassa keskitytään sellaisten hybridiratkaisujen, konseptien ja teknologioiden tutkimiseen, jotka liittyvät polttokennoihin. Kolmannen painopistealueen eli kannettavien polttokennosovellusten osalta sovellusaluetta muutetaan pienitehoisiin polttokennojärjestelmiin. Tähän alueeseen kuuluvat myös biopolttokennot ja painettavat ratkaisut. Kaupallinen hyödyntämispolku on kuitenkin otettava vahvaksi osaksi jatkotyötä. Vetyyn liittyvä infrastruktuuri ja muu vety turvallisuuteen, standardointiin ym. liittyvä yrityksien sovelluksiin liittyvä tai niitä tukeva tutkimus Kannustettiin tutkimusorganisaatioita hakemaan aktiivisesti rahoitusta FCH JU:n puitteesta kansallisten hankkeitten rinnalle. Ohjelman haut Haku Haku avautui Haku sulkeutui 2007/I Huhtikuu 2007 Toukokuu 2007 2007/II Kohdennettu WorkingPEM ja SOFCPower jatkohakemuksille, varaus kannettavien hankehakemuksille Vuoden loppuun 2009 aiehaku Syyskuu 2009 Lokakuu 2009 2010 2011 Marraskuu 2009 Tammikuu 2010 2012 2013 Joulukuu 2011 Tammikuu 2012 15
2 Ohjelman toiminnot ja palvelut Arvoketjurakentaminen Vety- ja polttokennoalueen liiketoimintamallit ovat kehittymässä. Arvoketjut suomalaisilla markkinoilla on rakennettu jo melko kattavaksi ja aihealueiden toimijat on tunnistettu. Ajatellut liiketoimintamallit vaihtelevat sovelluksen ja sitä kehittävän yrityksen strategian mukaan. Tätä on hahmoteltu alla olevassa kuvassa. Mallien tarkastelu on Suomessa perustunut Porterin arvoketjuanalyysiin sekä mahdollisuuksien mukaan myös elinkaariajatteluun. Ääripäitä edustavat mallit, missä arvoketju pilkotaan pieniin osiin tai missä yritys hallitsee itse merkittävän osan tarvittavasta teknologiasta ja toimii asiakasrajapinnassa. Suomessa Convion Oy:n liiketoimintamalliksi on valittu järjestelmäintegraattorin rooli, missä kennostot ja oheislaitteet hankitaan ulkopuolisilta yhteistyökumppaneilta. Työkonepuolella todennäköisesti päädytään malliin, missä valmis polttokenno-tehonlähde integroidaan omaan tuotteeseen. Kannettavien polttokennoteholähteiden alueella on hahmoteltu koko ketjua polttoainejakeluineen. Liiketoimintamallit Kiinteät polttokennosovellukset: Arvoketjun rakenne. 16
voivat kuitenkin muuttua nopeasti, kun esimerkiksi havaitaan, että kilpailukyky edellyttää joidenkin avainteknologioiden omaa hallintaa. Lisäksi arvoketjuun kuuluu polttoaineen jakelu, mikä esimerkiksi hajautetussa energiantuotannossa voi perustua maakaasuun tai paikalliseen biokaasuun. Liikkuvissa sovelluksissa vetyjakelu perustuu aluksi liikuteltaviin jakeluasemiin, joissa vety tuodaan pisteisiin konteissa pullotettuna. Vety saadaan pitkälti teollisuuden sivutuotevedystä, jolloin liiketoimintaketjussa on teollinen tuottaja, puhdistaja ja pullottaja, joka toimii myös jakelijana. Toiminnan ja tarpeen kasvaessa yhteistoiminta vedyn tuottajien ja jakelijoiden välillä monipuolistuu ja myös vedyn paikalla tuottaminen voi tulla kyseeseen. Kannettavissa sovelluksissa polttoaineen jakelu perustuu polttoaineen myyntiin piensäiliöissä vähittäismyyntipisteissä. Pienten mobiililaitteiden polttokennot ja jakelu ei ole noussut ajankohtaiseksi, mutta toteutuessaan se vaatisi merkittävän kansainvälisen jakelujärjestelmän. Suotuisa tilanne voisi olla, että energia- tai kiinteistösijoitusyhtiöt olisivat mukana teknologian hyödyntäjinä mahdollisesti vuokraten polttokennolaitteita kotitalouksille ja teollisuudelle. Tätä roolia pidettäisiin tärkeänä, kun teknologioiden demonstrointi lähtee laajemmin liikkeelle. Liikkuvat ja hybridit: Arvoketjun rakenne. 17
Polttokennoihin perustuvan liiketoiminnan malleja. Kennot & materiaalit Kennostot & komponentit Järjestelmäintegraatio Valmistus paketointi Tuotteen jakelu Käyttö & ylläpito Kenno, kennosto & komponenttivalmistus Järjestelmäintegraatio, paketointi ja tuotteen jakelu Käyttö ja operointi Kenno & mat. tuotanto Järjestelmäintegraatio ja valmistus Tuotejakelu ja käytön tukipalvelut Polttokenno-tehonlähteiden tuotanto Tuotteiden paketointi, jakelu ja vuokraus Käyttö ja operointi Laaja polttokennoteknologia-, oheislaita- ja palvelupohja omassa hallussa Käyttö ja operointi Kilpailukykyanalyysi (NABC) Ohjelman aikana järjestettiin kiinteiden ja liikkuvien polttokennosovellusten teemaryhmille työpajoja, joissa arvoketjujen lisäksi työstettiin kilpailukykyanalyyseja ja kaupallistamisen tiekarttaa yhteistyössä Teknologiateollisuuden Polttokennottoimialaryhmän kanssa. In co-operation with Fuel Cell Finland and Tekes Fuel Cell Programme. Generic Fuel Cell Industry Value Chain (Stationary, Transportation, Portable) Fuels & Infrastructure Materials & Components System Development & Integration Application Development & Manufacturing Product distribution End use & Life Cycle Services IMPORTANT CUSTOMER N A B C EEDS PPROACH ENEFITS OMPETITION 2006 SRI International Competitive and Alternative Approaches Compelling, Quantitative Value Proposition Important Customer/Market Needs Quantitative Customer Benefits Unique Approach Business Plan Public Opinion OFFERING MARKET INFLUENCING l l l R&D Demonstration Standards l l l l Economic Instruments Public Acquisitions Legislation Communication 18
Polttokennojen kehitystoiminnan erityispiirteitä Regulaatio ja muu julkinen sääntely muokkaa voimakkaasti markkinaa ja vaikuttaa kilpailuasetelmiin Sääntelyn tulee kohdistua haluttuun tavoitteeseen (esim. päästöjen vähentämiseen), ei käytettävään teknologiaan Tukitoimien tulee kannustaa markkinaehtoiseen kilpailuun ja säilyttää kannustin teknologian kehittämiseen Investointien käyttöikä on pitkä ja odotukset toimintavarmuudelle ovat korkeat Markkinoille ei voida lähteä keskeneräisellä tuotteella Kaupallistamisvaiheeseen saattaminen kallista ja riskipitoista Demonstraatiovaihe edellyttää laiteinvestointeja ja usein pitkäaikaista testausta Rahoituksen puute voi merkittävästi hidastaa kehitysprosessia. Rahoitussuunnittelu on olennainen osa prosessia Tuotantokapasiteetti voi muodostua pullonkaulaksi nopealle ja laajalle teknologian käyttöönotolle. Liiketoimintamallia kehitettävä teknologian rinnalla. Globaalit arvoverkostot. Tilaus-toimitusketju Yritys Uutta liiketoimintaa kehittävä verkosto Nykyisen liiketoiminnan kehittämisverkosto Lähde: Ali-Yrkkö 2009 Tuotteen elinkaaren vaiheet ja talous. Riskit Tutkimus ja tuotekehitys Lanseeraus Kasvu Kypsyys Saturaatio Lasku Eurot Kaupallinen epävarmuus Tulot Teknologinen epävarmuus Investointi Liiketulos Kumulatiivinen kassavirta Takaisinmaksuaika Tuotto Kannattavuusraja 19
Kiinteiden polttokennosovellusten kaupallistamisen tiekartta 2011. Fuels & Infrastructure Materials & Components System Development & Integration Application Development & Manufacturing Product distribution End use & Life Cycle Services + +++ Drivers - --- Obstacles (<3 years) + Infrastructure is not a bottleneck +++ Natural gas and bio gas available - Competing with ethanol and methanol -- Fuel impurities increase the cost! Development --- Lifetime of the cell (ca 10000 h) --- BOP components + Power electronics - Components are prototypes - Component integration - Standards + System development + Simulation --- Std development -- Applications - Companies - Application development -- Manufacturing technology development - Proto and pilot phase -- Exspensive systems - Specific demonstrations + - Application category 50 kw -- Distribution channels not available + One-of f deliveries + Application understanding + Understanding of customer needs + Special demonstrations - Knowledge of markets, legistlation and subsidies +++EU SET Plan 2020 +++ FCH JU 2008 2017 +++ Fuel Cell -program 2007 2013, DEMO2013 undertaking +++ FCF committee --- General knowledge (3 10 years) + LNG available for marine use + Development of infrastructure + Skilled personnel for service and use ++ Std, codes - Lifetime of the cell (>20000 h) - BOP component development ++ Power electronics ++ Standards ++ System development and simulation ++ Standards + Companies + Applications identified + Right modularity offering + Power plant 100 200 kw +- Market for <20 kw (residential etc.), pilot +- Manufacturing supply chain development + Development of distribution channels ++ Aapplication understanding ++ Understanding of customer needs ++ Special demonstrations ++ Knowledge of markets, legistlation and subsidies +++ EU SET Plan 2020 > 2050 +++ FCH JU 2008 2017 +++ FCF committee +++ Fuel Cell -program continuation? +- Investment and operation subsidies + General knowledge (>10 years) +++ Biodiesel +++ Diesel +++ Std, codes +++ Lifetime of the cell (40000 h) ++ BOP Components +++ Power electronics +++ Standards ++ Mass production ++ Distribution channels available +++ Application understanding +++ Understanding of customer needs +++ Special demonstrations +++ Knowledge of markets, legistlation and subsidies +++ EU SET Plan 2050 +++ FCF committee + Investment and operation subsidies +++ General knowledge Technological change (dominant designs, emerging technologies, interoperability) Industrial change (standards, interoperability, value chains and networks, organisational hierarchies and practices) Policy change (regulations, economic instruments, governance, agreements, communication, coordination) Societal change (behaviour, routines, preferences, values) Fuel Cell Finland &Tekes Fuel Cell Program Kiinteiden polttokennosovellusten kilpailukykyanalyysi (NABC), päivitetty työpajassa 17.4.2012 Tarve Ympäristöystävällinen energian tuotanto Energiatehokkuuden parantaminen Biopolttoaineiden hyödyntäminen Hajautetun energiatuotannon kasvu Sähkönsaannin turvaaminen CHP-tuotannon lisääminen. Ratkaisu Polttokennoteknologian tutkimus eliniän, luotettavuuden ja kilpailukyvyn parantamiseksi SOFC-teknologian tutkimus- ja kehitystyö energiatehokkaana ratkaisuna CHP-tuotantoon Polttokennojärjestelmäkehitys ja koekäyttö teknologiaosaamisen kasvattamiseksi Polttokennoarvoketjun, -tuotteiden, -sovelluksen ja markkinan kehittäminen. Hyöty SOFC-teknologian ylivoimainen energiatehokkuus Polttokennoteknologian ympäristöystävällisyys SOFC-teknologian soveltuvuus biopolttoainekäyttöön SOFC-teknologian soveltuvuus hajautettuun sähkön tuotantoon Järjestelmä kustannusten alentaminen on keskeisin haaste Polttokennojärjestelmäkehitys CHP-tuotteen aikaansaamiseksi. 20
Liikkuvien polttokennosovellutusten innovaatiotiekartta 2011. (<3 vuotta) Polttoaine & Infrastruktuuri - vedyn tuotanto - vedyn jakelu (+rajatuilla alueilla) -- vedyn hinta (7-9 /kg) + standardit ja säädökset - käyttö- ja huolto-osaajat Materiaalit & Komponentit --- kennon elinikä (~10 000 h) --- kennon hinta (1500 2000 /kw) -- BOP-komponentit + sähkökäytöt + energiavarastot + tehoelektroniikka - standardit Järjestelmäkehitys & Integrointi + järjestelmäkehitys simulointi- ja ohjausosaaminen (Working PEM, TopDrive, HybLab) --- standardit (moduulit, liityntämitat) -- tuotteistus hintakilpailukykyiseksi - yritykset Sovelluskehitys &Valmistus +++ potentiaalisia sovelluskohteita (2008 lv 7,5 mrd ) ++ yhteensopivuus dieselhybridistä (muutama kpl) FC-hybridiin (demonstraation kpl) - hybridisointiosaajat OEM-yrityksissä --- sovelluksen hinta Tuotteiden jakelu + jakelukanavat olemassa Loppukäyttö & Elinkaaripalvelut + asiakastarpeiden ymmärtäminen + erikoiskohteet + huoltoverkosto olemassa -- markkinoiden, lainsäädännön ja tukikäytäntöjen tuntemus (+ +++ ajurit, - --- esteet) +++ EU SET Plan 2020 +++ FCH JU 2008 2017 +++ Polttokenno-ohjelmat 2007 2013, DEMO 2013, työpajat +++ EVE-ohjelma 2011 2015 +++ FCF:n toimikunta (DI-työ, teema) ++ Finhydrogen-hanke (12/2011) + Tekesin selvitys sähköajoneuvoklusterin liiketoimintamahdollisuuksista + - Fimecc, Cleen? + - julkiset investointi ja käyttötuet? --- yleinen tietoisuus (3 10 vuotta) + vedyn tuotanto + vedyn jakelu (++ rajatuilla alueilla) - vedyn hinta (4 7 /kg) ++ standardit ja säädökset + käyttö- ja huolto-osaajat - kennon elinikä (>20 000 h) -- kennon hinta (750 1500 /kw) - BOP-komponentit + sähkökäytöt + energiavarastot ++ tehoelektroniikka ++ standardit ++ järjestelmäkehitys simulointi- ja ohjausosaaminen ++ standardit (moduulit, liityntämitat) + tuotteistus hintakilpailukykyiseksi + yritykset +++ potentiaalisia sovelluskohteita (lv x mrd ) ++ yhteensopivuus dieselhybridistä (2015, 8 %) FC-hybridiin (2015, 1 %) + hybridisointiosaajat OEM-yrityksissä - sovelluksen hinta ++ jakelukanavia kehitetään ++ asiakastarpeiden ymmärtäminen ++ erikoiskohteet ++ huoltoverkostoa koulutetaan ++ markkinoiden, lainsäädännön ja tukikäytäntöjen tuntemus +++ EU SET Plan 2020 > 2050 +++ FCH JU 2008 2017 +++ EVE-ohjelma 2011 2015 +++ FCF:n toimikunta +++ Polttokennot-ohjelman jatko? ++ Finhydrogen jatko? + - julkiset investointi ja käyttötuet + yleinen tietoisuus (>10 vuotta) ++ vedyn tuotanto ++ vedyn jakelu (+++ rajatuilla alueilla) ++ vedyn hinta (2 3 /kg) +++ standardit ja säädökset ++ käyttö- ja huolto-osaajat +++ kennon elinikä (~50 000 h) ++ kennon hinta (200 300 /kw) ++ BOP-komponentit ++ sähkökäytöt ++ energiavarastot +++ tehoelektroniikka +++ standardit +++ järjestelmäkehitys, simulointi- ja ohjausosaaminen +++ standardit (moduulit, liityntämitat) ++ tuotteistus hintakilpailukykyiseksi ++ yritykset +++ potentiaalisia sovelluskohteita (lv x mrd ) ++ yhteensopivuus dieselhybridistä (2020, 16 %) FC-hybridiin (2020, 5 %) ++ hybridisointiosaajat OEM-yrityksissä ++ sovelluksen hinta +++ jakelukanavat toimivat +++ asiakastarpeiden ymmärtäminen +++ erikoiskohteet +++ huoltoverkostoa koulutetaan +++ markkinoiden, lainsäädännön ja tukikäytäntöjen tuntemus +++ EU SET Plan 2050 +++ FCF:n toiminta + julkiset investointi ja käyttötuet +++ yleinen tietoisuus Teknologinen muutos (vallitseva, nouseva, yhteensopivuus) Teollinen muutos (standardit, arvoverkot, organisaatioiden kyvykkyys) Poliittinen muutos (lainsäädäntö, taloudelliset ohjauskeinot, viestintä) Yhteiskunnallinen muutos (käyttäytyminen, tavat, mieltymykset, arvot) Matti Leivo 8.10.2010/ Tekes Liikkuvat Roadmap WS 13.5.2011 Kilpailutilanne Teknologian kypsyessä kilpailutilanne kiristyy Suuret energia-alan yritykset omaavat mahdollisuuden teknologian kaupallistamiseen. Liikkuvien polttokennosovellusten kilpailukykyanalyysit (NABC), päivitetty työpajassa 20.3.2012 1. Suuri kokonaiskuva Tarve Yhteiskunnan tarpeet, asiakkaiden täytyy reagoida regulaatioon Kansallinen kilpailukyky EU:n energia- ja ilmastotavoitteet 2020 ja 2050 EU:n liikennepolitiikalla pyritään aktiivisesti irti öljyriippuvuudesta (joka on edelleen noin 96 %) Valkoisessa kirjassa komissio esittää, että CO2-päästöjä liikennealalla täytyy vähentää keskimäärin 60 % vuoden 1990 tasoista vuoteen 2050 mennessä Suomi on linjannut 85 90 % Tavanomaisia polttoaineita käyttävien autojen käyttö kaupunkiliikenteessä puolitetaan vuoteen 2030 mennessä Öljyn hinnan nousu ajurina uusien ratkaisujen etsimiseen Mahdolliset tarpeet tukijärjestelmälle ja ohjaustoimille. Ratkaisu Hyödynnetään polttokennoteknologiaa, joka on luotettava, ympäristöystävällinen, hiljainen, suorituskykyinen ja turvallinen sähkökemiallinen ratkaisu 21
Tarjotaan asiakkaalle kokonaisratkaisua, jotta siirtyminen polttokennoilla toimiviin sovelluksiin on mahdollisimman joustavaa ja helppoa Tarjotaan kokonaiskustannustehokas ratkaisu asiakkaalle Polttokennojärjestelmän kehitys ja koekäyttö teknologiaosaamisen kasvattamiseksi Leikataan päästöjä 85 90 %, yhteiskunnan tuki tarvitaan Vedyn tuotanto uusiutuvista energianlähteistä elektrolyysin avulla Sivutuotevedyn hyödyntäminen. Hyöty Saavutetaan päästötavoitteet Voidaan hyödyntää uusiutuvia energianlähteitä Vedyn tuotanto tuo joustavuutta sähkönkulutukseen Erinomainen energiatehokkuus Melusaasteen vähentyminen Pitkällä aikajänteellä kokonaisedullinen ratkaisu Edelläkävijyys. Kilpailutilanne Polttokennomarkkinat ovat tällä hetkellä kasvusyklin alkuvaiheessa, mutta missä kohtaa? Vaihtoehtoiset ratkaisut ovat sähkökäyttöiset ajoneuvot, biodiesel, maakaasu Polttoainevaihtoehtojen tilanne tulee vaihtelemaan pitkällä aikavälillä, esim. biopolttoaineet vain siirtymävaiheen ratkaisu (2010 2030) Polttokennojen tie edullisiin ratkaisuihin jo viitoitettu, edullisen vedyn tuotannon ratkaisut vielä edessä Sääntelyn ja ilmastotavoitteiden kiristyessä polttokennoteknologia tulee entistä kilpailukykyisemmäksi Muut maat edelläkävijöinä, miksei Suomi? Elektrolyyserin pääomakustannukset haastavia. 2. Liikenne, kuljetus ja logistiikka Tarve Päästötön ajoneuvo, jolla on sama suorituskyky ja toimintasäde kuin perinteisellä polttomoottoriautolla Turvallisuusnäkökohdat, helppohuoltoisuus, tankkaaminen (helppous ja tankkausasemat tarpeeksi lähellä kuluttajaa) FCH JU:n tavoitteena noin 500 kevyttä ajoneuvoa (polttokennoautoa) ja 500 polttokennobussia kymmenelle eri paikalle Euroopassa tankkausasemineen, vuonna 2015 Polttokennojärjestelmän hintatavoite 100 /kw (2015) Polttokennojärjestelmän keston tavoite < 5000 tuntia (2015) Vedyn hintatavoite tankkausasemalle toimitettuna ja verottomana < 5 /kg 2009 seitsemän autonvalmistajaa sopii energiayhtiöiden ja hallitusten virastojen kanssa, että 2015 alkaa vetypolttokennoautojen todellinen kaupallistaminen vetyinfrastruktuuri tarvitaan. Ratkaisu Polttokennolla varustettu sähkökäyttöinen ajoneuvo Vedyllä on erittäin monipuolinen tuotantorakenne ja mahdollisuus käyttää uusiutuvaa energiaa Älykästä elektroniikkaa, joka vähentää kulutusta ja päästöjä Polttokennobussit ovat ratkaisu päästöttömään joukkoliikenteeseen Polttokennoilla varustetut jakeluautot kaupungissa Käyttäjälähtöisesti suunniteltu tankkauslogistiikka liikenteelle Rekat, sotilasajoneuvot, lentokoneet ja laivat: APU-sovellukset (Auxiliary Power Unit), lisä- ja varavoima. Hyöty Polttokennolla varustetun sähkökäyttöisen ajoneuvon toimintasäde riittävä Suorituskyky: polttokennoautot yhdistävät sähköauton suorituskyvyn ja päästöttömyyden perinteisen polttomoottoriauton ajomukavuuteen ja toimintasäteeseen Ympäristöystävällisyys: vetypolttokennoautot auttavat vähentämään saasteita, kasvihuonekaasuja ja riippuvuutta tuontiöljystä Polttokennoautot ovat kilpailukykyisiä polttomoottoriautojen kanssa jo vuonna 2025 Sähköautoon verrattuna vetytankki vie vähemmän tilaa ja on nopeammin tankattava Polttokennot toimivat sähköisissä ajoneuvoissa ajovarmentajina eli ei tarvitse pysyä latauspisteiden lähettyvillä Hiljaisuus. Kilpailutilanne Vaihtoehtoiset ratkaisut ovat biopolttoaineet, akkusähköautot ja maakaasu Julkisen kaupunkiliikenteen kohdalla kilpaileva ratkaisu sähkökäyttöinen kiskoliikenne 22
Biopolttoaineiden tuotannossa rajalliset resurssit: kattaa vain osan kokonaistarpeesta Akkusähköautot tulevat olemaan järkevä vaihtoehto pienen kokoluokan autoissa ja lyhyen matkan kaupunkiajossa, polttokennoajoneuvot soveltuvat pidemmille matkoille ja suurempiin ajoneuvoihin McKinseyn raportin mukaan polttokennosysteemin hinta laskee 90 %:lla vuoteen 2020 mennessä Haastava kilpailutilanne dieseleitä ja raskasta kalustoa vastaan, mutta APU-ratkaisut käyttökelpoisia Ulkoiset tekijät muuttavat kilpailutilannetta jatkuvasti (maailmantalouden kehitys, polttoaineiden maailmanmarkkinahinnat). 3. Off-road ja työkoneet Tarve Tarvitaan tehokkaita työkoneita, mutta samaan aikaan pitää vähentää päästöjä ja polttoainekustannuksia Suomalaisen liikkuvia työkoneita valmistavan teollisuuden kokonaismarkkinat olivat vuonna 2008 noin 7,5 mrd. euroa Potentiaalisia sovelluskohteita materiaalinkäsittelylaitteille: Elintarvikejakelun keskusvarastot, suuret jakelukeskukset ja varastot sekä tuotantolaitokset Päästöttömät työkoneet esim. kaivosteollisuudessa, metsäteollisuudessa ja satamissa Mahdollisuudet teknologiavientiin vety- ja polttokennoteknologian erikoisalueilla Meluttomuus Laitteen tilankäytön optimointi. Ratkaisu Polttokennolla varustettu sähkökäyttöinen työkone vastaa asiakkaiden ja markkinoiden tarpeisiin Polttokennoilla voidaan saavuttaa hyvä hyötysuhde Polttokennot ovat joustavia polttoaineen suhteen ja voivat toimia mm. vedyllä, maakaasulla, propaanilla tai metanolilla Polttokennot ja akut tukevat toisiaan työkoneratkaisuissa Työkoneiden sähköistyminen tukee polttokennoja ja tapahtuu hybridisoinnin kautta Modulaariset ratkaisut tehostavat tilankäyttöä ja antavat joustavuutta. Hyöty Parempi luotettavuus, ei käyttökatkoja Huollon parempi ennakoitavuus Polttokennojärjestelmän paino Hyvä suorituskyky verrattuna kilpaileviin ratkaisuihin: työkoneet ovat jatkuvasti tehokkaita, nopea tankata ja työskentelyaika on pitkä, jolloin tuottavuus ja hyötysuhde paranevat Hyvä toimivuus kylmissä olosuhteissa Dieselkäyttöisistä työkoneista aiheutuvista pienhiukkaspäästöistä päästään eroon Alhaisemmat käyttökustannukset Miellyttävämpi työympäristö. Kilpailutilanne Kilpailutilanne on monimutkainen ja hyvin käyttäjä- ja käyttökohdekohtainen ja muuttuu koko ajan Vaihtoehtoisia ratkaisuja ovat dieselkäyttöiset työkoneet sekä akkukäyttöiset sähköiset työkoneet Uudet teknologiat mahdollisuuksina ja uhkina Suoraan verkosta syötettävät laitteet polttokennot antavat liikkumavapautta. Yhteistyö Teknologiateollisuuden Polttokennot-toimialaryhmän kanssa Tekesin Polttokennot-ohjelma toimi yhteistyössä Teknologiateollisuuden Polttokennot-toimialaryhmän kanssa kiinteiden ja liikkuvien polttokennosovellusten teema-alueiden työpajoissa sekä kansainvälisissä aktiviteeteissa. Toimialaryhmän tarkoituksena on toimia polttokennoalan yhteistyöpaikkana yrityksille, asiantuntijoille ja sidosryhmille. Toiminta-alueita ovat alan kehityksen seuranta ja liiketoimintamahdollisuuksien tunnistaminen, t&k-tarpeiden tunnistaminen, tiedottaminen ja vaikuttaminen, kansallinen ja kansainvälinen verkottuminen sekä alan suomalaisen teollisuuden edustaminen. Polttokennoalan toimialaryhmän jäsenet (11/2013): A. Ojapalo Consulting Oy BigMan Oy Convion Oy Gasum Oy Konecranes Oyj Outotec Oyj Patria Land Systems Oy Prizztech Oy Salcomp Oyj Sandvik Mining and Construction Oy Savox Communications Oy Ab (Ltd) VTT. 23
Tapahtumat Teemaryhmien työpajat ja arvoketjujen rakentaminen Polttokennot-ohjelman aikana järjestettiin arvoketju- ja kilpailukykyanalyysityöpajoja liikkuvien ja kiinteiden polttokennosovellusten ryhmille. Työpajoissa muodostettiin ryhmissä kuvaa polttokennoalan haasteista ja tulevista liiketoimintamahdollisuuksista koko arvoketjussa, polttokennosovellusten markkinoista ja loppukäyttäjäpotentiaalista sekä muodostettiin arvoketjuja ja identifioitiin toimijoita joka kohtaan. Työpajoihin osallistui aktiivisesti keskeisimpiä toimijoita liikkuvien ja kiinteiden sovellusten piiristä. Työpajat toteutettiin yhteistyössä Polttokennoalan toimialaryhmän kaupallistamistyöryhmän kanssa. Työpajoja järjestettiin vuosittain molemmille ryhmille alkaen 2008. Alueelliset työpajat Oulun alueella järjestettiin työpajoja ja seminaareja lähes vuosittain alkaen 2007. Tilaisuuksien tavoitteena oli tuoda esille alan tarjoamia liiketoimintamahdollisuuksia paikallisille toimijoille, edesauttaa paikallisen polttokennoklusterin muodostumista ja laajentaa polttokennotietämystä. Vuoden 2010 tilaisuudessa esiteltiin Polttokennot-ohjelman tilaama selvitys Pohjois-Suomen toimijat pottokennosektorilla ja 2012 Oulun vety- ja polttokennosessiossa julkistettiin tilattu selvitys Vetyinfrastruktuurin rakentaminen Oulun seudulle paikallisesti tuotetun vedyn hyödyntämismahdollisuudet. Lappeenrannassa järjestettiin 2009 Polttokennot-ohjelman, Kestävän yhdyskunnan ja Uusiutuva energia -ohjelmien yhteistyönä Polttokennot ja uusiutuva energia Lappeenrannan alueella -tilaisuus, jonka tavoitteena oli selvittää polttokennoteknologian ja uusiutuvien energiamuotojen tarjoamia mahdollisuuksia alueen yrityksille sekä tutkimusorganisaatioille. Vetytapahtumat Polttokennot-ohjelman aikana järjestettiin neljä tilaisuutta liittyen vetyyn ja vedyn hyödyntämiseen. Ensimmäisessä vuonna 2009 pidetyssä tilaisuudessa tavoitteena oli muodostaa yhtenäinen kuva Suomen vetyyn ja infraan liittyvästä toiminnasta, tarpeista ja suunnitelmista. Seuraavana vuonna 2010 vetykentän kartoitusta ja aktivointia jatkettiin ja aloitettiin tiivis yhteistyö Äetsän FinHydrogenin kanssa. Vetyinfrastruktuurin tulevassa rakentamisessa edettiin. Vuonna 2011 järjstettiin yh- teistyössä Veho Groupin kanssa tietoiskutapahtuma, jossa tuotiin esiin polttokennoautojen roolia liikenteessä ja logistiikassa sekä polttokennojen ja vetyinfrastruktuurin roolia tulevaisuudessa. Tilaisuuteen osallistui myös Mercedes-Benzin polttokennoautojen maailmankiertue. Vuoden 2012 vetyseminaarissa luotiin katsaus erilaisiin vedyn tuottamisen tapoihin, tutkimuksen nykytilanteeseen, potentiaaliin ja hyödyntämismahdollisuuksiin, jakeluun sekä vetyturvallisuuteen. Vuoden 2013 vetyseminaarissa julkistettiin Polttokennot-ohjelman tilaaman ja rahoittaman projektin tuotoksena syntynyt raportti Vetytiekartta, jossa esitettiin katsaus vetyteknologioiden nykytilasta ja toimenpide-ehdotus kansalliseksi vetytiekartaksi. Tilaisuuden korkean tason keynote-puhujat olivat Japanista. Vierailun yhteydessä pidettiin informaatio- ja keskustelutilaisuus TEM:ssä. Muut tapahtumat Polttokennot-ohjelma järjesti tapahtumia liittyen Polttokennot-ohjelman rahoitushakuihin, FCH JU -rahoitushakuun ja teematapahtumia (esim. Polttokennopäivä Millennium Youth Camp -ryhmälle). Vuonna 2011 polttokennojen ja vedyn markkinoita seuraava Fuel Cell Today tuli Suomeen tekemään maaraporttia Suomen tilanteesta polttokennojen ja vedyn suhteen. Polttokennot-ohjelma kokosi yhteen keskeisimmät polttokennoalan toimijat ja järjesti työpajan sekä vierailuita yrityksiin. Keväällä 2012 järjestettiin Polttokennot-ohjelman Review Day, jonka tavoitteena oli peilata ohjelman puitteissa tehtyä tutkimusta taakse- ja eteenpäin toimien samalla ohjelman itsearviointina. Tilaisuudessa esiteltiin ja arvioitiin päättyneitä ja päättyviä Polttokennot-ohjelman hankkeita ja koko ohjelman aikaista tutkimusta. Hanke-esityksissä kysyttiin tuloksia, vertailua kansainväliseen viitekehykseen ja tavoitteisiin sekä tutkimuksen vientiä kohti liiketoimintaa. Kolme ulkopuolista arvioijaa kommentoi hankkeita. Vuosiseminaarit ja loppuseminaari Vuosittain järjestetyt vuosiseminaarit olivat keskeisiä tilaisuuksia verkottamaan suomalaisia polttokennoalan toimijoita. Tilaisuuksissa esiteltiin uusimpia yritys- ja tutkimustuloksia, jaettiin markkinatietoa ja kuultiin mielenkiintoisia katsauksia usein ulkomaisilta keynote-puhujilta. Polttokennot-ohjelman loppuseminaarissa 3.12.2013 käytiin läpi ohjelman saavutuksia, opetuksia ja sitä kuinka mennään eteenpäin. Ohjelma synnytti uutta liiketoimintaa ja tuotti pitkäjänteistä toimintaa polttokennojen kehitykseen. 24
Polttokennot-ohjelman loppuseminaari 3.12.2013, Dipoli, Espoo. Viestintä Ohjelman viestinnästä vastasivat ohjelmakoordinaattori, ohjelman päällikkö ja Tekesin viestintäpäällikkö. Viestinnän suunnittelusta ja toteutuksesta vastasivat ydintiimi sekä vastuutiedottaja yhteistyössä koordinaattorin ja viestintätoimiston kanssa. Ohjelmakoordinaattori yhdessä tiimin ja viestintätoimiston kanssa suunnitteli ja ehdotti vuosittaisessa viestintäsuunnitelmassa painopisteet ja toimenpiteet Tekesin ydintiimille. Koordinaattorin ja viestintätoimiston sekä tiimin kanssa yhteistyössä päätettiin mihin resurssit suunnataan. Tarkennettu vuosittainen viestintäsuunnitelma / toimenpidesuunnitelma ohjasivat toimintaa. Polttokennot-ohjelman viestintäkanavia olivat seminaarit ja tapahtumat, ohjelman www-sivut, uutiskirjeet, ohjelman esitteet ja lehdistötiedotteet. Ohjelman viestintästrategiaa toteutettiin yhteistyössä Tekesin viestintäpäällikön ja viestintätoimisto Conexion kanssa. Ohjelman uutiskirje lähetettiin noin kerran kuukaudessa, yhteensä 68 kertaa. Uutiskirjelistalla oli 823 tilaajaa (11/2013). 25
3 Kansainvälinen toiminta Ohjelmasuunnitelman mukaisia kansainvälisiä painopisteitä oli Eurooppa (eritysesti Saksa, Tanska ja EU-yhteisöaloite), Japani ja Pohjois-Amerikka (USA ja Kanada). Ohjelman loppua kohden merkittävään asemaan nousi myös Korea ja viimeisimmin Kiina, joka on aloittanut nopean massiivisen kehityksen kohti markkinoita. Tärkeimpänä hankeyhteistyön kannalta oli eurooppalainen puite HFP JTI, josta sittemmin tuli virallisesti FCH JU Fuel Cell and Hydrogen Joint Undertaking. Kaikkien näiden kohdemaiden kanssa on tehty tiivistä yhteistyötä. Menestys näkyy yhteishankkeina ja liiketoimintakontakteina. Kansainvälistä yhteistyötä tarvittiin täydentämään arvoketjun aukkoja etenkin polttokennojen ja komponenttien alueilla. Polttokennot-ohjelma rohkaisi projekteja mukaan kansainvälisiin hankkeisiin ja tutkijavaihtoon. Kansainvälisen yhteistyön painopisteet ja toteutuminen Eurooppa USA ja Japani Kansainväliset yhteistyöpuitteet EU:n Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU) -hakuihin osallistuminen Kahdenvälinen yhteistyö kohdemaana mm. Saksa Teknologiaseuranta Yhteistyön tiivistäminen ja tiedonvaihto Yritysten kannustaminen mukaan alan yhteismarkkinointiin kv. messuilla IEA:n polttokenno- ja vetytutkimussopimukset Pohjoismainen energiatutkimnusohjelma Kansainvälinen toiminta piti sisällään osallistumisen EU:n Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU) hakuihin, kahdenvälisen työpajan Saksan kanssa, delegaatiomatkat merkittävimpien polttokennotapahtumien yhteydessä (mm. Japani, Saksa, USA, Kanada, Korea) ja yritysten kannustamisen mukaan yhteismarkkinointiin ja yhteisständeille. Yhteisständi Finland Pavilion järjestettiin kaikkina ohjelman vuosina Japanin FC Expo -näyttelyssä Tokiossa, Saksan Group Exhibit Hydrogen + Fuel Cells -näyttelyssä Hannoverissa sekä kahdesti USA:n ja neljästi Brysselin polttokennotapahtumissa. Suomalaiset pääsivät markkinoimaan osaamistaan messujen yhteydessä järjestetyissä seminaareissa. Japanin FC Expo -tapahtumassa Polttokennot-ohjelman järjestämä Finland Pavilion tarjosi osallistujille seminaariesityksen Exhibitor Seminarissa. Hannoverin polttokennomessuilla yhteisständin osallistujat pääsivät markkinoimaan osaamistaan Public Forum -esiintymisissä. Korean Renewable Energy Korea 2012 -seminaarissa suomalaisille osallistujille järjestettiin oma seminaaritilaisuus, johon saapui paikalle merkittäviä korealaisia toimijoita. USA:n polttokennoseminaareihin Polttokennot-ohjelma järjesti usein delegaatiomatkoja suomalaisille toimijoille, ja useat suomalaiset organisaatiot pitivät esityksiä messuilla. Teknologiaseurantaa toteutettiin muun muassa erilaisin selvityksin. Kansainvälisistä yhteistyöpuitteista merkittävimmät olivat EU:n Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU) sekä International Energy Agencyn (IEA) sekä polttokennoihin liittyvä Advanced Fuel Cells Implementing Agreement että vetypuitesopimus Hydrogen Implementation Agreement (HIA). Kaikissa suomalaiset ovat olleet aktiivisia osallistujia. Pohjoismaista yhteistyötä toteutettiin viestinnällisen yhteistyön ja tiedonvaihdon avulla sekä pyrkimällä yhteisiin hankkeisiin. Yksi kanava on ollut pohjoismainen energiatutkimusohjelma NEFP. Nordic-seminaareissa suomalaista toimintaa on esitetty neljästi. 26