Järjestimme tutkimus- ja kehitysaiheisen sijoittajapuhelun R&D and Engineering-toiminnan johtajan Juha Kytölän kanssa 4. syyskuuta. Puhelun aikana ei kerrottu uutta julkaisematonta tietoa.
Löydät puhelun tallenteen täältä ja esityksen diat täältä.
R&D and Engineering-toiminnan johtaja Juha Kytölä on työskennellyt Wärtsilässä lähes 35 vuotta ja hänet on palkittu Suomen teknologiajohtajaksi vuonna 2023.
Juha aloitti puhelun korostamalla Wärtsilän tutkimus- ja kehitystoiminnan korkeaa aktiviteettitasoa. Hiilineutraalius on Wärtsilän strategian keskiössä myös T&K-toiminnassa. Tavoitteenamme ei ole kiirehtiä uusien konseptien markkinoille tuomisessa, vaan keskittyä markkinoiden mahdollisuuksien ja arvovirtojen ymmärtämiseen. Teknologian ja konseptien perusteellisen kehittämisen kautta pystymme tarjoamaan asiakkaillemme korkeaa laatua.
Puhelu jatkui keskustelemalla Wärtsilän uudesta moottoriportfoliosta, kun Juha kertoi moottorien perustuvan yhteiseen modulaariseen arkkitehtuuriin. Modulaarisuus mahdollistaa muunnokset tulevaisuuden polttoaineille ja sopeutuvuuden erilaisiin tarpeisiin. Toimiala on siirtymässä yhden polttoaineen käytöstä monipolttoaineratkaisuihin, ja tämä siirtymä on otettava huomioon jo tänään. Maakaasun, vihreiden polttoainesekoitusten ja hiilineutraalien polttoaineiden osuuden odotetaan kasvavan merkittävästi käytetyissä polttoainetyypeissä, ja alus- tai voimalaitosinvestoinneissa pitkistä elinkaarista johtuen tämä siirtyminen kohti tulevaisuuden polttoaineita on huomioitava jo nyt.
Esitelläkseen tuoteportfoliota tarkemmin Juha korosti kolmea polttoainetyyppiä, joille Wärtsilä kehittää ratkaisuja. Nämä kolme polttoainetyyppiä ovat metanoli, ammoniakki ja vety. Wärtsilä on kehittänyt metanoliteknologiaa vuodesta 2015 lähtien, ja vuonna 2022 Wärtsilä toi markkinoille W32-metanolimoottorin. Ammoniakkiteknologian osalta teknisen konseptin odotetaan valmistuvan vuonna 2023 ja ensimmäisten moottoritoimitusten odotetaan tapahtuvan vuonna 2024. Wärtsilä kehittää myös vetypolttoainetta käyttävää moottoriteknologiaa ja siihen liittyvän teknisen konseptin arvioidaan valmistuvan vuonna 2025.
Wärtsilä on myös kehittänyt hybriditeknologioita, joissa laivoissa käytetään akkujen varastointijärjestelmiä. Teknologian ansiosta alukset voivat käyttää sähköä lyhyillä jaksoilla, esimerkiksi satamissa, ympäristöjalanjäljen pienentämiseksi. 104 alusta toimii jo Wärtsilän hybriditeknologian avulla. Lisäksi Wärtsilä on kehittänyt ratkaisuja täyssähköisille laivoille. Yksi uusimmista esimerkeistä on 130 metriä pitkä lautta Incat Tasmania, joka toimii täysin sähköisesti akuilla. Lautan akkuvarastotekniikan toimittaa kokonaisuudessaan Wärtsilä.
Q&A
Mitä tulee laivojen moottorien konversioihin, ovatko konversiot pääasiassa raskaasta polttoöljystä LNG:ksi?
Kun laivoilla käytetään raskasta polttoöljyä, niille on aina saatavana dieselpolttoöljyvaihtoehto sisäänrakennettuna. Nyt markkinat ovat edistäneet maakaasuratkaisuja. Mahdollisuuteen siirtyä maakaasumoottoreihin liittyy kuitenkin myös taloudellisia paineita, sillä maakaasusäiliöt ja -järjestelmät vaativat lisää tilaa, mikä vaatii investointeja.
Yksi konversiovaihtoehto on uusien polttoaineiden ympärillä, esimerkiksi konversio metanolin käyttöön. Metanolisäiliö on helppo sijoittaa laivaan, koska se voidaan sovittaa useisiin eri tiloihin pienempien geometristen rajoitusten vuoksi. Voit käyttää laivassa olevia onteloita metanolin säilyttämiseen, joten se on helpompi polttoaine sovellettavaksi laivaan.
Jos laivan moottori konvertoidaan raskaasta polttoöljystä LNG:ksi, voidaanko sama moottori konvertoida metanoliksi?
Kyllä, voit konvertoida sen melkein mihin tahansa. Tyypillisesti monipolttoainemoottorit voivat käyttää kahdesta kolmeen polttoainetta. Moottorit voidaan kuitenkin konvertoida myöhemmin muihin polttoainetyyppeihin, joten kahden tai kolmen polttoaineen yhdistelmä voi muuttua ajan myötä.
Entä energia-alan konversiot ja uudet polttoaineet, ovatko synteettiset polttoaineet siellä merkityksellisiä?
Kyllä, erityisesti vety, joka on herättänyt suurta kiinnostusta maa-alueilla vedyn saatavuuden vuoksi ja koska sitä pidetään teknisesti tehokkaana.
Kilpailevatko merenkulun sovelluksissa sekä tila- että polttoainekustannusrajoitukset vai onko jompikumpi hallitsevampi muuttuja?
Kaikilla markkinoillamme asiakkaat ovat erittäin keskittyneitä operaatioihin ja taloudellisuuteen, joten toimintakustannukset ovat tärkeä tekijä. Fyysisistä rajoituksista puhuttaessa keskustelu painottuu enemmän aikaan, jonka alus voi viettää merellä satamien ja latausasemien välillä, aluksen moottoreita ja polttoainevarastoja koskevan tilakapasiteetin sijaan.
Millaisen käyttöönottonopeuden ja -sovellettavuuden näet hiilidioksidin talteenottoteknologialle laivastoissa seuraavan 10 vuoden aikana?
Teemme tällä alueella tutkimusta ja kehitystä, ja odotamme kaupallisen ratkaisun julkistamisen tapahtuvan vuonna 2025. Ensimmäiset hiilidioksidin talteenottoteknologian käyttöönotot tulevat olemaan laivoissa, joilla on pidempiä reittejä, eli kaupallisissa aluksissa matkustaja-alusten sijaan. Kehitystyön edetessä hiilidioksidin talteenotto ja varastointi ovat potentiaalisia tapoja ottaa hiilidioksidi talteen ja silti jatkaa edullisten polttoaineiden käyttöä, mahdollistaen sekä matalamman velkaantumistason että ympäristövaatimusten huomioimisen.
Liittyen tiettyihin vuosien varrella hylättyihin T&K-polkuihin, mikä on muuttunut siinä, miten tunnistatte reittejä jotka ovat otollisimpia T&K-panostuksille ja jotka todennäköisimmin johtavat teollisiin tuotteisiin? Onko T&K keskittynyt teollistumiseen aiempaa enemmän?
Kehitys on nykyään paljon avoimempaa ja läpinäkyvämpää, ja yhteistyökumppaneita ja osallistumista on enemmän. Wärtsilä on erittäin hyvässä asemassa tehtyään suuria investointeja uusiin T&K-toimintaan keskittyviin laitoksiin, joista viimeisin on Sustainable Technology Hub Suomessa, joka on nyt Wärtsilän T&K-pääkeskittymä.
Millaiseksi arvioitte valmiutenne ja markkinaosuutenne metanolin, vedyn ja muita uusia polttoaineita käyttävien moottoreiden tarjonnan aloittamiseen?
Metanolimoottoreissa olimme ensimmäiset markkinoilla. Aloitimme niiden tuotekehityksen hyvin varhain ja otimme tekniikan käyttöön jo vuonna 2015. Sillä tiellä olemme jatkaneet. Ammoniakkimoottoreissa olemme myös erittäin hyvässä asemassa teknologioiden ja kehityksen osalta. Emme ole vain ajoissa näiden eri teknologioiden kanssa, vaan olemme myös pystyneet luomaan leveyttä portfolioomme niin, ettemme keskity vain yhteen teknologiaan.
Millaisella aikajänteellä näet metanolin ja ammoniakin olevan saatavilla aluksille satamissa?
Hiilineutraali metanoli näyttää olevan suuren kiinnostuksen kohde alueilla, joilla tarjontaa kehitetään. Markkinoilla on jo joitakin laivoja, jotka toimivat metanolilla, ja markkinat kehittyvät jatkuvasti. Metanoliin liittyviä investointeja tehdään kaikilla mantereilla, Kiinassa, Euroopassa ja Amerikassa.
Ammoniakki on tulos vedyn tuotantoon liittyvästä synteettisestä prosessista. Siksi ammoniakin tarjonta on todennäköisesti rajoitetumpaa. Tällä hetkellä ammoniakki kiinnostaa eniten Norjan ja Japanin alueilla.
Näetkö uusien metanoli- ja ammoniakkikäyttöisten teknologioiden myötä kilpailua kiinalaisten ja muiden, esimerkiksi korealaisten, yritysten kanssa?
Emme ole yksin näillä markkinoilla. Näiden eri polttoaineiden ympärillä on meneillään erilaisia projekteja, mutta emme tiedä niiden tarkkaa sisältöä. Etelä-Koreassa yksi toimija on jo tuonut metanolimoottorin markkinoille, mutta sen lisäksi meillä ei ole selkeää näyttöä muilta.
Mitä teknisiä vaiheita vaaditaan, jotta voidaan muuttaa järjestelmä, joka pystyy sitomaan vain 20% hiilidioksidista, sellaiseksi, joka pystyy sitomaan 70%? Millä aikajänteellä odotatte tämän kehittyvän?
Jotta kehitys voi mennä eteenpäin, on osittaisen talteenoton oltava jatkuvaa ja mahdollisimman tehokasta. Tällä hetkellä työskentelemme todistaaksemme, että hiilidioksidin talteenotto ja varastointi on mahdollista aluksen sisällä. Teknologisen puolen tutkimus- ja kehitystyö jatkuu edelleen, sillä meidän on arvioitava edelleen logistiikkaa hiilidioksidin talteenoton jälkeen.
Teillä on vahva asema apumoottoripuolella, kuinka suurena uhkana pidät, että polttokennopohjaiset ratkaisut ottavat lopulta vallan, ja aiotteko kehittää omaanne?
Vuonna 2000 aloitimme oman polttokennopohjaisen ratkaisun kehittämisen, ja sitä kehitettiin melko pitkälle. Meillä oli toimiva ratkaisu laivoissa ja maalla, missä meillä oli kiinteäoksidipolttokennoihin perustuva polttokennojärjestelmä. Luovuimme sittemmin kyseisestä yrityksestä, mutta omistamme edelleen pienen osuuden, jotta voimme seurata teknologian kehitystä ja saada siitä syvällisen ymmärryksen.
Haasteena tässä on capex ja kennojen elinkaari. Tällä hetkellä emme näe suurta kiinnostusta polttokennoja kohtaan, mutta jos asiakkaat haluavat ja tarvitsevat niitä, integroimme ne toimituksiimme.
Arveletteko asiakkaiden odottavan täyden vetymoottorin tulevan saataville ennen investoimista, vai luuletteko heidän olevan tyytyväisiä etenemään nykyisen sekoituksen kanssa ja mahdollisesti jälkiasentavan jatkokehityksen tuotteita myöhemmin?
Tällä hetkellä asiakkaat eivät ole valmiita siirtymään 100% vedyn käyttöön, koska luotettava vedyn tarjonta puuttuu vielä. Vaikuttaa kuitenkin siltä, että asiakkaita on kahdenlaisia. On asiakkaita, jotka ovat kiinnostuneita tuottamaan vetyä itse ja harkitsevat, voisivatko he käyttää elektrolysaattoreita vedyn tuottamiseen osana tuotantoaan. Sitten toinen osa asiakkaista ajattelevat voivansa hankkia vetyä muilta ja käyttää sitä osana tuotantoaan.
Onko asiakkaalle eroa metanoli- tai ammoniakkiratkaisun investointikustannuksissa, kun otetaan huomioon kaikki tekniikkaan, moottoriin ja varastointiin liittyen?
Pieniä eroja on, vaikka ne eivät ole kaukana toisistaan. Ammoniakin kanssa turvallisuus vaatii enemmän huomiota kuin metanolin kanssa, ja voi esimerkiksi olla tarpeen eriyttää osastot, joissa ammoniakkia käsitellään. Myös ammoniakkisäiliön koko on hieman suurempi, koska se on jäähdytettävä -33 asteeseen, jotta se säilyttää nestemäisen tilansa. Kaiken kaikkiaan ammoniakilla on hieman enemmän kustannuksia järjestelmäpuolella, mutta moottorin puolella kustannukset ovat samankaltaisempia.
Onko markkinapotentiaali enemmän jälkiasennuksissa vai uusissa aluksissa?
Tarjoamme teknologioita molemmille markkinoille. Jälkiasennuksissa tavoitteena on, että laivalle tai voimalaitoksella saadaan 10 vuotta lisää käyttöaikaa, ja uusissa aluksissa huomioidaan elinkaari jo sisäänrakennettuna. Perinteisesti olemme keskittyneet teknologioiden osalta uusien alusten markkinoihin, mutta nyt olemme nähneet kasvua myös jälkiasennusmarkkinoilla.
Mitä tulee hybridimalleihin, millaisia muutoksia tarvitaan mekaanisen kaksitahtimoottorisen laivan konvertoimiseksi sähköiseksi nelitahtimoottoriseksi laivaksi?
Kun tarkastellaan laivakonsepteja, 4-tahtinen sähkökäyttöinen konsepti ja 2-tahtinen mekaaninen konsepti ovat hyvin erilaisia ja on epätodennäköistä, että konversioita tehtäisiin. Jos esimerkiksi 2-tahtimoottori korvattaisiin toisella koneistolla, koko moottoritila vaatisi modifiointia, mitä tuskin tehtäisiin, ja mikä ylipäätään olisi lähempänä uusien alusten markkinaa. Kuitenkin 2-tahtikonsepti yksinään mahdollistaa joitain hybridisaatiomuutoksia, kuten sähkötuen.
Onko ammoniakki/metanolimoottorien tuotanto monimutkaisempaa tai kalliimpaa kuin perinteisten polttoainemoottoreiden?
Moottoreiden runko on sama, mutta uusia polttoaineita varten on lisättävä mekaanisia osia ja uudet komponentit nostavat kustannuksia.
Milloin ammoniakki- ja puhdasvetymoottorien kaupallisen lanseerauksen odotetaan tapahtuvan?
Ammoniakin osalta olemme todenneet, että tekninen konsepti on valmis tänä vuonna ja voimme toimittaa ensi vuonna. Vedyn osalta olemme todenneet, että tekninen konsepti on valmis vuonna 2025.
