Oppdrag: Å alltid lede teknologikappløpet

Transkript

1 Oppdrag: Å alltid lede teknologikappløpet Hans Erik Vatne Energiforskningskonferansen 2013 (1)

2 Innhold Oppdrag: Å alltid lede teknologikappløpet Hydro og teknologi Stolt industri- og innovasjonshistorie Settingen for vår teknologiutvikling Må vi lede teknologikappløpet? Eksempler på teknologiutvikling Hvordan jobber vi med FoU og innovasjon Organisering Beste praksis (2)

3 Hydro og teknologi 01 (3)

4 En global leder i en voksende industri 107 år med innovasjon og industriutvikling vil fortsette Omdanner naturvitenskap og naturressurser til produkter som bidrar til livskraftige samfunn Gjødsel, aluminium, magnesium, olje & gass, petrokjemi, fiskeoppdrett, farmasi, investeringer... Et verdensledende aluminiumselskap

5 Fra bauksitt til aluminiumsprodukter Bredt spenn i teknologi og kompetansebehov (5)

6 Megatrender driver vår framtidige teknologi agenda Mega trends Millions climb out of poverty Urbanization Mobility Population growth Rising Asian demand Democratization Digitalization Increasing energy demand Demand for Aluminium semis Million mt % annual growth Climate change Global warming awareness World outside China China

7 FoU og teknologiutvikling må støtte drift og lønnsomhet Tre hovedmål for Hydros teknologistrategi 1 Utnytte FoU og teknologi for å sikre optimal drift Elektrolyseteknologi 2 aluminiumselskapets kjerne 3 Produktutvikling som fremmer bruk av aluminium og bærekraftig utvikling

8 Aluminiumprodukter gjør verden lettere Vi vil bekjempe verdens energisløsing Energieffektiv elektrolyse med stadig lavere utslipp Lettere transportmidler Energinøytrale og energipositive bygg Fremme lønnsom vekst i solenergi Emballasje som reduserer matavfall Resirkulering og gjenbruk av aluminium Redusert energiforbruk, forbedret celleeffektivitet, klargjøring for evt. CO 2 -fangst Redusert bensinforbruk og lavere utslipp fra lettere biler Redusert energiforbruk og klimagassutslipp relatert til bygninger Redusert utslipp fra fossile brensler ved å bidra til å gjøre løsninger for solenergi lettere, enklere og billigere med aluminium Redusert utslipp fra matproduksjon ved å bevare og beskytte næringsmidler bedre og redusere transportvekt Redusert sløsing i en verden med begrensede ressurser ved å resirkulere aluminium i det uendelige Primærmetall Aluminium i anvendelser Resirkulering

9 Trenger vi å lede teknologikappløpet? Our industry dilemma Low profitability despite fastest growing metal Global competition, lack of industry discipline, over-capacity Energy efficiency Prerequisite for profitability and sustainability Innovation drives aluminium demand Combating the world s waste of energy Innovative solutions within automotive, renewable support, energy-efficient buildings

10 Eksempler på teknologiutvikling 02 (10)

11 kwh/kg Al Smelteverksteknologi Energireduksjon har vært en kontinuerlig prosess 50 Lower emissions from Hydro plants Kg CO 2 e / Kg aluminium % Lower spesific energy use at Hydro plants KWh / Kg Aluminium Year Sundal Halultra Qatalum HAL4e (2020)

12 Energy consumption [kwh/kg] Teknologisenteret i Årdal HALsee: Vi forbereder neste teknologisprang 14 13, , ,5 World avg RA300 HAL300 AP35 DX HAL4e HALsee 11

13 Høyteknologisk elektrolyseprosess Al 2 O / 2 C + Energi = 2Al + 3 / 2 CO 2 Integrasjon av spesialisert vitenskap trengs for energieffektiv lavutslippsproduksjon av aluminium Fysikk Magnefelt Termisk balanse Mekanikk Cellekonstruksjon Kjemi Elektrolytt Reduksjonsreaksjon IT/IS Prosess- og materialstyring Matematikk Styringsalgoritmer Miljø Gassrens Materialhåndtering

14 Avansert modellering Modellering brukes blant annet til Optimalisering av elektrolysecellene Logistikk Ventilasjon i elektrolysehallene HAL4e test section Flow pattern in the metal Magnetic fields Thermo-electric model Potroom ventilation (14)

15 Produktutvikling Legeringsutvikling for nye anvendelser av aluminium Consumer electronics New automotive applications Challenges: Surface quality Mechanical properties Productivity Tolerances Technology drive: Reduce emissions through reduced weight Increased formability for increased freedom of design and less joining operations Examples: New alloys with combination of strength, formability and corrosion Temperature stability Crash boxes Innovasjoner oppstår ofte i en form for åpent innovasjonsmiljø hvor fundamental input er en nøkkelingrediens (15)

16 Fra Makro til Mikro til Nano Avanserte legeringer gir skreddersydde egenskaper i aluminiumprofiler Al 1 nm 1 nm meter milimeter micrometer nanometer Nanobildet viser magnesium- og silisiumatomer i aluminium, som avgjør styrke, formbarhet og prosesserbarhet for aluminium i bil og bygg. Å kunne kontrollere hvordan ulike atomer samler og fordeler seg i aluminium, i ulike prosesser og miljø, er grunnleggende for Hydros konkurransekraft i markedet. Scanning Electron Microscope (SEM), Hydro RTD Transmission Electron Microscope (TEM), NTNU

17 Hvordan jobber vi med innovasjon 03 (17)

18 Historisk blikk på R&D og innovasjon Traditional industry economy: standardisation, mass production, unit cost R&D done by multinational corporations in internal and closed labs 1980ies: Decentralised production system with sub-suppliers (Toyota model) R&D/innovation trend: from company internal to local/national clusters to complex international networks with competitors, universities and external research institutes Access to new technology more important than own expertice Presently: Some sort of «open» innovation necessary Market-oriented innovation and knowledge sharing in open, global innovation networks Innovation is stimulated by cooperation, i.e. need for stronger interaction between customers, suppliers and academia The most successful innovators have well defined processes for promoting and managing their innovation efforts Being open to partnerships is another differentiator of successful innovators

19 Akademisk nettverk viktig del av FoU verdiskapning og innovasjon R&D Universities/ institutes Operations/ market

20 Eks: Referansesenter for støping, Sunndal FoU og drift hånd i hånd R&D Ref.center Hycast CASTHOUSES Casthouses ELECTROLYSIS

21 Forskning og innovasjon nøkkel til vekst Årlig FoU-aktivitet: Ca 500 mill kroner Totalt mer enn 500 ansatte i FoU 290 ansatte ved våre norske forskningsog teknologisentre: Trondheim Sunndalsøra Årdal Raufoss Oslo Sunndal Årdal Karmøy Raufoss Porsgrunn Oslo Karmøy Porsgrunn Tett samarbeid med NTNU, SINTEF, UiO og Institutt for energiteknikk

22 Oppsummering 04 (22)

23 Oppsummering Å lede teknologikappløpet er nødvendig i en energiforedlende bransje med overkapasitet og global konkurranse Våre teknologidrivere: energieffektivitet og nye produktanvendelser Innovasjon skjer ofte i et åpent innovasjonsmiljø: Tett samarbeid mellom intern FoU, akademiske partnere og drift/marked Strategiske partnere som vi stoler på og som kjenner våre prosesser og problemstillinger Fundamental kunnskap og tverrfaglighet nødvendig FoU lokalisert på fabrikkområdene Universities/ institutes R&D Operations/ market

24 (24)