АКУМУЛЯТОРЫ и ИХ ОБСЛУЖИВАНИЕ

Просмотров

Web Counters

БИТВА ЗА ЛИТИЙ

Битва за литийУ каждой эпохи, каждого века, был и — пока мы не найдём источник дармовой энергии — будет свой стратегический ресурс. Медь, уголь, нефть, уран: всё это было. Век XXI обещает стать веком лития.

 

Литий — во многом парадоксальный элемент. В таблице Менделеева он стоит под номером 3, сразу после водорода и гелия, что вроде бы должно предопределить огромное его количество в природе. Однако в силу атомных и химических свойств (легко трансформируется, если попросту), а также из-за отсутствия естественных процессов, где бы он синтезировался, фактическая его концентрация средненькая, а в чистом виде, по крайней мере на Земле, не встречается вовсе.

Даже при таком раскладе в одной только морской воде его содержатся сотни миллиардов тонн, не меньше в земной коре. Проблема в том, что выделять литий эффективно мы научились пока лишь из некоторого сырья (в частности, осадочных глинистых пород и рассолов), да и то с огромными затратами энергии. И вот такие его запасы оцениваются всего-то в десятки миллионов тонн, причём сосредоточены они в считанных точках планеты: более половины приходится на Южную Америку, оставшееся на Китай, Австралию, США, Россию. А спрос растёт!

 

Внимание на литий обратили после Второй мировой войны. Его используют при производстве стекла и керамики, в нефтехимии, металлургии, медицине и прочем, но самым агрессивным потребителем с конца прошлого века является электроника. Из-за своего малого атомного веса, литий — уникальное сырьё для аккумуляторов: ёмкость литиевых аккумуляторных элементов значительно выше любых электрохимических конкурентов (по крайней мере из числа пригодных для массового производства). В результате, со становлением мобильной электроники, взлетел и спрос на литий. Сегодня в мире его вырабатывается более 600 тысяч тонн ежегодно — и, оставайся он лишь основой для батарей ноутбуков и телефонов, этого хватило бы до конца столетия. Однако в XXI веке в игру неожиданно включились электромобили и бытовые электростанции. И вот тут ситуация приобрела характер кризисной.

В автомобильных и бытовых аккумуляторах (устроенных совершенно одинаково и различающихся лишь ёмкостью: последние должны запасать в разы больше энергии) литий снова проявил свой парадоксальный характер. Приблизительно (разные оценки, разные производители, разные ёмкости, меняющиеся цены), стоимость лития сейчас составляет 5-10% от себестоимости батареи в электромобиле.

 

Иначе говоря запас вроде бы есть и даже если цена вырастет многократно, покупать электромобили не перестанут. Но загвоздка в том, что при незначительной цене литий играет тут главную роль: без него аккумулятора не будет вовсе! А вот с доступностью проблема.

Вы наверняка слышали слова Элона Маска: чтобы Tesla Motors смогла производить полмиллиона электромобилей в год, ей необходимо узурпировать всё мировое производство литиевых аккумуляторов. А ведь она не одна! Большие планы у VW, Toyota, GM, у китайской BYD Auto (одна из первых в мире по количеству производимых гибридных авто, но делает она уже и настоящие электромобили). Чтобы вы могли оценить, насколько электромобиль изменил ситуацию, вот ещё один расхожий прогноз: если установившаяся тенденция продаж сохранится, к 2025 году одни только электромобили утроят литиевый рынок.

BYD — тёмная лошадка электромобильной гонки. Она продаёт десятки тысяч гибридных автомобилей в год, а её цельноэлектрический Qin EV300, только что поступивший в продажу в Китае, в общем, сравним с Tesla Motors Model 3. Запас хода 300 км, максимальная скорость 150 км/ч (но мы ведь говорим о семейном авто?), цена без субсидий и льгот от $40 тысяч.

BYD — тёмная лошадка электромобильной гонки. Она продаёт десятки тысяч гибридных автомобилей в год, а её цельноэлектрический Qin EV300, только что поступивший в продажу в Китае, в общем, сравним с Tesla Motors Model 3. Запас хода 300 км, максимальная скорость 150 км/ч (но мы ведь говорим о семейном авто?), цена без субсидий и льгот от $40 тысяч.

Справиться с таким ростом спроса производители лития не в состоянии, что автоматически означает экспоненциальный рост цен. Цены уже выросли значительно: грубо, только за последние два года цена на карбонат лития (основной полуфабрикат в литиевом производстве) утроилась (а некоторые контракты заключались и по ценам в 5 раз выше!). И это не предел. Аналитики говорят, что потолок пока просто не просматривается.

Это не значит, конечно, что цена продолжит расти бесконечно. Как и с любым сырьём, по мере роста спроса и соответствующего удорожания в игру вступят новые участники и проявят себя новые факторы. С лёгкой руки аналитиков получивший название «белой нефти» литий уже привлёк повышенное внимание добывающих компаний — устроивших что-то вроде новой нефтяной или золотой лихорадки в Соединённых Штатах (в частности, в Неваде, неподалёку от строящейся «Гигафабрики» Tesla Motors) и Южной Америке. Таким образом можно утверждать, что добыча в ближайшем будущем вырастет.

Ожидается, что скажет своё слово вторсырьё. По мере того, как растёт число электромобилей и бытовых электростанций, способных запасать электроэнергию, пропорционально растёт и число выводимых из употребления аккумуляторов. Такие аккумуляторы не выбрасывают, а сдают в переработку — в процессе которой извлекается около трёх четвертей содержащегося в них лития.

Стоимость производства литий-йонных батарей за 2005 - 2015 годы

Литиевые аккумуляторы близки к психологически важной отметке в $150 за кВт*ч. Пересечём её — и можно ждать взрыва популярности электромобилей и бытовых электроаккумулирующих станций.

Литиевые аккумуляторы близки к психологически важной отметке в $150 за кВт*ч. Пересечём её — и можно ждать взрыва популярности электромобилей и бытовых электроаккумулирующих станций.

Кроме того, специалисты отмечают успехи в эффективности применения лития

Грубо говоря, для сохранения одного киловатт-часа сегодня требуется меньше ценного металла, чем ещё пять лет назад. И потолок возможностей тут опять-таки не выбран: новые разработки ведутся и внедряются постоянно (Tesla Motors, например, экспериментирует и вроде бы добилась успеха с заменой углерода на кремний).

Наконец, одной из важнейших неизвестных в судьбе лития остаются альтернативные технологии аккумуляции. Водород, новые электрохимические, механические схемы накопления электроэнергии: эксперты не согласны списывать их со счетов, хоть успехи пока весьма скромны.

В сумме всё это позволяет нарисовать такую картину. Спрос на литий вырастет многократно в следующие полвека. Цена литиевого сырья за этот период также испытает значительные колебания, в разы в ту и другую сторону. Но не все уверены, что она на максимумах задержится. Уже к исходу первой четверти века литиевая лихорадка будет облегчена новыми технологиями аккумуляции с применением лития или без такового. Держать нас в напряжении весь век литий вряд ли в состоянии.

Так что главная задача теперь — продержаться следующие десять лет. Кто сумеет это сделать, сорвёт куш. И это, собственно, то, что заботит сейчас главных производителей электромобилей. Посмотрите на Tesla Motors и BYD: они делают всё возможное и невозможное, чтобы гарантировать себе доступ к литию на этот срок по минимальным ценам. Как будут выкручиваться остальные?

Источник: Компьтерра - http://www.computerra.ru/145829/li/?utm_source=newsletter&utm_medium=email&utm_campaign=newsmail

Опубликовано: 24.04.2016