Литиевые батареи предвещают новую эру экологически чистого транспорта
15 Mar 2017
Литий — это самый легкий из известных человеку металлов. Этот третий элемент периодической системы является источником энергии современного мира. Современные литиевые батареи не только обеспечивают питание медицинских, бытовых и промышленных электронных устройств, но и способны аккумулировать энергию, вырабатываемую электрическими сетями. Именно использование литий-ионных аккумуляторов в электромобилях и гибридных транспортных средствах следующего поколения окажет самое большое влияние на мировой рынок лития. Неудивительно, что этот серебристо-белый, химически активный металл часто называют «белой нефтью».
Многочисленные сферы применения лития
Литий используется для хранения электроэнергии и получения сплавов для самолетов и деталей космических аппаратов. Он образует соединения, используемые в жаропрочном стекле, керамике и технических смазках. Литий-ионные аккумуляторы произвели революцию в дизайне потребительских и промышленных товаров — от электроинструментов до портативных электронных устройств, включая смартфоны и планшеты. Литиевые батареи также используются для аккумулирования электроэнергии, вырабатываемой экологически чистыми солнечными и ветровыми электростанциями. Но, пожалуй, наиболее важное значение имеет применение лития в литиево-ионных аккумуляторах, которые коренным образом меняют электрические и гибридные транспортные средства следующего поколения.
Стремительно растущий рынок аккумуляторов для электромобилей
Нет сомнений, что рынок лития будет стремительно расти для удовлетворения потребностей рынка электрических транспортных средств. Аналитики указывают на то, что мировой рынок литий-ионных батарей будет уверенно расти с 29,68 млрд. долларов США в 2015 году до 77,42 млрд. долларов США к 2024 году. Согласно одному из отчетов к 2040 году доля электрических транспортных средств составит 35 % от всех продаж новых автомобилей. Американский производитель электромобилей Tesla утверждает, что в течение следующих нескольких лет он рассчитывает ежегодно производить 500 000 электромобилей. Автопроизводитель строит в Неваде гигантский специализированный завод для производства литий-ионных аккумуляторов, необходимых для питания всех своих автомобилей.
Карбонат лития и гидроксид лития аккумуляторного типа используются для производства материалов для различных типов литий-ионных батарей. Электромобили на аккумуляторных батареях становятся все более привлекательной перспективой для массового транспорта в связи с разработкой усовершенствованных технологий литий-ионных аккумуляторов, обеспечивающих большую мощность и плотность энергии, что позволяет повысить интенсивность ускорения и обеспечить большие расстояния перемещения.
Извлечение лития из горных пород и подземных соленых озер
Литий не присутствует в природе в виде чистого элемента, но содержится в минералах, залегающих в скалах и в минеральных источниках. Около 70% лития в настоящее время добывается из минеральных солей, которые содержатся в подземных соляных озерах. Боливия, Чили, Аргентина и Китай располагают крупнейшими разведанными запасами лития в рассолах ниже поверхности мокрых солончаков, включая пустыню Атакама в Чили. Остальные 30% извлекаемого лития добываются на месторождениях сподумена, петалита и лепидолита, встречающиеся в вулканических породах, главным образом в Австралии.
Работая в партнерстве с промышленными предприятиями, GEA разработала технологии выпаривания, кристаллизации и сушки, которые являются ключевыми для производства лития из концентрированных солей или из сподумена. Наше портфолио охватывает системы осаждения и мембранной фильтрации для удаления примесей, центробежного разделения, концентрирования и очистки твердых веществ и жидкостей, а также сушки в псевдоожиженном слое для соединений литиевой соли. Кроме того, компания GEA обладает мировым опытом в области распылительной сушки порошка для аккумуляторных батарей для усовершенствованных материалов литиевых батарей.
«GEA предлагает очень большой портфель технологий, охватывающий всю цепочку производства лития», — комментирует Нилс Эрик Олсен, член Исполнительного совета GEA, руководитель Бизнес-направления «Технологические решения».
Когда дело касается распылительной сушки сырья для литий-ионных батарей, такого понятия как «шаблонный подход» не существует. Инженеры компании GEA, занимающиеся сыпучими продуктами, разрабатывают индивидуальные решения для каждого применения и соответствующего технического задания, и проводят комплексные испытания на пилотных установках, чтобы убедиться в том, что технология обеспечивает неизменно превосходное качество порошка.
Совершенствование процессов промышленного производства
