Литий: революция в области экологически чистой энергии.
31 Aug 2020
Только на транспортный сектор экономики приходится примерно четверть всех связанных с энергетикой выбросов CO2, и он по-прежнему в основном зависит от ископаемых видов топлива. Но ситуация уже меняется благодаря самому легкому твердому веществу на Земле, которое некоторые даже называют «новым бензином».
Литий, это мягкий, серебристо-белый металл, который стал критически важным компонентом в сотнях областях применения, включая новое направление в автомобильной промышленности — производство электромобилей (EV). Несмотря на то, что электромобили уже существуют некоторое время, благодаря в значительной степени усовершенствованной технологии литий-ионной (Li-ion) аккумуляторной батареи, мы все чаще встречаем их на дорогах общего пользования. Эти супертехнологичные батареи сохраняют свой заряд в течение длительного периода времени (хватает, чтобы преодолеть расстояние от 100 до 300 миль), отличаются малым весом и быстро перезаряжаются (около 30 минут с использованием сверхбыстрого зарядного устройства) — вот главные критерии для покупателей.
И если посмотреть на устройства и оборудование, которые мы широко используем на сегодняшний день, можно обнаружить, что литий-ионные аккумуляторные батареи питают практически все из них, начиная с мобильного телефона, ноутбука, цифровой камеры, беспроводной ручной дрели и заканчивая электрическим велосипедом. Они также используются для хранения энергии ветра и солнца, что еще больше способствует снижению выбросов CO2 в атмосферу.
Золотая лихорадка 21-го века
Литий в природе не встречается в виде металла, а добывается из пород вулканического происхождения – в первую очередь из сподумена – или из водных масс с высоким содержанием солей или выпадающих из рассола осадков. И хотя литий не классифицируется как «критически важное» сырье, он является чрезвычайно востребованным товаром.
В Латинской Америке находятся самые большие в мире запасы. «Литиевый треугольник», в который входят такие станы, как Чили, Аргентина и Боливия, содержит от 54 до 80 процентов мировых запасов лития, большая часть которых находится в рассолах. Извлечение рассола обходится дешевле, чем получение его из руды, но является более длительным процессом, учитывая, что на фазу испарения может уйти до двух лет.
Австралия, крупнейший в мире производитель, занимает второе место по запасам лития. Большую часть необходимо добывать из горной породы, поэтому для того, чтобы сбалансировать затраты, материал в основном отгружается после первых этапов очистки в Китай для дальнейшей его переработки. Китай также обладает своими собственными резервами и приобретает права на добычу лития в других странах. В США литий извлекается из рассольных бассейнов, хотя данные об объемах производимого лития не публикуются. Зимбабве и в меньшей степени Португалия и Бразилия также производят литий, но в меньших количествах.
Кто обеспечивает спрос?
Огромный спрос на литий обусловлен ростом и еще в большей степени ожидаемым ростом производства и продаж электроприборов, бытовых солнечных батарей и цифровых устройств, для которых требуются литий-ионные батареи.
Ожидается, что к 2020 году на дорогах мира появится более 120 различных моделей электромобилей, в том числе в США, Китае, Индии, Норвегии и других странах. Чтобы обеспечить их энергией, как Китай, так и США увеличили производство литий-ионных батарей, при этом Китай лидирует. В США компания Tesla построила два мегазавода по производству батарей и компонентов для электромобилей и строит еще один в Китае.
Карантинные меры, вызванные пандемией COVID-19, привели к глобальному сокращению объема продаж электромобилей, прервав тем самым десятилетний устойчивый рост. При этом долгосрочные сценарии продолжают демонстрировать устойчивый рост спроса на литий в течение предстоящего десятилетия, особенно с учетом того, что выбросы парниковых газов (GHG) от электромобилей будут по-прежнему ниже, чем от обычных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания (ДВС).
Изменение соотношения сил
Различные литиевые соединения имеют разное конечное предназначение, поэтому литий не является однородным, как, например, алюминий. Это, а также тот факт, что на сравнительно небольшом рынке доминируют несколько игроков, затрудняет установление «цены» на литий, хеджирование и, следовательно, обеспечение финансирования для новых проектов по добыче.
Наращивание производства лития в первую очередь зависит от увеличения доли использования электромобилей. Это, конечно, требует заинтересованности со стороны потребителей. Однако это также требует уверенности других участников цепочки – инвесторов, предприятий по переработке химических веществ, производителей батарей/катодов, автопроизводителей и политиков – в том, что поставки лития будут надежными, качественными и доступными по цене. Кроме того, батареи для электромобилей и литий-ионные батареи не обходятся без своих критиков, которые в первую очередь указывают на то, что инфраструктура для переработки литий-ионных батарей до сих пор в значительной степени отсутствует. Поиск решений замкнутого цикла для извлечения и повторного использования материалов литиевых батарей позволит повысить экологичность технологии и еще больше укрепит позиции лития в будущем.
Что касается потребителей, то водители все больше устремляют свои взгляды в сторону электромобилей, так как беспокойства по поводу безопасности изделия, долговечности батареи и преодолеваемого расстояния постепенно уходят. Сочетание технических усовершенствований, все более широкий выбор моделей и снижение цены, а также появление большего количества пунктов подзарядки указывает на то, что нас ждет более светлое и экологически чистое будущее.
