Новости отраслей

Аналитики: Дефицит лития может привести к остановке процессов декарбонизации

Миру необходимо построить 2 миллиарда электромобилей, чтобы достичь нулевого уровня выбросов. Но хватит ли лития для производства всех батарей. Поэтому разработка и коммерческое внедрение альтернативных технологий производства батарей и чистого топлива имеет критически важное значение

По мере ускорения темпов развития электромобилей и расширения крупных инфраструктурных проектов по производству аккумуляторов для стабилизации энергосистем, работающих на прерывистых возобновляемых источниках энергии, мировой спрос на литиевые аккумуляторы в ближайшие 10 лет вырастет в шесть раз. Но в состоянии ли мир обеспечить себя необходимыми для этого материалами?

Существует множество потенциальных альтернатив литиевым батареям, но на данный момент этот металл остается лучшим коммерчески доступным вариантом для широкого спектра применения. Пока неясно, что и когда придет ему на смену. Мы уже ощущаем дефицит лития вследствие аномальной жары, которая нарушила поставки лития из китайской провинции Сычуань в прошлом месяце.
Новый отчет издательства Benchmark, специализирующегося на анализе рынка цепочек поставок EV, дает нам понимание того, что означает рост внедрения батарей на уровне ресурсов. Даже при условии вторичной переработки сырья, согласно отчету, к 2035 году потребуется около 336 новых месторождений среднестатистических размеров.
Это примерно 59 новых шахт по добыче лития со средней производительностью 45 000 тонн, 38 новых шахт по добыче кобальта - 5 000 тонн, 72 шахты по добыче никеля объемом 42 500 тонн, 97 новых шахт по добыче природного чешуйчатого графита, производящих около 56 000 тонн в год, и 54 новых завода по производству синтетического графита объемом в среднем 57 000 т в год.

Если говорить конкретно о литии, то, согласно прогнозам Международного энергетического агентства, в краткосрочной перспективе этот мягкий серебристо-белый металл будет иметь профицит, но уже к 2030 году существующие шахты и строящиеся проекты смогут производить лишь половину того, что необходимо для удовлетворения спроса. Более того, согласно тому же отчету, на разработку литиевых рудников, начавших работу в период 2010-2019 годов, ушло в среднем 16,5 лет.
Добавьте к этому тот факт, что эти шахты должны быть введены в эксплуатацию к 2033 году, чтобы обеспечить цепочку поставок к 2035 году, и станет ясно, что ряд новых предприятий должны будут наращивать производство с беспрецедентной скоростью, чтобы избежать катастрофического дефицита лития.
На этом увеличение спроса не остановится. По оценкам Всемирного экономического форума, к 2050 году для достижения глобального нулевого уровня выбросов углерода потребуется около двух миллиардов электромобилей (сегодня на дорогах мира их насчитывается около 16,5 миллионов). Такие крупные юрисдикции, как Европейский Союз, Китай, Япония и ряд штатов США, вводят законодательство для ускоренного перехода, накладывая ограничения на продажу автомобилей, работающих на ископаемом топливе. Собираются ли они перенести эти сроки на более поздний период, в случае нехватки батарей для производства EV? Пока неизвестно.
В каждом из вариантов красная линия отражает "сценарий устойчивого развития", соответствующий достижению целей Парижского соглашения. Синим цветом показано текущее и ожидаемое производство. IEA
Ситуация с поставками выглядит еще хуже. Если твердотельные литиевые батареи начнут продаваться быстрее, чем ожидается; производство анодов из чистого лития может поднять спрос еще на 22% по сравнению с текущими прогнозами. Кроме того, масштабные проекты по созданию сетевых батарей будут расти пропорционально доле возобновляемых источников энергии в энергобалансе каждой страны. Хотя, учитывая, насколько важны физические размеры и вес, на это место могут претендовать другие технологии, например, проточные батареи.
Еще одна проблема - вода. Традиционная добыча лития требует огромного количества воды, а большинство крупнейших мировых запасов находятся в районах, где нехватка воды и засуха уже являются серьезной проблемой, например, в Австралии, Чили, Аргентине и Боливии. К тому же некоторые предприятия потенциально загрязняют местные грунтовые воды такими металлами, как сурьма и мышьяк, что делает их практически непригодными для фермерских хозяйств и местного населения.
Несмотря на то, что добыча минералов, имеющих отношение к производству аккумуляторов, достаточно широко распространена, переработка в подавляющем большинстве случаев осуществляется в Китае. IEA
Существуют некоторые многообещающие альтернативные варианты добычи, как, например, исследование Саудовской Аравии по дешевому производству лития из морской воды. В рамках такого процесса морская вода опресняется, а выделяемые побочные продукты, такие как водород и хлор становятся дополнительными источниками дохода. Однако это всего лишь лабораторный прототип, а не масштабный коммерческий проект. Несмотря на то, что в море много лития, нет никаких гарантий, что такой способ производства или другие подобные ему окажутся достаточно масштабируемыми, чтобы заполнить наметившийся дефицит поставок.
Литиевые батареи были и пока остаются одними из важнейших основополагающих элементов, на которых зиждется мировой технологический прогресс на протяжении последних нескольких десятилетий. Без них сотовый телефон не смог бы стать смартфоном. В отсутствие революционных мощностей и плотности энергии лития беспилотники и eVTOL не будут иметь никакого смысла, многие портативные и мобильные устройства никогда бы не появились на рынке, а электромобили будут ограничены в дальности хода, таким образом, силовые агрегаты на основе водорода могут быть единственным практическим путем к декарбонизации.
Весьма вероятно, что в течение ближайших нескольких лет произойдет резкое сокращение запасов лития, что приведет к росту цен на батареи и поставит под угрозу глобальные перспективы декарбонизации в ближайшие десятилетия. Поэтому разработка и коммерческое внедрение альтернативных технологий производства батарей и чистого топлива имеет критически важное значение.

Источники: World Economic Forum, IEA, Benchmark Minerals
overclockers.ru