«Великая гонка аккумуляторов» стала ключом к глобальному энергопереходу. Недаром литий называют «белой нефтью». По своей значимости на рынке он не уступает углеводородам.
Материал создан при поддержке 76m2
Однако многие упускают из виду другой критически важный ресурс, без которого создать аккумулятор невозможно. Это графит. Из него делают аноды, поэтому каждая литийоннная батарея содержит 20-30% этого минерала. Учёные до сих пор не придумали ничего лучше. Хотя попытки были.
Зачем нужен графит в аккумуляторах
Чтобы повысить плотность энергии и тем самым увеличить запас хода авто, они заменили графитовый анод на литийметаллический. Со своей задачей учёные справились. Но с оговорками. Батарея быстро разряжалась и обладала очень небольшим сроком службы.
Выручила другая инженерная находка. На этот раз графитовый анод оставили, а поверх него нанесли литийметалл. Однако при таком варианте разрушались литийонные элементы. Избежать этого негативного эффекта позволил специальный электролит, благодаря которому процессы стабилизировались. В итоге плотность энергии возросла, запас хода батареи взлетел многократно. А графит по-прежнему остался в аккумуляторе.
На этом учёные не остановились. Компания Samsung, существенно уменьшив массу и размеры аккумулятора, смогла полностью отказаться от электролита. Этот результат стал возможен за счёт серебряно-углеродного напыления, которое предотвращает разрушение графитового анода. Плотность батареи выросла более чем в 3,5 раза и составила 900 Вт*ч/кг.
Так открылись широкие возможности для производства электрокаров. Ведь литийионные аккумуляторы могли конкурировать с бензином (плотность энергии этого традиционного источника энергии составляет 2900 Вт*ч/кг). Позже появились более совершенные типы аккумуляторов. И в них всё так же много графита. Естественно, его востребованность на мировом рынке будет только расти.
Прогноз на рынке графита
Тем более что применение этого минерала не ограничивается производством литийионных аккумуляторов. Электрокары не единственная графитоёмкая отрасль. Вот как распределяются доли, по данным американской аналитической компании Mordor Intelligence, исследующей рынок энергетики в разных странах:
Спрос на графит только растёт. Производство стали, по данным World Steel Association, за 2021 год увеличилось почти на 5%. Меньший, но столь же значительный рост, наблюдается на рынке алюминия.
Что уж говорить об автомобильном рынке! LMC Automotive и EV-Volumes.com опубликовали данные по объёмам продаж за прошлый (2022) год. Как оказалось, каждый 10-й проданный за 2022 г. автомобиль в мире — это электрокар. Всего их 7,8 млн, что почти на 70% больше, чем в 2021 году.
Неудивительно, что рост рынка графита только усиливается. Mordor Intelligence прогнозирует среднегодовой темп более чем в 5% на ближайшие годы.
Рынок столкнулся с дефицитом
Основным поставщиком графита остаётся Китай. Доля объёма экспорта Поднебесной превышает 40%.
По данным за 2017 г. там добыли 780 тыс. тонн, в Индии — 150 тыс. тонн, в Бразилии — 95 тыс. тонн.
Несмотря на огромный потенциал Китая, миру грозит острый дефицит графита (о чём сообщила редакция Forbes осенью прошлого года). Отмечается, что из-за этого цена графита уже выросла на треть по сравнению с показателем 2021 г. По данным международного агентства Argus, это значение достигло 740 долларов за тонну.
Острую зависимость от китайского графита испытывают Штаты. Проблема стала особенно болезненной после принятия в прошлом году так называемого «Закона об инфляции», который лишает американских производителей налоговых льгот, если они используют зарубежные ресурсы. Несмотря на своё стремление наращивать выпуск электрокаров, страна импортирует графитовые аноды из Китая (если, конечно, верить изданию Bloomberg).
Россия взялась за освоение собственных запасов
Зависимость от импорта графита есть и у России. Всего за 2022 г. было произведено свыше 16,2 тыс. т графита, импорт при этом составляет примерно 4,0 тыс. т.
Основной объём графита в России добывается на Урале (около 90%), где в конце 30-х годов прошлого века было открыто несколько промышленных месторождений. Совсем скоро к уральскому графиту добавится завидная доля графита из Еврейской автономной области. Находящееся там месторождение «Союзное» разрабатывается с 2011 г. А в последние несколько лет на территории ЕАО шло строительство крупнейшего в России промышленного комплекса по производству графита.
Место выбрано неслучайно. Ведь «Союзное» — второе месторождение в мире по запасам графита. Кроме самого горно-обогатительного комбината, где будет налажена переработка и обогащение руд, проектом предусмотрено строительство вспомогательных комплексов.
Предполагается переработка 348 тыс. т руды ежегодно. Мощность предприятия составит около 40,5 тыс. т графитового концентрата в год.
Ввод в эксплуатацию ожидается уже в текущем (2023) году. На реализацию проекта ушло 7,6 млрд рублей. ГОК даст 300 рабочих мест (не считая смежных отраслей), внесёт значительный вклад в региональный бюджет.
Комплексный подход России
Положительные изменения налицо. Новый ГОК позволит снизить зависимость от импорта графита, обеспечит внутреннюю потребность страны, даст возможность развивать перспективные отрасли. В рамках концепции по развитию производства электрокаров это весьма кстати:
Отрасль, очевидно, стабильно развивается. Помимо сказанного выше, в России продолжается научная работа. Так, 7 февраля 2023 г. стало известно, что учёные-химики из СПбГУ нашли способ переработки графитовых анодов:
Выводы напрашиваются сами собой. Россия обладает всеми необходимыми ресурсами, чтобы занять лидирующие позиции в «великой гонке аккумуляторов». Ощутимые шаги в этом направлении уже сделаны. Зависимость от импорта при таких богатствах и грамотном подходе просто исключена.
