Литий – это легкий белый металл, который критически важен для нескольких ключевых современных отраслей. Откуда он берется, кому принадлежит, и хватит ли его всем желающим?
Общественный строй, государственные границы, колонизация и\u000Aдеколонизация, мир и война – все это на протяжении истории человечества в\u000Aзначительной мере определялось ключевым энергоносителем эпохи. Эпоха древесины,\u000Aвек угля и пара, век нефти и газа, наступающий (хочется верить) век\u000Aэлектричества.
Литий называют «белой нефтью», в первую очередь, потому, что\u000Aв геополитике XXI\u000A века он занимает то же место, что углеводороды в геополитике века XX. По мере совершения\u000Aпредполагаемого «энергоперехода» эта роль будет возрастать. Поэтому интриги в\u000Aпоставках, выкуп, аренда и просто захват месторождений, санкции и контрсанкции\u000A– все это в полной мере присутствует в литиевой теме.
Но почему литий так важен?
Что делают из лития
Про литиевые аккумуляторы слышали все. Львиная доля\u000Aдобываемого лития уходит на нужды производителей батарей – на сегодня из\u000Aпрактически применимых технологий компактного и емкого хранения электроэнергии именно\u000Aлитиевые элементы остаются наиболее востребованными. Научные исследования в\u000Aэтой области кипят, каждый год ученые обещают одну – две «безлитиевых»\u000Aтехнологии, но все они либо требуют еще более редких и дорогих редкоземов, либо\u000Aимеют недостатки, препятствующие их массовому использованию. Может быть,\u000Aоднажды в этой области произойдет научный прорыв, но пока что без лития никуда.\u000A
Менее известны, но не менее важны другие применения лития. В\u000Aчерной и цветной металлургии он применяется для раскисления и повышения\u000Aпластичности и прочности сплавов. Он добавляется в расплав стекла, чтобы оно не\u000Aпропускало ультрафиолет. Крайне важен литий в атомной энергетике – его\u000Aиспользуют для получения трития. Потенциально литий может использоваться в\u000Aперспективных термоядерных энергетических установках.
Примерное распределение в использовании: 40% металла идет на\u000Aаккумуляторы, 26% – на производство керамических изделий и стекла, 13% – на\u000Aвыпуск смазочных материалов, 7% – в металлургию, 4% — в системы\u000Aкондиционирования, 3% требуют медицина и полимеры.
И откуда взять столько лития?
Добыча лития
Удивительно, но при такой востребованности лития в\u000Aпромышленности, унифицированного способа рентабельного промышленного освоения\u000Aлитиевых месторождений нет. Они настолько немногочисленны и разнообразны, что\u000Aкаждое требует собственного метода разработки.
Два основных технологических направления выделения лития из\u000Aсодержащих его основ – рудное и гидроминеральное.
По первой схеме металл добывают из пегматитовых минералов,\u000Aкоторые состоят из кварца, полевого шпата, слюды и так далее. В Австралии,\u000Aнапример, его добывают из сподумена (руды лития, минерала, который относится к\u000Aпироксенам). Изначально это был основной источник лития в мире, но сейчас все\u000Aбольшее распространение получает другая технология.
Гидроминеральным способом литий добывают из глин солончаков.\u000AИз них вымывают соль, содержащую гидроксид лития, затем этот рассол выпаривают\u000Aна солнце и осаждают, добавляя карбонат натрия и гидроксид кальция. Это\u000Aотносительно дешевый способ, открывающий путь к неучтенным запасам лития\u000A(солончаки не входят в списки разведанных месторождений), но очень долгий\u000A(выпаривание занимает от 18 до 24 месяцев). Также полученный по такой\u000Aтехнологии литий имеет примеси: железо или магний. Тем не менее, именно этот\u000Aспособ собирается использовать Илон Маск – компания Tesla, один из крупнейших\u000Aпотребителей лития, получила право на самостоятельную добычу металла в штате\u000AНевада, США. Это 10 тысяч акров богатых литием залежей глины.
Еще один источник лития – переработка литиевых батарей.\u000AОднако это достаточно сложный и дорогой процесс. Сегодня металлический литий\u000Aполучают вторичной переработкой в ничтожных объемах.
Хватит ли нам лития?
Одна из основных страшилок противников «энгергоперехода» –\u000Aесли все автомобили заменить электрокарами, то на их батареи не хватит лития.\u000AТак ли это?
Существует множество расчетов, как подтверждающих, так и\u000Aопровергающих этот постулат. На самом деле, вопрос в исходных данных. На\u000Aсегодня для построения точной прогнозной картины их недостаточно, поэтому\u000Aоднозначного ответа: «Да, хватит», – или: «Нет, не хватит», – дать невозможно.
На производство одной батареи для Tesla Model S требуется 63\u000Aкг лития, но это самая крупная автомобильная батарея, средний показатель – 20\u000Aкг на машину. Автомобилей в мире около полутора миллиардов, их число растет, но\u000Aи количество лития на одну батарею снижается за счет оптимизации технологий.\u000AПриблизительная оценка – до 50 миллионов тонн лития будет кататься в машинах\u000Aпосле полного энергоперехода. Но это не так страшно, потому что замена будет не\u000Aодномоментная.
По итогам прошлого года во всем мире было продано всего 4,2\u000Aмлн электромобилей, а годом ранее — чуть больше 2 млн. По прогнозам LMC, в\u000Aследующем году мировой рынок электромобилей вырастет до 9 млн штук, а в 2025\u000Aгоду достигнет 14,2 млн штук. Ожидается, что в 2025 году добытых природных\u000Aресурсов будет достаточно, чтобы выпустить 21 млн электромобилей. На текущий\u000Aмомент в мире производится около 100 млн автомобилей ежегодно, и если все они\u000Aбудут на батарейках, на это потребуется 2 млн тонн в год.
В 2021 году в общей сложности в мире произведено 100 000\u000Aметрических тонн лития, это значительное увеличение по сравнению с 2010 годом,\u000Aкогда производство составляло всего 28 100 метрических тонн. Учитывая иные\u000Aприменения лития, его общемировое потребление к 2025 году оценочно составит не\u000Aменее 200 000 тонн. В ближайшее время в мире будет запущено большое количество\u000Aновых проектов для добычи нужного сырья и заводов по производству батарей, поэтому\u000Aответ на вопрос: «Хватит ли лития?» – лежит в точке пересечения графиков роста\u000Aпроизводства и потребления.
Пока очевидно, что существенного дефицита лития,\u000Aпрепятствующего энергопереходу, нет. Для тех же автомобильных аккумуляторов\u000Aболее значимым может оказаться дефицит никеля и кобальта.
Так почему же вопрос лития стал геополитическим? Дело в цене\u000Aи запасах.
Стоимость и запасы лития
Цены на карбонат лития стремительно растут: с $13 тыс. за\u000Aтонну в июле прошлого года до $75 тыс. в апреле 2022 года. Это вызывает ажиотаж\u000Aи дефицит – по данным Benchmark Mineral Intelligence запасы карбоната лития у\u000Aпроизводителей аккумуляторов находятся на низком или нулевом уровне из-за\u000Aвысокого спроса на производство аккумуляторов для электромобилей, при этом\u000Aтекущие темпы добычи недостаточны. По оценке GlobalData к 2024 году спрос\u000Aувеличится в 2,5 раза, а прогноз МЭА говорит о том, что к 2040 году\u000Aвостребованность лития на рынке вырастет аж в 40 раз.
Экстренная необходимость в развитии литиевой промышленности\u000Aвылилась в так называемую скоростную добычу. Крупнейшие добывающие компании\u000Aразвернули масштабные «кампании» по поиску новых месторождений, а также по\u000Aразработке технологий извлечения лития.
Запасы лития в мире по странам
По данным Геологической службы США (USGS) на 2021 год\u000Aвыявленные ресурсы лития во всем мире значительно выросли и составляют около 86\u000Aмлн тонн. Боливия обладает самыми большими запасами в мире — 21 млн тонн, за\u000Aней следуют Аргентина (19,3 млн тонн), Чили (9,6 млн тонн), Австралия (6,4 млн\u000Aтонн), Китай (5,1 млн тонн), Демократическая Республика Конго (3 млн тонн),\u000AКанада (2,9 млн тонн) и Германия (2,7 млн тонн). Однако всем очевидно, что\u000Aэто лишь малая часть мировых запасов.
Основные поставки лития ведутся из Австралии (18,3 тыс. тонн\u000Aв год), затем идут Чили (14,1 тыс. тонн в год) и Аргентина (5,5 тыс. тонн в\u000Aгод). Главенствующие позиции на мировой арене занимают компании Talison Lithium\u000ALtd (Австралия), SQM (Чили), Jiangxi Ganfeng Tianqi (Китай), FMC (Аргентина).
Месторождения лития были обнаружены в Австрии, Сербии и\u000AФинляндии. В Европе также большие надежды на крупнейшие литиевые запасы Португалии.\u000AВоенные интриги Франции, России и Китая в Мали также связаны с контролем над\u000Aкрупными месторождениями лития. Еще есть месторождения, расположенные в\u000AКировоградской, Донецкой, Днепропетровской и Житомирской областях, – многие\u000Aэксперты не исключают влияния этого факта на геополитический кризис на Украине.\u000A
Запасы лития в России
По оценке АКРА, в России залегает около 900 тысяч тонн\u000Aлития, при этом официальные данные о ресурсах и запасах редкого металла весьма\u000Aтуманны. В стратегии развития отрасли редких и редкоземельных металлов РФ\u000Aговорится лишь о том, что на госбаланс поставлено 17 литиевых месторождений, и\u000A13 из них числятся в нераспределенном фонде.
Крупные месторождения металла недавно обнаружены в Дагестане.\u000AНа Северном Кавказе изучены 92 месторождения с промышленным содержанием данного\u000Aметалла. К примеру, Берикейское, Южно-Сухокумское и Тарумовское\u000Aместорождения позволяют не только полностью обеспечить потребности России в\u000Aкарбонате лития, но и экспортировать его в другие страны.
Одно известно точно – несмотря на имеющиеся разведанные\u000Aзапасы, в России добыча лития в настоящее время не ведется. Во времена\u000AСССР на базе Забайкальского ГОКа извлекали и перерабатывали литиевые руды, но\u000Aэто производство было утеряно в 90-х.
На сегодняшний день по данным «Смарт Консалт» в нашей стране\u000Aдействуют лишь три производителя, способные выпускать литий и его соединения в\u000Aпромышленных масштабах. Среди них:
· \u000AПАО «Химико-металлургический завод», г.\u000AКрасноярск;
· \u000AПАО «Новосибирский завод химконцентратов», г.\u000AНовосибирск;
· \u000AООО ТД «Халмек», Тульская область.
Причин такого печального состояния отечественного лития две.\u000AПервая – в России литий содержится преимущественно в сподуменовых\u000Aместорождениях, а значит, литий получается дорогой. До недавнего времени страна\u000Aполностью импортировала литийсодержащие концентраты либо готовые соединения\u000Aлития, потому что это было дешевле, чем добывать его самим.
Вторая причина – из-за слабо развитой электронной\u000Aпромышленности и отсутствующего производства электротранспорта потребление\u000Aнашего внутреннего рынка – всего тысяча тонн в год. При таких объемах\u000Aсобственное производство категорически нерентабельно.
Санкции, которые повлекли за собой ограничения импорта и\u000Aнеобходимость развития промышленности, потенциально могут изменить ситуацию. После\u000Aрешения аргентинских и чилийских производителей прекратить поставки в РФ,\u000Aкорпорации «Росатом» и «Норникель» заявили о разработке литиевых месторождений\u000Aв Мурманской и Иркутской областях. По предварительной оценке на перспективных\u000Aучастках можно будет ежегодно извлекать до 50 тысяч тонн литиевых соединений. «Иркутская\u000Aнефтяная компания» может начать в 2022 году реализацию проекта по добыче\u000Aлитийсодержащих продуктов из углеводородного сырья.
Выводы и перспективы
Сейчас крайне сложно\u000Aстроить прогнозы востребованности лития на сколько-нибудь длительный период. Возможно,\u000A«выстрелит» новая технология производства аккумуляторов, а может быть,\u000Aспециалисты смогут изменить конструкцию имеющихся батарей, значительно сократив\u000Aколичество требующегося для них лития.
При этом, скорее всего, будет и впредь наращивать обороты\u000Aдобыча лития из рассолов, из углеводородного сырья, из вторичных источников –\u000Aтак что общие объемы металла возрастут, и весьма значительно.
На сегодняшний день представляется, что развитие технологий\u000Aэнергоперехода вряд ли упрется именно в литий. Других проблем хватает.