Наркотик ХХІ сторіччя. Чому виробники електрокарів раптово зіткнулися з нестачею літію і чим це загрожує

Із чого роблять акумулятори?

Сьогодні більшість виробників електрокарів використовують літій-іонні батареї.

Як і в більшості інших акумуляторів для різних пристроїв, у цих АКБ використовується анод (негативний електрод), катод (позитивний електрод) та рідкий електроліт. Останній елемент дозволяє переносити іони від катода до анода для накопичення та використання електроенергії.

Залежно від типу електроліту, акумулятори можуть бути літій-кобальтовими, літій-марганцевими, літій-титановими тощо. Але базовий принцип їхньої роботи не змінюється.

Серед головних мінусів літій-іонних акумуляторів виділяють їхню відносно велику масу та розміри, низьку енергоефективність та ризик загоряння при високих температурах.

Попри це, такий тип АКБ залишається наймасовішим, широко застосовується у електрокарах, і з кожним роком вчені створюють більш ефективні, довговічні та безпечні батареї.

Що сталося із цінами на сировину?

Фінансова криза у 2022 році призвела до подорожчання низки продуктів. Найбільше інфляція торкнулася найуразливіших ланцюжків поставок, які залежали від зусиль багатьох країн. До таких ланцюжків входить і ключова сировина для АКБ.

«Зараз спостерігається нестача критично важливих мінералів. Очікується, що графіт, літій та мідь досягнуть критичного дефіциту до 2030-го, виходячи з поточних прогнозів пропозиції. Оскільки операції з металургії та видобутку корисних копалин вимагають тривалих термінів поставки, збої у ланцюжку поставок майже неминучі, що сприяє коливанням цін і коливанням капіталовкладень, необхідних для нарощування виробничих потужностей», 一 пише виконавчий директор постачальника сировини для АКБ електрокарів.

За його словами, ціна сподумена 一 мінералу, багатого на літій 一 зросла на 480% у період із січня 2021-го року по січень 2022-го. Враховуючи, що більшість автовиробників планують повністю відмовитися від ДВЗ і випускати лише електрокари протягом найближчих десяти років, 一 попит на літій має зрости ще як мінімум у 20 разів до 2030 року.

Багато автомобільних компаній вже анонсували будівництво власних заводів для створення повного циклу виробництва акумуляторних батарей.

«Критично важливі корисні копалини значною мірою імпортуються. Найвища частка імпорту графіту США у період з 2017-го по 2020 рік припадала на Китай і становила 33%. Північна Америка відповідала лише за 4% світових поставок графіту, причому це виробництво зосереджено винятково у Канаді та Мексиці. Саме тому зараз потрібно зосередитись на розширенні внутрішнього виробництва», 一 впевнений ДеМайо.

Ймовірно, найближчим часом країни на кшталт США, які зробили ставку на використання електрокарів, збільшуватимуть зусилля з розвідки та розробки власних джерел мінеральних ресурсів та корисних копалин для виробництва акумуляторів.

Деякі експерти вже сьогодні називають ці зусилля «пріоритетом національної безпеки».

На благо КНР

Крім графіту, Китай також контролює не менше 70% глобального ланцюжка постачання комплектуючих для електрокарів та літій-іонних акумуляторів.

Сьогодні ця країна є третім за величиною виробником літію у світі та першим експортером акумуляторів. Саме через проблеми з китайським ланцюжком постачання цієї сировини, ціни на літій злетіли вгору, потягнувши за собою вартість кінцевого продукту (електрокарів).

Деякі експерти припускають, що Китай зіткнувся з проблемами у задоволенні власних енергетичних потреб, і поточна криза може погіршитися вже найближчої зими.

Експерти Європейської групи кліматичної кампанії Transport and Environment (T&E) запевняють, що поточних видобувних та виробничих потужностей, ймовірно, вистачить для виробництва до 14 млн електрокарів у 2023 році. Для порівняння, минулого року було вироблено близько 6,6 млн електрокарів.

За оцінками Всесвітнього економічного форуму, загальна кількість вироблених електрокарів має зрости більш ніж у 300 разів у найближчі 25 років. А станом на сьогодні Австралія, Чилі, Китай та Аргентина виробляють більше літію, ніж усі інші країни разом.

Окрім привернення уваги до проблем нелегального видобутку та виробництва в цих країнах, екологічні групи також виступають проти відкриття нових літієвих копалень у інших місцях, враховуючи Сербію.

Запобігти ситуації, в якій світ вже відмовився від авто з ДВЗ, але не зміг створити інфраструктуру для виробництва електрокарів, може новий тип акумуляторів. Однією з найбільш перспективних розробок сьогодні є твердотільні АКБ, в яких як твердий електроліт використовують кераміку, скло, сульфіди та інші матеріали.

Як уже писав НВ, деякі експериментальні пристрої довели, що щільність енергії твердотільних батарей може бути як мінімум на 50% вищою, ніж у АКБ з рідкими електролітами. Тверді електроліти дозволяють заряджати батарею в рази швидше.

Серед мінусів цієї технології — висока вартість розробки та виробництва, оскільки подібні системи зараз вважають лише перспективними. Твердотільні АКБ також можуть втрачати ефективність за низьких температур і швидко зношуватися після частих циклів заряджання.