16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/419-420/9324582.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 15-16 (419-420) август 2021 года

Электромобили: битва производителей

По оценке Международного энергетического агентства, к 2030 году в мире должно насчитываться более 125 миллионов электромобилей. Весьма показательным выдался прошлый, весьма прискорбный для автомобилестроителей год: общее падение объемов продаж составило 14%. А электромобили ушли в плюс по этому показателю на 43%. Наша страна в этом вопросе не отстает. Как подсчитало агентство «Автостат», по итогам 2020 года россияне в общей сложности приобрели 687 новых электромобилей. Это на 95% больше, чем в 2019 году (353 шт.)

В ближайшие годы продажи «мобилей» с различными видами безэмиссионных двигателей будут нарастать. Этому же способствуют и достаточно жесткие санкции на выброс углекислого газа, которые подталкивают потенциальных покупателей к рядам с электромобилями. Но на пути безэмиссионного дорожного «завтра» стоит проблема увеличения добычи лития и кобальта. А также безопасной переработки батарей.


Желанные «вредные» металлы

Преимущества электромобилей перед их собратьями на двигателях внутреннего сгорания, работающих на ископаемом топливе, общеизвестны. В первую очередь — отсутствие выбросов. И даже если для его подзарядки используется электричество, выработанное из ископаемого топлива, он считается более экологичным.

Но у электромобиля есть весьма уязвимое с точки зрения экологии место — аккумулятор, без которого он превращается в неподвижный корпус на колесах. А основой этого электрического элемента являются кобальт, никель и литий — достаточно ценные сейчас металлы. Несколько столетий назад они считались «вредными» примесями серебра и меди, за что и получили свои названия. По немецкой мифологии гном Кобольд, живущий в Рудных горах, воровал серебро из руды прямо перед носом у местных горняков, а его не менее вредный приятель Ник «портил» медную руду. Но времена изменились, и вот уже оба вредных металла по ценности не уступают меди и серебру. Основная причина столь резкого подорожания — отсутствие разработанных месторождений. Например, для того чтобы обеспечить предполагаемый спрос на электромобили к 2050 году, потребуется направить на производство аккумуляторов до 75% добывающегося на земле лития и половину меди, а производство кобальта нарастить вдвое.

К тому же литий-ионные аккумуляторы, используемые в электромобилях и другой бытовой электронике, составляют около половины всего спроса на кобальт, который, по прогнозам, вырастет более чем в четыре раза в течение следующего десятилетия. Однако наращивание добычи кобальта на данный момент чревато политическими проблемами: 60% металла поступает из Доминиканской Республики Конго. При этом добыча полезных ископаемых вызывает значительное загрязнение местных рек. Правда, это касается только одной страны. В разработку активно включаются страны — хозяйки крупнейших месторождений. А к таковым, кроме Конго, у которого ежегодная добыча достигает 90 тысяч тонн, относятся Россия (5900 тонн ежегодно), Куба (4900 тонн ежегодной добычи), Австралия (4700), Филиппины (4600), Канада (3800), Мадагаскар (3500).

Одновременно в разных странах мира ширится добыча «белой нефти» — лития. Лидерами в его добыче традиционно являются Чили, Австралия, Аргентина и Китай. Но в последние годы в «литиевую лихорадку» включились европейские страны: крупные запасы этого металла были найдены в Португалии. К счастью, литий относительно распространен и теоретически может быть получен в будущем даже из морской воды. Слово за технологами. Идеальным вариантом было бы перейти на батареи, которые используют меньше кобальта или вообще обходятся без него. Например, Tesla планирует производить аккумуляторы для своих электромобилей с бескобальтовыми катодами. Об этом компания объявила во время своего мероприятия Battery Day осенью прошлого года, но пока о сроках реализации этого намерения речь не заходила.

Для автомобилей малой дальности, продаваемых в Китае, Tesla будет использовать литий-железо-фосфатные батареи, которые намного дешевле и не имеют таких экологических проблем, как кобальтовые. В то же время у них более низкая плотность энергии, что уменьшает расстояние, которое автомобиль может преодолеть без подзарядки. Литий-железо-фосфатные аккумуляторы уже широко используются другими китайскими фирмами, включая BYD — крупнейшим в мире производителем электромобилей. Если за ними последуют другие автомобилестроители, это существенно снизит зависимость от истощающихся минеральных ресурсов.


Доходные отходы

Вплотную к дефициту металлов подступает проблема замены и переработки батарей. Исследования в Австралии показали, что только 2% из 3300 тонн литий-ионных отходов страны были переработаны. Поскольку литиевые катоды со временем деградируют — теряют эффективность, их нельзя просто поместить в новые батареи. Но это проблемы не только автомобилестроителей. Производители телефонов тоже ломают над ней голову.

Кроме упоминавшейся Tesla, в этой отрасли активно работают китайские и американские компании. Лидером по объемам переработки старых батарей является китайский Brunp Recycling Technology — дочерняя компания одного из ведущих производителей аккумуляторов — Contemporary Amperex Technology Co., Limited (CATL). Среди американских компаний стоит отметить American Battery Technology с новым заводом по переработке аккумуляторных металлов в Неваде. А также Battery Resourcers, проводящим совместно с Вустерским университетом разработку технологии по изготовлению катодных порошков из отработанных элементов.

К европейским новаторам в данной отрасли стоит отнести шведский Northvolt — старт-
ап от бывших специалистов Tesla, который уже запустил свой экспериментальный завод по вторичному использованию аккумуляторов. И на базе своих разработок стартап намерен создать предприятие в Норвегии совместно с алюминиевым гигантом Hydro.

Еще одной бедой электромобилей является длительность зарядки. Она стала камнем преткновения для расширения сети электрозаправочных станций. Однако Китай, где продажи электромобилей составляют более миллиона в год, демонстрирует, как проблемы зарядки могут быть решены с помощью «магазинов замены батарей». В них владельцы могут быстро въехать на передний двор и моментально поменять батареи. NIO, шанхайский производитель автомобилей, заявляет о трехминутном времени обмена на этих станциях. Используя концепцию свопа — обмена, аккумулятор можно было взять напрокат, причем часть стоимости нового аккумулятора составляла плата за аренду. Это может снизить стоимость покупки новой батареи и стимулировать автомобилистов. Сменные батареи также можно заряжать с помощью избыточной возобновляемой электроэнергии.

Столь активное развитие новых технологий производства и переработки энергетических элементов вполне объяснимо: ставки в этой гонке весьма высоки. И компании готовы бросить немалые силы, чтобы с выгодой для себя удовлетворить спрос на электромобили, который, судя по жестким мерам, будет им гарантирован.

Аккумуляторы, Электромобили,

Электромобили: битва производителейКод PHP" data-description="По оценке Международного энергетического агентства, к 2030 году в мире должно насчитываться более 125 миллионов электромобилей. Весьма показательным выдался прошлый, весьма прискорбный для автомобилестроителей год: общее падение объемов продаж составило 14%. А электромобили ушли в плюс по этому показателю на 43%. Наша страна в этом вопросе не отстает. Как подсчитало агентство «Автостат», по итогам 2020 года россияне в общей слож" data-url="https://www.eprussia.ru/epr/419-420/9324582.htm"" data-image="https://www.eprussia.ru/upload/iblock/edb/edba6e06274d0cf2be6e757a0a2d7f6e.jpg" >

Отправить на Email


Похожие Свежие Популярные

Войти или Зарегистрироваться, чтобы оставить комментарий.