ПоделитьсяПодписанное в четверг, 3 февраля, соглашение «Газпрома» и Минпромразвития о добыче лития на Ковыктинском месторождении в Иркутской области дает России пропуск в не очень элитный, но эксклюзивный клуб. Теперь дело за тем, чтобы не стать сырьевым придатком, как Чили, а организовать собственный полный цикл производства аккумуляторов.
Бурное развитие электромобильной промышленности требует десятков тысяч тонн лития — 85 тысяч тонн его было добыто в 2020 году по всему миру. Россия — третья в мире по запасам (900 тыс. тонн), но до сих пор сама не добывала ничего. Все небольшие производства и относительно крупные заявленные проекты работали и планируют работать на импортном сырье. Судя по таможенной статистике, импорт металлического лития (в чистом виде) можно оценить в прошлом году в пределах всего 8 тонн на 550 тысяч долларов. Почти все — из Южной Кореи.
Куда больше мы ввозим самый распространенный продукт переработки — карбонат лития, из которого большинство мировых фабрик извлекает требуемый компонент для аккумуляторов в нужном виде. За 11 месяцев прошлого года в Россию его приехало уже 7,8 тысячи тонн на 42 миллиона долларов. Больше половины — из главной житницы лития во всем мире — Чили. Зарабатывают на нем также Аргентина, Боливия и, конечно, США. За весь непростой 2020 год Россия закупила 7,5 тысячи тонн, как и годом ранее.
При этом даже в условиях крайне слабого проникновения в отечественный быт электромобилей — основных поглотителей лития — потребность страны в литий-ионных аккумуляторах огромна. За год мы их импортируем почти на 200 млн долларов. Из них до 75% пришлось на Китай. Именно там сейчас развернута главная мировая фабрика-кухня по производству элементов питания почти для всех электромобилей в мире. Остальное — почти сплошь Юго-Восточная Азия: Япония, Корея, Малайзия, Вьетнам.
Пока что производство своих электромобилей в России так и не взлетело (хотя еще в 2010 году Петербург с ныне забытым заводом «Ё-мобиль» мог бы стать локомотивом этой индустрии), и те немногие робкие проекты, что есть, пользуются именно китайскими аккумуляторами (а других-то нет). Однако какие-никакие попытки создать собственную индустрию в России делаются. Так, в Калининграде запланирован крупный завод Росатома, но лишь к 2026 году. Под Новосибирском, в Красноярске и под Тулой уже также осваиваются подобные технологии, но все — на импортном сырье.
Технология добычи лития на Ковыктинском месторождении принципиально была описана еще несколько лет назад, когда «Газпром» впервые заговорил об этом публично. В отличие от запасов лития в твердых минералах (сподумен), которые в больших объемах разведаны, к примеру, на Кольском полуострове, в Сибири сейчас речь идет о переработке пластовых рассолов (минерализованных подземных вод), то есть, по сути, это побочный продукт добычи газа. В октябре прошлого года монополия договорилась с партнерами из «Иркутской нефтяной компании» об использовании уже имеющихся у нее компетенций по переработке литийсодержащих попутных вод. Сама ИНК планирует к 2024–2025 годам начать добычу на своем Ярактинском месторождении солей лития в объеме около 1000 тонн в год. Однако компания оговаривалась, что эти планы могут быть скорректированы из-за совместного проекта с «Газпромом».
Хотя подписание соглашения в четверг, 3 февраля, предполагало утверждение «дорожной карты», когда и сколько лития планирует добывать в Ковыкте «Газпром», в пресс-релизах в четверг не сообщалось, а на уточняющие вопросы «Фонтанки» ответов к моменту публикации не последовало. Можно лишь прикинуть. К примеру, в ходе протокольной встречи глава монополии Алексей Миллер заявил: «Мы уже провели технико-экономическую оценку такого проекта на Ковыктинском месторождении. У него очень большой потенциал. По предварительным оценкам, в перспективе он может в значительной степени покрыть внутренний спрос на литий». Объем внутреннего спроса, вероятно, — те самые 7–8 тыс. тонн солей лития, которые Россия ежегодно импортирует.
Намеком на указание, по крайней мере, предельно крайних сроков получения первых товарных партий можно считать отсылку к стратегии по полному обеспечению российской промышленности отечественными редкими и редкоземельными металлами к 2030 году, высказанную главой Минпромторга Денисом Мантуровым на той же встрече.
Получится ли в действительности к этому сроку на выходе готовый продукт, который смогут использовать отечественные производители аккумуляторов, пока неясно. Понятно лишь, что по одному газпромовскому хотению и министерскому велению такие вещи не делаются. Пока что Россия на многие годы отстает технологически и на сотни миллиардов долларов — инвестиционно, от того, чтобы стать хотя бы различимой на мировой карте новой бурно развивающейся индустрии.
«Фонтанка» поговорила с Максимом Максимовым, доцентом Института машиностроения, материалов и транспорта Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) о том, кто, собственно, будет из ковыктинского лития делать аккумуляторы для электромобилей и когда это может случиться.
— Насколько велика потребность российской промышленности в литии? В каких технологиях, кроме производства аккумуляторов, он используется?
— Наша промышленность потребляет достаточно много лития уже сейчас, например, в атомной промышленности. У Росатома есть технология производства карбоната лития Li2CO3 и далее — переработка вплоть до металлического лития, который уже и используется самой госкорпорацией. Сейчас Росатом с партнерами планирует построить в Калининграде завод по производству уже литий-ионных аккумуляторов.
Конечно, добыча лития — это лишь первая ступень на пути к импортозамещению. Но нужен еще катодный и анодный материал. Нужен гексафосфат лития LiPF6 — это соль, которая растворяется в электролитах, собственно, источник ионов лития, который ходит туда-сюда и заряжает аккумулятор — как эритроциты в крови.
— До сих пор мы это все импортировали?
— Есть такая шутка — в каждом телефоне есть частичка Чили. Именно эта страна — основной поставщик солей лития по всему миру. Там он достаточно легко добывается — практически на поверхности лежит.
— То, что Россия вот-вот начнет свою собственную добычу, это насколько значимо? Это прорыв или много кто добывает, ничего такого выдающегося?
— Нет, это однозначно большой прогресс. Если мы говорим о применении лития именно в аккумуляторах, это очень важно. Тем более для нас, сырьевой страны, которая научилась очень хорошо использовать углеводороды. У нас низкий процент электромобилей, и начало добычи сырья для аккумуляторов электромобилей будет способствовать развитию уже этой отрасли.
Есть много компаний, которые производят катодные материалы для аккумуляторов для глобального рынка. В основном, конечно, для электрического транспорта. И все мировые гиганты сейчас вкладываются в разработку новых аккумуляторов. И конечно, потребление гексафосфата лития будет расти. Если Россия со своими ресурсами и переработкой выйдет на этот рынок — это будет очень перспективно для будущих доходов страны. Тем более рынок переработки также растет огромными темпами, и есть возможность поработать на нем. К тому же литий постоянно дорожает.
— Хотелось, конечно, чтобы «Газпром» отправлял за границу не просто литий в слитках, а какой-то уже более подготовленный для производства продукт.
— Ну все же литий в слитках — это было бы даже хорошо. Потому что уже и так был бы продуктом довольно глубокой переработки тех пластовых рассолов, которые пока есть в распоряжении «Газпрома». К тому же вообще-то это крайне нестабильный металл, и даже перевозка его требует очень особенных условий. Так что если задача — продать, то используются какие-то его соли — тот же карбонат лития, который также везде используется в качестве реагента для производства катодных материалов. Хотя бы до этой стадии довести переработку уже было бы успехом.
— Насколько российская индустрия готова к тому, чтобы, получив условно «свой» литий, сразу же приступить к производству уже отечественных аккумуляторных батарей?
— Мое сугубо личное мнение, которое я никому не навязываю, — не готова. Просто давайте рассуждать логически. Если вам дадут сырье и скажут, сделайте, пожалуйста, аккумулятор, так, к сожалению, не получится. Во-первых, нужно очистить сырье, чтобы оно было пригодно для синтеза катодных материалов. Дальше нужно получить саму технологию их производства. Потом — производство сопутствующих материалов: сепаратор, специальная фольга, оборудование, соли, электролиты. Допустим, это все есть, теперь нужно создать сам блок. Вот эти аккумуляторные ячейки — нужно выстроить их систему управления, задать ему программу, по которой он будет работать и которая будет препятствовать перегрузке. Все эти разработки требуют исследовательского подхода и главное — опыта у того, кто будет потреблять литий.
— Звучит так, как будто для этого требуются десятилетия.
— Именно так. Лишь одна составляющая в этой цепочке не решит глобальную проблему. Хотя, конечно, будет способствовать развитию. Но нужно понимать, что для этого нужно время. Однозначно это делать нужно, но это будет долго.
— А в вашем университете готовят специалистов, которые могли бы взять соли лития и сделать из них аккумулятор для «Теслы»?
— В частности, в Политехе я руковожу одним из направлений в Институте машиностроения, материалов и транспорта под началом Анатолия Поповича, и мы как раз разрабатываем катодные материалы. То есть мы используем карбонат лития, ацетаты лития для синтеза катодных материалов, для улучшения их характеристик. И в принципе, в Петербурге достаточно много партнеров, которые занимаются этими исследованиями. В Москве также это изучают. В общем, этому направлению сейчас уделяют много внимания.
— А сколько у вас студентов этому учатся?
— Как таковой специальности «Химические источники тока в литий-ионных аккумуляторах» у нас пока нет. Хотя есть студенты, которые в этом направлении работают на грантовой основе или на других договорных отношениях для коммерческих индустриальных партнеров.
— А если возникнет потребность: создать курс, чтобы за четыре-шесть лет научить группу студентов, хотя бы человек 30, делать аккумуляторы с нуля. Придется иностранных специалистов приглашать или своими силами обойдетесь?
— Вообще, приглашение иностранных специалистов — это всегда хорошо. Но их можно не звать учить нас вообще всему. Они могут выступать как приглашенные лекторы. Плюс статьи и базы данных сейчас почти все открыты. Мы владеем достаточно полной информацией, которая есть в открытом доступе. Хотя, конечно, есть производители, которые запатентовали какие-то ноу-хау и полезные модели и никому их не дают. То есть к этому надо приходить самим. Вообще, в этом вопросе самое главное — создание рабочих мест. Ну вот мы будем выпускать по 30 человек каждый год, а куда они пойдут?
— Ну в Калининград к Росатому. В Красноярск, в Тулу. В тот же «Газпром».
— Калининград 30 человек каждый год, конечно, не потянет. То есть нужны еще заводы, нужна именно индустрия. Заводы, господдержка, разработка, мало- и крупнотоннажное производство — тогда это все будет востребовано. А организовать курс нетрудно. Я могу читать лекции, и есть другие специалисты, которые готовы уже сейчас.
— То есть вы можете взять 18-летнего мальчика или девочку и за пять лет научить их делать аккумуляторы из тех самых пластовых рассолов «Газпрома»?
— Не совсем так. Вы обобщаете достаточно сильно. Но синтезировать катодный материал, дать базовые методы, научить думать — да, можем. У нас уже сейчас работают бакалавры и магистры, которые вначале ничего не знали. А теперь — собирают макеты, изготавливают катодные материалы, измеряют их электрохимические характеристики, идут в каком-то направлении, читают литературу. Вообще, чтобы собрать аккумуляторную батарею, нужны специалисты очень разного профиля. Один человек этого не может сделать. Даже если у него будет катод и анод.
Во-первых, для этого нужно специальное помещение. Если собирать его в обычной комнате с нормальной влажностью, ваш аккумулятор зарядится и разрядится всего 100 раз. Ну как если бы ваш телефон через 3 месяца уже требовал замены батареи. Конечно, аккумулятор — это очень сложное устройство, которое требует очень прецизионного контроля — по воздуху, по влаге, по материалу. Нужна именно индустрия для производства всего этого с нуля.
Денис Лебедев, «Фонтанка.ру»
