роль этого редкого металла в следующие годы будет возрастать
Леонид Савин

Среди критически важных полезных ископаемых некоторые занимают особое место. Например, трудно представить нормальное функционирование крупного мегаполиса без соли. В Средние века во многих странах из-за перебоев с солью или повышения налога на нее возникали так называемые соляные бунты. Аналогичная ситуация и с нефтепродуктами, от которых сильно зависит транспортная система любого государства. Некоторые редкоземельные или иные металлы не так сильно выделяются в линейке критически важных ресурсов, но они необходимы для производства и обеспечения бесперебойной работы системы инфраструктуры страны.

Например, в ежедневной жизни мы используем литий-ионные аккумуляторы. От обычных "пальчиковых" батареек, сотовых телефонов, ноутбуков и бытовой техники до электромобилей, беспилотников и специальной техники типа подводных лодок - и для всех этих устройств нужен литий. Литий и его производные находят и другое промышленное применение. Карбонат лития (Li2CO3) используется в производстве стекла и керамики, а также в фармацевтике. Хлорид лития (LiCl) используется в промышленности кондиционирования воздуха, в то время как гидроксид лития (LiOH) в настоящее время является предпочтительным катодным материалом для литий-ионных аккумуляторов электромобилей.

Литий ценится как материал для подзарядки, поскольку он накапливает больше энергии в соответствии со своим весом, чем другие материалы для аккумуляторов.

Это токсичный металл, который сложно добывать (для получения одной тонны лития требуется переработать 100 тонн руды) и утилизировать, но, тем не менее, "охота" за его запасами ведется по всему миру.

Считается, что в мировом масштабе литий является стратегическим, но не дефицитным ресурсом. Он встречается в природе в широком спектре форм, в основном в низких концентрациях. На сегодняшний день экономически целесообразно извлекать литий из двух источников - рассолов (континентальных и геотермальных) или "твердых пород" (пегматиты, гекторит и жадарит). Рассолы составляют примерно 50% мировых запасов.

Ежегодно производители используют более 160 000 тонн этого материала. Ожидается, что общемировое потребление лития к 2025 году составит не менее 200 000 тонн, а в течение следующего десятилетия вырастет еще почти в 10 раз.

Но есть географический нюанс - его месторождения ограничены небольшим количеством стран, поэтому вопросы его добычи автоматически приобретают геополитическое значение.

По данным Геологической службы США (USGS), крупнейшие прогнозные ресурсы лития в мире по состоянию на прошлый год находились в Боливии, где они оценивались в 21 млн тонн, Аргентине (19 млн тонн), Чили (9,8 млн тонн), США (9,1 млн тонн), Австралии (7,3 млн тонн) и Китае (5,1 млн тонн). Прогнозные объемы запасов лития в России служба оценивает в 1 млн тонн (источник).

Боливия, Аргентина и Чили представляют так называемый литиевый треугольник. Считается, что его стратегическое значение возрастает, поскольку страны стремятся получить технологическое преимущество за счет контроля над литиевой промышленностью. В этом треугольнике используется метод выпаривания, поэтому себестоимость лития там ниже, чем при горно-рудной добыче. Подсчитано, что на долю литиевого треугольника в солончаках Боливии, Чили и Аргентины в 2021 году приходилось 56% мировых ресурсов, 52% мировых запасов и треть мирового производства.

В Чили литий считается стратегическим ресурсом. Декретом № 2886 (Ministerio de Minería, 1979) он был объявлен зарезервированным для государства и исключен из всех режимов концессионной добычи полезных ископаемых, за исключением тех субъектов, которые имели концессии на добычу полезных ископаемых (pertenecias mineras) до 1979 г. В результате две частные компании добывают литий уже более 25 лет - американская компания Albemarle и Chemical & Mining Co. of Chile Inc., обе работают на концессионных участках Чилийской корпорации развития производства (CORFO) в соляной равнине Атакама.

В Аргентине ситуация несколько иная. Американские компании добывают литий там уже более 20 лет, а теперь к ним присоединились канадские, австралийские, китайские и японские компании. За последнее десятилетие Аргентина была наиболее динамичной страной с точки зрения расширения производства лития: около 38 проектов находятся на различных стадиях предварительной реализации. Тем не менее, национальное правительство не считает литий стратегическим ресурсом (за исключением провинции Жужуй, которая объявила его стратегическим). Как и в случае любой другой деятельности по добыче полезных ископаемых, нормативная база основана на Национальной Конституции, Кодексе горного дела и Законе о горнодобывающей деятельности. Управление горнодобывающими ресурсами делегировано провинциям. Федеральные рамки предоставляют провинциям права определять концессии частным и государственным субъектам и нормы регулирования деятельности по добыче полезных ископаемых в пределах их юрисдикции.

На сегодняшний день в Аргентине существуют две основные производственные площадки:

- государственно–частное партнерство в Салар-де-Олароз (провинция Жужуй), управляемое компанией Sales de Jujuy S.A., принадлежащей Orocobre Limited, в рамках совместного предприятия с Toyota Tsusho Corporation (TTC) и Jujuy Energía y Minería Sociedad del Estado (JEMSE - компания, принадлежащая правительству провинции Жужуй);

- частная компания (Minera del Altiplano S.A.), принадлежащая Livent (ранее FMC Corporation), работающая в Салар-дель-Хомбре-Муэрто (провинция Катамарка).

Боливия представляет собой особый случай; хотя в ней находится крупнейшее в мире месторождение лития, она не вышла на мировой рынок лития каким-либо значимым образом. Структура управления определяет стратегический статус лития и централизованное государственное управление через государственную горнодобывающую компанию Yacimientos del Litio Boliviano (YLB). На протяжении более десяти лет, при государственных инвестициях примерно в 1 миллиард долларов США, правительственная стратегия была сосредоточена на создании инфраструктуры для цепочки создания добавленной стоимости LIB, но имела крайне скромные результаты с точки зрения производства карбоната лития.

Только на этапе индустриализации производства катодов и аккумуляторов создается пространство для государственно–частного партнерства, при этом государство удерживает не менее 55% чистой прибыли. В декабре 2018 года YLB официально зарегистрировала совместное предприятие (YLB–ACISA) с немецкой компанией ACI Systems GmbH для промышленного комплекса по производству гидроксида лития, но правительство Эво Моралеса расторгло контракт на фоне протестов в Потоси против условий соглашения. В начале того же года правительство Моралеса также подписало соглашение о создании совместного предприятия с китайским консорциумом Xinjiang TBEA Group-Baocheng для разведки и добычи ресурсов на солончаках Койпаса и Пастос-Грандес.

Недавно Боливийская государственная компания YLB и китайская компания CATL BRUNP & CMOC (CBC) подписали соглашение, согласно которому боливийская сторона будет контролировать весь процесс индустриализации мягких металлов, от добычи до коммерциализации. Китайские партнеры вложат более 1 миллиарда долларов в затраты на ввод в эксплуатацию и строительство промышленных комплексов.

В договоре идет речь о создании двух промышленных комплексов с технологией прямого извлечения лития в Потоси и Оруро.

Бразильский профессор Бруно Лима считает, что "если другие страны скопируют боливийскую модель индустриализации производства лития и заключат выгодное партнерство для передачи технологий, они добьются успеха".

По его мнению, "[Боливия] не будет ограничиваться продажей на международном рынке, но создаст полный цикл. Часть лития продается на международный рынок, например, в Китай, но другая часть идет на переработку, передачу и технологическое развитие".

При этом он добавляет, что "если бы эти операции проводились за пределами долларового стандарта, то это было бы идеально. Мы действительно говорим о качественном скачке для латиноамериканского присутствия на рынке и в международной системе".

Необходимо отметить, что в Боливии намеренно не пускают работать компании из США, понимая их намерения и цели. В 2022 г. там подверглась дисквалификации американская компания EnergyX. Упомянутая немецкая ACI также столкнулась с проблемами.

Поскольку в случае с ACI ключевое решение было связано с признанием прав местных сообществ на льготы и компенсации на их территориях, а также риск экологического ущерба, эти взаимосвязанные тенденции будут только усиливаться.

Впрочем, экологические аспекты, так или иначе, напрямую связаны с добычей лития, независимо от того, кто им занимается. Несмотря на то, что существует широкий спектр доступных методов извлечения лития, основные из них, включая добычу твердых пород и извлечение лития из морской воды, требуют большого количества энергии. Эти процессы нарушают естественный уровень грунтовых вод, местное биоразнообразие и экосистемы близлежащих сообществ. Например, практика добычи и рафинирования никеля уже привела к документально подтвержденному ущербу пресноводных и морских экосистем в Австралии, Филиппинах, Индонезии, Папуа-Новой Гвинее и Новой Каледонии.

Загрязнение в результате этой работы не только воздействует на океаны и экосистемы, но и создает экологические опасности на протяжении всего жизненного цикла батарей - от добычи сырья для их производства до утилизации старых батарей на свалках, создавая риски для здоровья работников и воздействуя на близлежащие населенные пункты из-за токсичности тяжелых металлов, таких как литий.

Поэтому экологические требования будут ужесточаться, а новые технологии добычи и переработки - приветствоваться.

Казалось бы, морская вода могла бы решить проблемы поставки лития на рынки, поскольку в мировом океане содержится 180 миллиардов тонн лития. Но в процентном соотношении литий содержится там примерно в количестве 0,2 частей на миллион. Имеющиеся технологии выпаривания требуют большого количества времени и специально отведенных территорий, поэтому с экономической точки зрения они не оправданы.

Новые подходы заключаются в создании специальных электродов, которые будут действовать более избирательно. Такие эксперименты проводятся в Стэнфордском университете, где покрыли электрод тонким слоем диоксида титана в качестве барьера. Поскольку ионы лития меньше, чем натрия, им легче протискиваться сквозь многослойный электрод и попадать в него. Кроме того, был изменен способ управления электрическим напряжением, и это позволило повысить производительность, хотя этот способ еще остается достаточно дорогим.

Что касается корпоративной структуры, пять крупных компаний являются поставщиками лития по всему миру - Albemarle (Соединенные Штаты), Ganfeng (Китай), SQM (Чили), Tianqi (Китай) и Livent Corp (США).

Производство аккумуляторов имеет несколько иную географию. В 2021 году на Австралию, Чили и Китай приходилось 94% мирового производства литий-ионных аккумуляторов. Но за последние годы Чили утратила свою ведущую роль на мировом рынке лития, поскольку Австралия быстро расширила свои операции по добыче твердых пород.

Необходимо отметить, что литий полностью пригоден для вторичной переработки, поэтому он не является расходуемым сырьем, как нефть. Соответственно, даже если литиевые батареи действительно начнут значительно вытеснять двигатели внутреннего сгорания, мы не обязательно увидим, что "литиевая политика" заменит сегодняшнюю "нефтяную политику". Тем не менее, если спрос на электромобили резко возрастет в ближайшие годы (к 2027 г. по прогнозам, он достигнет 985 миллиардов долларов США), страны с крупными запасами лития будут обладать гораздо большей властью, чем они имеют в сегодняшней экономической и геополитической иерархии.

Из-за этого в США опасаются, что "поскольку цепочки поставок лития будут иметь решающее значение для будущего технологий и чистой энергетики, в ближайшие годы литий будет играть важную роль в конкурентной борьбе между Соединенными Штатами и их конкурентами, главным образом Китаем. В настоящее время Китай лидирует в мире по производству электромобилей. В значительной степени это связано с тем, что компания приобрела 55% запасов химического лития, необходимого для аккумуляторов электромобилей, главным образом благодаря своим ранним инвестициям в крупнейшие предприятия по добыче полезных ископаемых в Австралии".

В ЕС также обеспокоены по поводу своей зависимости от поставок лития. В восходящем сегменте цепочки создания стоимости Чили обеспечивает более 70% поставок лития в ЕС. Поскольку для производства аккумуляторов нужны и другие минералы, то в общей картине зависимость распространяется и на другие страны.

Демократическая Республика Конго поставляет более 60% кобальта, перерабатываемого в ЕС. Китай, со своей стороны, удовлетворяет около половины общего спроса Союза на природный графит. Более того, международная зависимость ЕС в низкоуглеродном секторе также обусловлена тем фактом, что его собственные производственные мощности по производству аккумуляторных элементов все еще относительно слабы. В 2020 году производство аккумуляторов в ЕС составляло всего 9% от общемирового объема производства аккумуляторов.

Вполне естественно, что в ЕС пытаются уделять приоритетное внимание инвестициям с высоким уровнем риска в разработку конструкций аккумуляторов, которые в меньшей степени зависят от дефицитных природных ресурсов, таких как кобальт, никель или литий.

На геополитическую напряженность и возможные перебои с поставками лития обращают внимание не только на Западе.

В мае 2023 г. издание Asia Times отмечало, что три ведущие страны-производителя перерабатывают более 80% наиболее важных минералов, используемых в литиевых батареях. Китай доминирует в переработке почти всех полезных ископаемых, занимая более 50% общей доли рынка, за исключением никеля и меди, из которых Китай контролирует 35% и 40% соответственно.

"Наукоемкие отрасли промышленности зависят от взаимозависимости между странами с различным уровнем развития. Это хорошо работает в периоды геополитической стабильности и сотрудничества, но высокая концентрация переработки в цепочке поставок литиевых аккумуляторов означает, что она уязвима для сбоев в результате войн, глобальных пандемий, стихийных бедствий или геополитической напряженности.

Австралия располагает крупнейшими в мире запасами лития для производства аккумуляторных батарей, и доходы от экспорта резко возросли, а литий стал шестым по ценности экспортируемым товаром Австралии. Австралии необходимо подумать о том, как извлечь выгоду из бума и какую роль она может сыграть в гонке за литием.

Австралия и Китай дополняют друг друга в этой цепочке поставок. Австралия поставляет 46% литиевых химикатов, и значительная часть поступает на китайские перерабатывающие предприятия, а затем китайским производителям аккумуляторов и электромобилей.

Китай производит 60% мировой литиевой продукции и 75% всех литий-ионных аккумуляторов, в первую очередь для питания своего быстрорастущего рынка электромобилей, на долю которого приходится 60% от общего мирового объема.

Продвижение Австралии вверх по цепочке создания стоимости потребует инвестиций и технологий, а также повлечет значительные экологические издержки. Без преимуществ масштаба продукция австралийского производства не сможет достичь глобальной конкурентоспособности. Австралия должна рассмотреть долгосрочную промышленную политику, которая позволит стране играть определенную роль в борьбе с изменением климата, а не оказаться зажатой между соперничающими сверхдержавами.

Австралия втянута в соперничество сверхдержав между Китаем и Соединенными Штатами за контроль над литием".

А США по-прежнему отстают от Китая в добыче лития и производстве аккумуляторов. По оценкам, там сосредоточено 3,6% мировых запасов лития с единственным литиевым рудником в Неваде (хотя планируется строительство других), и перерабатывается только 2,1% мирового лития.

Но в 1990-х годах США были лидером по производству лития. Отрасль была подорвана сочетанием более дешевого производства за рубежом, строгих экологических норм и расширения прав коренных народов, которые часто владеют собственностью там, где есть литиевые рудники. Большой толчок к переходу на экологически чистые технологии изменил приоритеты США - если Соединенные Штаты не разработают внутренние источники лития или не обеспечат дополнительные источники за рубежом, то столкнутся с угрозой своей национальной безопасности, поскольку Китай расширяет свой собственный доступ к этому ресурсу.

В текущей ситуации также возникает вопрос контроля за поставками лития, поскольку Запад пытается накладывать всевозможные санкции на неугодные государства, которые проводят самостоятельную политику. И, как считает автор корпорации RAND, сделать это не так просто. "Особые требования к поставщикам важнейших минералов для получения кредита на экологически чистые транспортные средства призваны стимулировать увеличение производства за пределами Китая, который доминирует в глобальных цепочках поставок аккумуляторов для электромобилей. Определенный процент полезных ископаемых должен быть отечественным или из страны, с которой у Соединенных Штатов есть соглашение о свободной торговле, и ни один из них не может быть получен от "иностранного заинтересованного лица", к которому относится Китай. Доминирование какого-либо одного источника поставок делает остальной мир уязвимым к перебоям, и тот факт, что этим источником является Китай, только усиливает опасения Соединенных Штатов и их союзников".

В другой публикации RAND отмечалось, что Китай имеет огромную долю в производстве литий-ионных аккумуляторов. Сегодня там производится 91% и 78% всех анодов и катодов для аккумуляторных батарей, соответственно, и 70% мирового производства элементов питания. Китай также продемонстрировал, что он готов ограничить экспорт важнейших полезных ископаемых, например редкоземельных элементов, чтобы принудить торговых партнеров. Такие экспортные ограничения могут негативно сказаться на всей экономике США и, в частности, на растущем рынке электромобилей. Но они также могут подорвать способность оборонной промышленности поддерживать вооруженные силы США.

В конце концов, есть определенные показатели, по которым можно определить технологическое превосходство в геополитической конкуренции. И в нашем случае гигафабрики являются ключевым показателем того, кто и где будет доминировать в технологии платформ для электромобилей (и не только). Термин, первоначально введенный Tesla, относится к крупномасштабным производственным мощностям по производству электрических батарей (для электромобилей и накопителей энергии). Мощность измеряется в гигаватт-часах (ГВтч). Актуальность этих гигафабрик со временем резко возросла, поскольку этот ресурс стал основным источником прямых иностранных инвестиций и стал необходим для поддержки отраслей, связанных с аккумуляторами, производителей транспортных средств и цепочек поставок. Согласно базе данных Automotive (2021 г.), в Европе сосредоточено всего 25% гигафабрик, в то время как в Азии сосредоточен 71% (Китаю принадлежит 69% мощностей). Поскольку Китай лидирует по мощности гигафабрик при скорости и масштабе, требуемых мировым спросом, то гигафабрики могли бы стать "геополитической горячей точкой", выходящей за рамки исключительно географической концентрации инфраструктуры.

При этом заметна экспансия Китая на другие рынки. Например, китайская компания Contemporary Amperex Technology Co. Limited (CATL) не только располагала 22% от общей мировой мощности гигафабрики в 500 ГВтч в 2021 году, но в настоящее время расширяет свою деятельность в Европе и, скорее всего, увеличит свое присутствие в Соединенных Штатах и других ключевых регионах.

В 2022 г. в Азии находилось 92 гигафабрики, в Европе 23, в Северной Америке 13. Таким образом, процентное соотношение следующее - 72, 18 и 10. Парадоксальным образом в Латинской Америке, на которую приходится основная добыча лития, гигафабрик нет вообще. В Африке тоже.

Что касается России, то литиевый бум у нас только начинается. В ходе ПМЭФ-2023 заключено соглашение о разработке Колмозерского литиевого месторождения в Мурманской области. Освоение месторождения даст возможность создать первое в России производство литийсодержащего сырья, которое позволит обеспечить им передовые российские предприятия. В их числе - фабрика по производству литий-ионных аккумуляторов в Калининградской области, запуск которой запланирован на 2025 год. Само месторождение содержит около 19% запасов лития в России. Также в его руде есть ценнейшие стратегические материалы - бериллий, ниобий и тантал.

Остается надеяться, что будет учтен опыт других стран, и отечественных гигафабрик в России станет хотя бы немного больше.

8 авг. 23