Откуда берется литий для аккумуляторов и почему он дорожает

• Где добывают литий для аккумуляторов?
• Способы добычи лития
• Альтернативные методы
• Ближайшие перспективы и прогнозы
• Цены на литий

Литий – очень важный металл, востребованный в разных отраслях. Он массово используется при изготовлении Li-ion аккумуляторов, в металлургии, производстве стекла, керамики, полимеров и смазочных материалов, медицине, атомной технике, ядерной энергетике. Большинство добываемого на нашей планете лития сейчас идет на создание литий-ионных и литий-полимерных батарей.

Масштабы использования лития стремительно растут. В первую очередь, это связано с увеличением объемов производства электромобилей и других видов персонального электротранспорта. Так, в 2020 году мировые продажи электрокаров на Li-ion батареях составили более чем 3,24 млн. единиц.

Где добывают литий для аккумуляторов?

91% всего добываемого лития сосредоточено в 3 странах:

• 44% поставляет Австралия;
• 34% добывает Чили;
• 13% поставляет Аргентина.

Есть литиевые месторождения и в других странах: Боливии, США, Китае. В частности, компания Tesla получила лицензию на добычу лития в американском штате Невада. Запасы этого металла на всей планете оцениваются в 17 млн. тонн, из них около 900 тыс. тонн сосредоточены в России.

Способы добычи лития

Этот активный металл добывают из соляных озер и природных минералов. На вопрос, откуда берется литий для АКБ, есть 2 ответа:

1. Добыча из пегматитовых минералов. Раньше этот способ был главным, в т. ч. в Австралии его применяют для получения лития из сподумена. Именно залежи пегматитовых минералов включены в перечни разведанных литиевых месторождений.
2. Добыча из глин солончаков по технологии выпаривания соленых растворов. Это новая технология, преимущественно используемая в Америке. Солончаки «обогащают» по методу испарения под действием солнечной энергии, создавая большие искусственные озера. Когда гидроксид лития достигает необходимой концентрации, его осаждают с добавлением карбоната натрия и гидроксида кальция. Данная технология недорогая, но процесс добычи длится 1,5–2 года. Солончаковые глины богаты литием, что делает данный метод особо привлекательным. Но есть у него и минус – примеси железа или магния, от которого непросто избавиться, и вред для окружающей среды.

Солончаки не включены в перечни разведанных литиевых месторождений, т.к. эта технология ранее не применялась. Но благодаря ей возможности добычи лития значительно возросли. Например, богата его залежами боливийская пустыня Салар-де-Уюни. Под верхней коркой земной поверхности здесь скрывается жидкий литиевый рассол, содержащий 0,3% этого металла.

Альтернативные методы

В лабораторных условиях литий получают и иначе, например, выделяют из рассолов с применением металлорганических каркасных мембран. Они работают по принципу фильтрации и позволяют дополнительно получать пресную воду. Но из-за больших затрат этот метод остается сугубо лабораторным.

Самый экологичный выбор лития для аккумуляторов – это переработка старых АКБ, отработавших свой ресурс. В процессе переработки можно заново получать материалы для изготовления батарей, без исчерпания природных ресурсов Земли. И хотя масштабы повторного использования материалов пока незначительны, в эру осознанного потребления этот метод должен стать доминирующим.

Ближайшие перспективы и прогнозы

Несмотря на ожидаемый рост производства АКБ литиевого типа, по предварительным расчетам, литиевых запасов на ближайшие несколько лет достаточно. Если же рассматривать перспективы на несколько десятилетий, то здесь не все однозначно. Есть надежда, что производителям удастся снизить содержание лития в батареях, а также будут открыты новые возможности добычи этого металла.

Не исключено, что со временем появятся принципиально новые технологии – так же, как Li-ion батареи пришли на смену свинцовым и никель-кадмиевым. Например, при добыче лития в качестве побочного продукта производят большие объемы калия. Из него делают удобрения, но ученые все чаще выдвигают идеи о создании калиевых аккумуляторов.

Если же подобные надежды не оправдаются, дефицит лития приведет к его стремительному удорожанию. В любом случае, ресурсы планеты нужно использовать рационально, поэтому сегодня усилия многих ученых направлены на усовершенствование технологий переработки старых АКБ. Что касается разработки новых месторождений, такие шаги неизбежно приводят к экологическим проблемам и появлению на планете новых мест, непригодных для жизни.

Цены на литий

В 2018–2019 гг. наблюдалось рекордное снижение цен на литий, связанное с избыточными объемами его производства. В эти годы рост добычи на новых рудниках превысил мировой спрос, что и привело к избытку лития на рынке и временному падению цен. Тем не менее, стоимость литиевых акций даже в этот период росла.

С ноября 2020 года после 3-летнего спада начался рост и в котировках самого лития. Цены выросли на фоне растущих продаж электромобилей и значительных инвестиций в электромобильный сектор таких мировых автопроизводителей, как GM, Ford, Volkswagen, Porsche, BMW и Harley-Davidson.

Очевидно, снижения цен в ближайшее время не будет. Наоборот, ограниченное предложение и стремительно растущий спрос на литий скорее всего приведет к дальнейшему удорожанию и сырья, и литиевых батарей, и акций их производителей. По предварительным прогнозам, в ближайшие годы автопроизводители по примеру Tesla будут подписывать многолетние соглашения о поставках и создавать совместные компании для финансирования литиевых рудников.

Читайте в предыдущей статье нашего блога о выборе АКБ для портативных опрыскивателей.