Литиевая лихорадка (или литиевый пузырь, как кому нравится) совсем недавно захватила мир потому, что стало ясно: человечеству жизненно необходимы аккумуляторные батареи, источники тока.
Особенную актуальность эта тема приобрела с распространением возобновляемых источников энергии — очень экологичных, но не вполне надёжных: есть ветер или солнце — есть энергия, стих ветер — и что? Поэтому энергию необходимо где-то накапливать.
Литий произвёл революцию, например, в транспорте. Тут и легковые электромобили, грузовики, электробусы.
Норвегия, оказавшаяся передовиком во внедрении электротранспорта, добилась того, что в нынешнем году 97% проданных там автотранспортных средств оказались электромобилями.
Таким образом, литий-ионные батареи становятся жизненно необходимы людям. А следовательно, необходим и литий.
Но это металл достаточно дорогой. Причём три года назад, когда его стоимость подпрыгнула до поистине космических масштабов, потребителям волей-неволей пришлось задуматься, нет ли более дешёвых аналогов? Тем более, в электромобиле примерно треть стоимости приходится именно на батарею.
Нельзя сказать, что натрий-ионные аккумуляторы — это изобретение последних лет, принцип был известен с 70-х годов прошлого века. Но только сейчас они начинают по-настоящему завоёвывать планету, и пик цен на литий это спровоцировал. После того, как цена на металл, названный «нефтью XXI века», сильно упала, интерес инвесторов к натрий-ионным батареям несколько поостыл, но, как говорил Михаил Горбачёв, процесс уже пошёл. И остановить лавину невозможно.
Норвегия. Здесь электротранспорт уже полностью доминирует на рынке.
Натрий в десятки раз дешевле лития, и куда шире распространён — его соединение можно найти в любом доме на кухне в виде поваренной соли...
В настоящее время в мире действуют или строятся более 40 гигафабрик по выпуску натрий-ионных (Na-ion) аккумуляторов, из них 25 — в Китае, который вкладывает в НИОКР по данной теме миллиарды долларов (за один 2023 год — 8 млрд). В частности, автоконцерн BYD заканчивает строительство гигафабрики на 30 ГВт по натрий-ионной технологии у себя в КНР.
Есть у натрий-ионных источников тока крайне важное преимущество перед литий-ионными, которое наглядно проявилось совсем недавно самым драматичным образом в Южной Корее. Там на днях наступил «цифровой апокалипсис».
26 сентября в здании Национальной службы информационных ресурсов ( NIRS) в городе Тэджон начался мощный пожар, который продолжался более 22 часов. Там хостились все государственные сервисы, базы данных и облачные системы. Интересно, что власти Южной Кореи в порядке импортозамещения отказались от Google Drive и подобных систем, чтобы создать свой аналог — G-Drive. Чиновников обязали хранить важные данные только там. А резервные копии хранились на серверах... в том же здании.
Огнём уничтожены были 858 ТБ документов 647 госсервисов. Один из корейских чиновников, который за данную сферу отвечал, не выдержал и покончил с собой. В общем, тихий ужас.
К чему мы всё это рассказываем? Причиной пожара стало возгорание литий-ионного аккумулятора в системе бесперебойного электроснабжения дата-центра во время профилактических работ. Аккумулятор был марки NMC 811 (привет компании «Рэнера Росатом», которая планирует именно по этой весьма пожароопасной технологии выпускать батареи на своих гигафабриках в Калининградской области и Подмосковье).
Тот самый пожар в Тэджоне.
Натрий-ионные аккумуляторы значительно более безопасны по своему химическому составу. Они, например, не подвержены термическому разгону (самоподдерживающаяся реакция, когда при зарядке аккумулятора увеличение температуры электролита приводит к росту зарядного тока, который может возрасти до значения, приближающегося к значению тока короткого замыкания, что, видимо, и произошло в Южной Корее).
И, если уж зашла речь о преимуществах натрий-ионных аккумуляторов, стоит отметить, что они гораздо эффективнее работают при низких температурах — в условиях российской Арктики, например, это может оказаться очень важно. Как и при высоких, до 60 градусов по Цельсию, кстати, тоже.
Как рассказал на недавнем форуме «Литий» CREON GROUP кандидат технических наук Сергей Яковлев, генеральный директор компании Green Drive, много лет занимавшийся данной проблематикой, в 2025 году мировые мощности по выпуску натрий-ионных аккумуляторов составят 6% от объёмов производства литий-ионных (123 ГВтч). Это не так много в общем объёме, но, как говорится, лиха беда начало.
Na-ion аккумуляторы уже массово внедряются с 2023-2024 годов при строительстве систем накопления энергии (и не только в КНР, но в США, Швейцарии и других странах), батарей для скутеров и средств индивидуальной мобильности.
Есть вопрос цены — литий-ионные батареи дешевле уже просто в силу того, что их производят в значительно большем объёме. Но и стоимость батарей Na-ion постоянно снижается. Предполагается, что к 2030 году стоимость Na-ion аккумуляторов снизится на 15% (50–55 EUR/кВтч) и будет ниже, чем стоимость LFP (литий-железо-фосфатных).
По данным, которые приводит Сергей Яковлев, на периоде жизненного цикла (примерно 10 лет) Na-ion аккумуляторы уже экономически эффективнее на 50% в сравнении со свинцово-кислотными (которые в близкой перспективе просто исчезнут из употребления) и на 20% по сравнению с литий-ионными аккумуляторами, они удобны в эксплуатации (до 10 тысяч циклов зарядки-разрядки).
А будут ли минусы? Да, конечно, без них не обойдётся. Основной недостаток натрий-ионных аккумуляторов по сравнению с литий-ионными заключается в их более низкой плотности энергии, что делает их больше и тяжелее при равной мощности (плотность энергии — это как раз количество энергии на единицу объёма).
Сергей Яковлев, генеральный директор компании Green Drive, выступает на конференции по литию.
Надо отметить, что по мере развития технологии, плотность энергии для них постоянно растёт. Однако пока для натрий-ионных аккумуляторов низкая плотность энергии не является критичным препятствием лишь в областях, где вес и размер не имеют первостепенного значения.
Это делает их перспективными для стационарных систем хранения энергии (в том числе для солнечных и ветровых электростанций). А также для низкоскоростного электротранспорта (электровелосипеды, скутеры, малогабаритные городские автомобили).
Но вот литий-ионные аккумуляторы остаются безальтернативным выбором там, где требуется максимальная энергия при минимальном весе и объёме: это смартфоны, ноутбуки, мощные электромобили с большим запасом хода.
И, кстати, этот показатель критичен и для БПЛА, в которых по этой причине Na-ion пока неприменимы в принципе. По крайней мере, на сегодняшний момент.
Где тут место для России? Говорят же, что генералы всегда готовятся к прошедшей войне. А к какой конкурентной войне на рынке источников тока готовятся наши командиры производства? К выпуску литий-ионных батарей?
Проект федерального бюджета на 2026-2028 годы предусматривает выделение 11,15 млрд рублей на федеральный проект «Новые технологии и производства литий-ионных и постлитиевых систем накопления электроэнергии», включая натрий-ионные технологии. Так что определённая надежда на то, что и Россия сможет оседлать эту волну, пока сохраняется.
За аккумуляторами будущее. Вопрос: из чего их будут делать.
Но не приведёт ли в ближайшие годы развитие постлитиевых технологий к масштабному снижению цен на литий? Этот вопрос обозреватель «Про Металла» задал Сергею Яковлеву.
«Наиболее серьёзной альтернативой для литий-ионных технологий сегодня является натрий-ионные. Я был в этом году на фабриках в Китае, где эти источники тока производят, и могу сказать, что это будущее, которое, можно сказать, уже наступило. Однако я не думаю, что спрос на литий в мире упадёт, например, к 2030 году.
Распространение натрий-ионных батарей вовсе не означает сокращение спроса на литий, они просто займут свою нишу. Основной сферой использования натрий-ионных аккумуляторов будет промышленное хранение энергии, тогда как литий-ионные батареи будут по-прежнему широко использоваться в электротранспорте. А количество выпускаемых электромобилей из года в год увеличивается, требуя всё больше лития», — полагает Сергей Яковлев.
Алексей Василивецкий
