Хватит ли лития для электромобилей?
Тут у меня в комментах к прошлым статьям одно из самых популярных заблуждений касается лития и других элементов и минералов, используемых при производстве электромобилей, и в частности, батарей для них. Якобы никакого лития на Земле не хватит, чтобы заменить все автомобили на электромобили.
Литий
Короткий ответ: Не бойтесь, хватит.
Развёрнутый ответ:
Недавно на презентации своей последней супербатарейки 4680, Маск сказал, что «на Земле так много проклятого лития, что это безумие. Только в Соединенных Штатах достаточно лития, чтобы превратить любой автомобиль в стране в электромобиль». И стремясь ускорить производство, Tesla сама начнет добывать элементы, необходимые для этих батарей следующего поколения.
Ну, ладно, это Маск сказал. А что говорят другие эксперты об этом? Вот я тут нашёл доклад Transport&Environment от 2017 года, в котором они подтверждают, что да, нам действительно хватит всех элементов, используемых в литиевых батареях и электромобилях. Здесь я кратко изложу полученные «британскими учёными» выводы.
Какие металлы используются в электромобилях
Основные металлы и минералы, используемые в батареях электромобилей - это литий, кобальт, никель и графит. Кроме того используются так называемые редкоземельные элементы.
Конструкция литий-ионного аккумулятора
Посмотрите на иллюстрацию сверху. Литий-ионные аккумуляторы состоят из катода (положительного электрода), анода (отрицательного электрода) и электролита.
Катод в основном состоит из никеля (73%), кобальта (14%), лития (11%) и алюминия (2%). Анод обычно полностью выполнен из графита. Электролит состоит из солей лития (наиболее распространенным является гексафторфосфат лития, LiPF6) в органическом растворителе.
Кроме того, двигатели электромобиля включают в себя ряд редкоземельных элементов (РЗЭ), группу из 17 химических элементов, которые доступны только в небольших количествах, и рассредоточены по земной коре. Большинство электромобилей (за исключением Tesla) используют неодимовые постоянные магниты, состоящие из сплава неодима, бора и железа (Nd2Fe14B), которые необходимы для производства высокопроизводительных электродвигателей. Такие магниты содержат редкоземельные элементы неодим (Nd), празеодим (Pr) и диспрозий (Dy).
Вот, например, как рос рынок постоянных магнитов для электромобилей:
Спрос на постоянные магниты для электромоторов
Всё говорит о том, что имеющиеся запасы элементов (лития, кобальта, графита и РЗЭ) вряд ли ограничат рост производства электромобилей, хотя и возможны краткосрочные ограничения, если рынок будет расти слишком быстро.
Мировое производство лития в 2016 году составило 35 000 т. Мировые ресурсы лития оцениваются примерно в 40 миллионов т. Этих резервов может хватить примерно на 185 лет, даже если рынок утроится.
Оценочные запасы кобальта (самого дорогого металла в батареях) в трех ведущих странах (ДРК, Австралия и Куба) составляют около 5 миллионов тонн, в то время как сегодня около 45 тыс тонн кобальта во всем мире идет на производство электромобилей. К 2030 году эта цифра превысит 90 тыс тонн. Кстати, Маск хочет избавится от кобальта в батареях, хотя это и будет очень сложно сделать.
Прогнозиремый спрос на кобальт, используемы в электромобилях
Запасы графита оцениваются примерно в 250 млн т, в то время как спрос на графит, обусловленный производством анодов, достигнет 250 тыс т в 2020 году.
Аналогичным образом, известные запасы никеля (78 млн тонн) по сравнению с объемом производства в 2016 году (2,5 млн тонн) предполагают, что поставки никеля не поставят под угрозу переход на электромобили.
Европейская комиссия оценивает глобальные запасы оксидов редкоземельных элементов в более чем 80 млн т, тогда как среднегодовое производство в период с 2010 по 2014 год составляет 135 650 т. Но доступность варьируется в зависимости от типа редкоземельного элемента: самыми труднодоступными являются неодим и диспрозий.
-----------------------------------------------------------------
Ещё мои посты про экологически чистый транспорт:
Мой опыт поездки на электромобиле Ниссан Лиф по Норвегии:
Часть 1. Осло - Мои по побережью
Часть 2. Мои - Осло через горы
Электромобили, «Курс молодого бойца»:
Ёмкость батареи и дальность хода
Зарядка
Электромобили против ДВС.
Мои избранные записи про электрокары:
Европа всё же выкрутила руки автопроизводителям (о продажах «электричек» в Европе)
Этот ужасный электробус! (электробус, часть вторая)
Электробусы, опыт Осло (электробус, часть первая)
Хватит ли электромобилям электричества? (что будет, если электрифицировать весь парк автомобилей)
Взрывающаяся Тесла (про пожароопасность электромобилей)
Что делать со старыми батареями электрокаров? (про переработку батарей)
Электромобили более экологичные? (жизненный цикл автомобилей)
Любимая и ненавистная Тесла (Плюсы и минусы Теслы)
Секрет успеха электрокаров (Почему электрокары так популярны в Норвегии)