Где добывают литий в мире

Литий: зачем нужен, как добывается и хватит ли его нам?

Так выглядит литийсодержащая руда
Литий — один из критически важных элементов для всей нашей цивилизации. Конечно, когда мы говорим о литии, на ум сразу приходят Li-ion батареи. И действительно, львиная доля добываемого лития уходит на нужды производителей аккумуляторов. Тем не менее, он используется и в других сферах.

Например, в металлургии, как черной, так и цветной, — металл применяется для раскисления и повышения пластичности и прочности сплавов. Также с его помощью производят стекла, которые частично пропускают ультрафиолет, он применяется в керамике. И это если не говорить о ядерной энергетике и атомной технике — его используют для получения трития. Короче, литий в буквальном смысле нарасхват. Под катом — поговорим об аккумуляторах, Tesla, способах добычи лития и его дефиците.

Но главное, конечно, батареи

Да, сейчас большая часть добываемого в мире лития уходит на производство литиевых аккумуляторов. По расчетам, на производство одной батареи для Tesla Model S требуется 63 кг этого металла с 99,5% чистоты.

Теперь давайте подумаем, что будет, если все, абсолютно все автомобили внезапно станут электрическими, с литиевыми батареями. По данным на 2016 год автомобилей в мире было 1,3 млрд. Сейчас, наверное, еще больше, но окей, воспользуемся этими данными четырехлетней давности.

Пусть не все новоявленные электрокары имеют настолько же вместительную батарею, как Tesla, уменьшим вес лития, необходимого для производства, на треть. Получается, что на одну такую батарею необходимо 44,1 кг чистейшего лития. Для наших 1,3 млрд автомобилей нужно 57,33 млрд кг лития. Неплохо, это 57,33 млн тонн лития, и только для нужд автомобильной промышленности.

К 2023 году массовое производство электромобилей стартует на предприятиях Mercedes, BMW, Toyota, Ford, Audi, Porsche, Volvo, Huyndai, Honda. По подсчетам экспертов, эти компании будут производить около 15 млн электрокаров ежегодно, на что потребуется около 100 000 тонн лития в год.

Но ведь не электромобилями едиными. У нас же в ходу миллиарды экземпляров разной техники с аккумуляторами — смартфонов, ноутбуков, планшетов и т.п. Они маленькие, да, но и для них понадобится много лития. Правда, гораздо меньше, чем для батарей электромобилей — на производство батарей для мобильных устройств уходит несколько процентов общемирового производства лития. В 2017 году Apple использовала всего 0,58% общемировых объемов добычи этого металла.

Но есть и другие батареи. Та же Tesla разрабатывает и реализует огромные аккумуляторные системы, которые служат для нивелирования скачков потребления энергии в пиковые часы. В крупном аккумуляторе содержится не менее тонны лития. Пока что производство таких систем не слишком масштабное, но через время все может измениться.

В целом, общемировое потребление лития к 2025 году составит не менее 200 000 тонн этого металла.

А как его добывают и хранят?

Литий — очень активный химически металл, поэтому его добыча ведется несколько отличными от добычи большинства прочих, обычных металлов способами. Есть два способа выделить Li.

Первый — из пегматитовых минералов, которые состоят из кварца, полевого шпата, слюды и других кристаллов. Ранее это был основной источник лития в мире. В Австралии, например, его добывают из сподумена, руды лития, минерала, который относится к пироксенам.

Второй — из глин солончаков. Такие есть в Южной Америке и той же Неваде, о которой говорилось выше. Насыщенные литием рассолы можно «обогащать» при помощи испарителя на солнечной энергии. Затем, после достижения нужной концентрации гидроксида лития, его осаждают, добавляя карбонат натрия и гидроксид кальция. Этот процесс не очень дорогой, но занимает продолжительное время — от 18 до 24 месяцев. Именно такой способ планирует использовать Маск.

У второго способа есть проблемы: при получении лития таким способом литий получает примеси — железо или магний (от магния сложнее всего избавиться). Тем не менее, на солончаковых землях много лития, и это делает второй способ очень привлекательным — от примесей все же можно избавиться.

К слову, солончаки как раз не входят в списки разведанных месторождений, поскольку добыча лития выпариванием солевых растворов — новый метод, который ранее не применялся. Так что вполне может быть, что запасов лития на Земле гораздо больше, чем считается.

Очень много лития в солончаковой пустыне Салар-де-Уюни на юго-западе Боливии. Под твердой коркой находится жидкий рассол с концентрацией лития в 0,3%.

Есть и другие способы, но все они чисто лабораторные. Например, пару лет назад на Хабре публиковалась новость о том, что литий можно добывать из рассолов при помощи металл-органических каркасных мембран.

Они копируют механизм фильтрации — ионную селективность — мембран биологических клеток в живых организмах. Кроме лития, этот способ дает и пресную воду, тоже ценный продукт. Но, к сожалению, ни стоимость, ни возможность масштабирования этого способа не освещены учеными. Да и спустя два года о коммерциализации метода так ничего и не слышно.

Еще литий можно добывать… из литиевых батарей. То есть перерабатывать батареи, получая снова металлический литий и другие необходимые для создания аккумуляторов материалы. Но пока что переработка батарей ведется в малых объемах. Это достаточно сложный и дорогой процесс, так что в ближайшее время вряд ли мы услышим о строительстве крупных заводов по переработке батарей. Да, ученые работают над этим, но все это пока что лишь исследования.

Сколько всего лития на Земле?

Да не так уж и много. Вернее, того, что разведали, относительно немного. В 2019 году глобальные подтвержденные запасы этого металла оценивались в 17 млн тонн. В России — около 900 000 тонн. Если взять потенциально «плодородные» месторождения, то получится около 62 млн тонн. Возможно, геологи разведают новые месторождения, но в любом случае лития на Земле мало.

Два года назад добыто было около 36 000 тонн. При этом 40% металла идет на аккумуляторы, 26% —на производство керамических изделий и стекла, 13% — выпуск смазочных материалов, 7% —металлургию, 4% — системы кондиционирования, 3% — медицина и полимеры.

Основные поставки лития ведутся из Австралии (18,3 тыс. тонн в год), затем Чили (14,1 тыс. тонн в год) и Аргентина (5,5 тыс. тонн в год). В ближайшее время поставщики лития планируют увеличить объемы его добычи и поставки на мировой рынок.

Кстати, компания Tesla, один из крупнейших потребителей лития, получила право на самостоятельную добычу металла в штате Невада, США. Илон Маск заявил, что его компания получила доступ примерно к 10 тыс. акров богатых литием залежей глины в Неваде.

Литий для всех, и пусть никто не уйдет обиженным?

Речь о недалеком будущем, когда понадобится производить гораздо больше литиевых батарей, чем сейчас. Насколько ученые могут судить, на ближайшие несколько лет этого металла хватит всем.

С течением времени компании найдут способ снизить количество лития в батареях — уже сейчас ведутся исследования на эту тему. Скорее всего, добыча лития из рассолов тоже станет наращивать обороты, так что общие объемы металла возрастут, и весьма значительно.

Но что будет через 10-20-30 лет? Сложно сказать. Возможно, «выстрелит» новая технология производства аккумуляторов, предложенная учеными или корпорациями. А может быть, специалисты смогут изменить конструкцию текущих аккумуляторов, значительно сократив количество лития, необходимое для производства одной батареи.

В целом, пока что пути решения проблемы дефицита лития есть, и их немало. Давайте вспомним об этом вопросе лет через 5 и обсудим изменения здесь же, на Хабре. Хотелось бы надеяться, к тому времени не начнутся «литиевые войны», ведь этот металл уже называют «новой нефтью».

7 стран, лидирующих по производству лития

Литий используют в батареях электрокаров, в атомной и космической промышленности. В 2022 году мировое производство лития выросло на 21,5% — примерно до 130 тысяч тонн. В феврале 2023 года, после 25-летнего перерыва, его добычу возобновила Россия: этим занимается совместное предприятие «Норникеля» и «Росатома». Вот семь крупнейших добытчиков лития с большими запасами.

�� Австралия

Горнодобывающий сектор дает 13,7% от ВВП страны и две трети всего экспорта. Кроме лития там добывают железо, золото, кобальт, медь, алмазы и свинец.

Литий — шестой по экспорту металл. В 2022 году выручка от его продажи превысила 16 млрд долларов, а производство выросло на 10,9%

Добыча: 61 тысяча тонн в год
Запасы: 6,2 млн тонн

Горная добыча — один из главных секторов экономики страны. Основные доходы приносит экспорт меди — 14,6% от ВВП Чили в 2021 году. Продажи лития приносят в 50 раз меньше — около миллиарда долларов, или 0,3% ВВП.

В 2021 году в Чили произвели 26 тысяч тонн лития, в 2022 году — на 50% больше

Добыча: 39 тысяч тонн в год
Запасы: 9,3 млн тонн

�� Китай

В 2022 году на Китай приходилось две трети мировых продаж электрокаров — 6,89 млн экземпляров. При этом продажи за год выросли на 93,4%.

Только за первые три квартала 2022 года Китай импортировал 105 тысяч тонн лития — на 76,5% больше, чем годом ранее. А собственное производство выросло на 35,7%

Добыча: 19 тысяч тонн в год
Запасы: 2 млн тонн

�� Аргентина

Страна добывает ряд металлов: золото, алюминий, свинец, цинк и медь. Это также один из лидеров в производстве лития.

За три квартала 2022 года страна продала лития на 539 млн долларов — рост на 225% за год. Сырье пошло в Китай, Японию, Корею и США. Производство лития в 2022 году выросло на 3,9%

Добыча: 6,2 тысячи тонн в год
Запасы: 2,7 млн тонн

Это первая экономика мира по номинальному ВВП, но в стране действует всего один литиевый рудник — в штате Невада.

Данные о производстве лития США не разглашают, но, по заявлениям управляющей рудником компании Albemarle, ее производство — 5 тысяч тонн в год. В ближайшие годы предприятие планирует удвоить добычу

Добыча: 5 тысяч тонн в год
Запасы: миллион тонн

�� Бразилия

Пока не самый большой игрок на рынке, но отрасль развивается: например, в 2022 году правительство ослабило регуляторные меры, что должно привлечь до 3 млрд долларов инвестиций к 2030 году.

В 2021 году страна произвела 1,5 тысячи тонн лития, а за следующий год показатель вырос на 46,7%

Добыча: 2,2 тысячи тонн в год
Запасы: 250 тысяч тонн

�� Зимбабве

Страна планирует сама перерабатывать литий в батареи, поэтому запретила экспорт металла. Мера должна также пресечь контрабанду сырья в соседние страны, из-за чего казна уже недосчиталась около 1,8 млрд долларов.

В 2022 году добыча лития закономерно упала на 33,3%

Добыча: 0,8 тысячи тонн в год
Запасы: 310 тысяч тонн

�� Как разобраться в экономике⁠⁠⁠⁠

Еще статьи об экономике и сырьевых товарах:

Новости, которые касаются инвесторов, — в нашем телеграм-канале. Подписывайтесь, чтобы быть в курсе происходящего: @investnique

Все круто, спастбо. Сильно не хватает инфографики, где было бы видно доли этих стран в мировой добыче.
России мешает сложная геополитичесеая ситуация. Все друзья — юж америка и китай — сами крупные поставщики.

Помехи те же, что мешают стать хоть каким-нибудь игроком на рынке бензино- соляромобилей. Хотя, казалось бы, все ресурсы для этого у нас есть.

Низкая техническая база. В России нет сколь значительных наработок по добыче литиевого концентрата и его дальнейшего обогащения: нет оборудования, специалистов. Начинать придется по сути с нуля, на что потребуется десятилетие и возможно не одно. Во вторых — невысокий спрос со стороны обрабатывающей промышленности. В третьих — плохое образование, мы давно уже не готовим грамотных специалистов для технологических отраслей. Можно целую статью по этому вопросу написать, но зачем, все давно уже сказано теми кто знает больше и лучше.

Очень странный текст.
Австралия: добыча 61 тыс.т, выручка 16 млрд долл.
Чили: добыча 39 тыс.т, выручка около 1 млрд долл.
Никого не насторожили эти данные?

"Что мешает России стать крупным игроком на рынке лития и электромобилей?"

Крупнейшие страны по добыче и производству лития в мире

Из статьи вы узнаете о ценности лития и всех способах его применения. Мы разберем, где и как он добывается, каковы мировые запасы редкого металла, кто его производит, отправляет на экспорт, как обстоят дела на мировом рынке Lithium

Без Lithium трудно представить современное Производство электроники и электрокаров — это важнейший элемент Литий-ионных аккумуляторов наших смартфонов и ноутбуков, а также батарей хранения энергии электрических машин. Спрос на литий ежегодно увеличивается, как и цены на редкий металл.

Редакция Бизнес-журнала https://lindeal.com уверена, что эта тенденция будет только нарастать с массовым переходом человечества на альтернативную электроэнергию. Так, Илон Маск уже объявил, что для производства его электромобилей «Тесла» «потребуется весь литий в мире» (чем и запустил настоящую «литиевую лихорадку»). Хватит ли лития человечеству, какие страны могут похвастаться самыми значительными запасами Li и где он добывается, вы узнаете в нашем новом обзоре.

Литий — это (краткая справка о веществе)

Литий (Lithium, Li) — мягкий и легкий щелочной металл с бело-серебристым оттенком. Человечество знает о его существовании с 1817 года, когда вещество было открыто шведским минералогом Юханом Августом Арфведсоном. Металлический Li впервые был добыт в 1818 британским химиком сэром Гемфри Дэви. Название химического элемента происходит от древнегреческого λίθος — «камень» (из-за того, что первоначально был обнаружен в минералах петалит, лепидолит, сподумен). Интересно, что первоначально именовался «литионом» — известное нам название было предложено несколько позже химиком Йенсом Берцелиусом.

мягкий и пластичный металл, чья твердость находится между твердостью натрия и свинца;
материал, который можно обрабатывать посредством прокатки и прессования;
отличается малыми размерами атомов, что придает ряд особых свойств: к примеру, не смешивается с жидким цезием, рубидием или калием;
наивысшая температура плавления (180,5 °C) и кипения (1340 °C) среди всего спектра щелочных металлов;
самая низкая плотность в условиях комнатной температуры — 0,533 г/куб.см, что в два раза ниже плотности воды (это позволяет литию всплывать не только в Н2О, но в керосиновой массе).

наименее активный щелочной металл, который не дает реакции при комнатных температурах даже на сухой кислород;
относительно устойчив на открытом воздухе, отчего может недолгий период храниться в подобных условиях;
единственный из щелочных металлов, который не держат в керосине по причине его всплытия;
средой для хранения выступают герметично закупоренные жестяные тары, минеральное масло, парафин, газолин или петролейный эфир;
металлический Lithium оставляет ожоги на слизистых оболочках, роговице глаза и влажной коже.

С 1818 Li определяют по качественному признаку: литий и литийные соли способны окрасить пламя в красный оттенок (метод Леопольда Гмелина).

Крупнейшие месторождения лития — где они находятся?

Ученые установили, что содержание Lithium в верхней материковой коре доходит до 21 г/т, а в морских и океанских водах — до 0,17 мг/л. Традиционно месторождения щелочного металла разделяют на две категории:

гранитные редкоземельные интрузии с литиеносными пегмалитами, специфическими онгонитами (магматический топаз + вода, фтор и редкие металлы, среди которых Li) или комплексными гидротермальными богатствами, включающими также висмут, вольфрам, олово и иные металлы;
рассолы древних солончаков и естественных водных линз сильно засоленных озер.

Теоретически литий в аномально больших количествах находится в звездах-сверхгигантах или красных гигантах, системах Ландау-Торна-Житков с нейтронными звездами.

Среди важнейших месторождений Lithium:

«Литиевый треугольник» в Латинской Америке, охватывающий сразу три государства — Аргентину, Боливию и Чили. Именно здесь сосредоточено 70 % глобальных запасов металла, притом ⅔ из них обнаружены на территории Боливии.
Солончак Уюни в Боливии — крупнейшее в мире высохшее соленое озеро.
Бессточное сверхсоленое озеро Чабьер-Цака в Китае, давшее название минералу Zabuyelite — карбонату лития.
Река Амур на российско-китайской границе.
Тахуа, Боливия.

Месторождения щелочного металла обнаружены в государствах:

Чили;
Боливия;
Аргентина; ;
Конго; ; ; ;
Сербия;
Афганистан.

В случае с Россией более ½ местных литиевых запасов сосредоточены в северной Мурманской области. Относительно крупные месторождения разведаны на юге, в Дагестане — это Южно-Сухокумское (где объемы добычи и производства теоретически могут доходить до 5000-6000 тонн/год), Берикейское и Тарумовское. Также Lithium обнаружен на территории Якутии и Восточной Сибири. При этом страна активно не добывает вещество: затратной добыче предпочитает более дешевый Импорт. В РФ действуют экспериментальные установки, а промышленная добыча материала была прекращена после распада Советского Союза.

Добыча лития: где и сколько?

По данным Геологической службы США, темпы добычи редкого металла увеличивается с каждым годом. Так в 2015 было добыто около 32,5 тысячи тонн, а в 2019 — уже 315 тысяч тонн лития. Прогнозируется, что к 2027 это число увеличится восьмикратно. Четверка лидеров добычи остается неизменной — Аргентина, Австралия, Китай и Чили.

The Economist оценил уровень добычи редкого металла в 2021 году:

Общий объем: 100 000 тонн (больше, чем в 2020, на 21 %).
Австралия — 55 000 тонн.
Чили — 26 000 тонн.
Китай — 14 000 тонн.
Аргентина — 6 200 тонн.

Интересно, что лидер по запасам металла, Боливия, добыла всего лишь 600 тонн ценного лития.

Из чего получают литий: основное сырье и способы обработки

Главное сырье для добычи Lithium:

Сподумен (силикат алюминия с литием) и иные пегматитовые минералы из слюды, шпата, кварца и других кристаллов. Существует несколько методик переработки, самая популярная из которых — спекание с калия сульфатом для получения растворимого сульфата лития. Раньше это был основной способ добычи, а сегодня он до сих пор активно применяется в Австралии: литий здесь добывают из пироксена сподумена.
Солевые растворы из глин озер-солончаков с высоким содержанием (0,01-1 %) солей лития. Промышленников интересует хлорид лития. Сырье выкачивают, выпаривают на солнце, после чего увеличивают концентрацию Lithium осаждением лития карбоната. Процесс менее дорогой, чем предыдущий, однако весьма продолжительный — 18-24 месяца. Еще один минус — примеси, железо или магний, от которого сложно избавиться.

Что касается металлического лития, для его получения в современном мире обращаются к электролизу расплавов солей и дальнейшему восстановлению из оксида. Полученный металл очищается вакуумной дистилляцией — последовательным выпариванием при заданных температурах.

Глобальные ресурсы лития: топ-18 стран с крупнейшими запасами

Оценка и статистика по Lithium осложняется тем, что каждый из источников предоставляет свои данные, которые разнятся между собой (в тоннах):

Аргентина: от 2 до 6 млн.
Австралия: от 220 тысяч до 1,6 млн. : от 100 до 113 тысяч.
Боливия: от 5,4 до 5,5 млн.
Бразилия: от 85 до 910 тысяч.
Финляндия: от 13 до 14 тысяч. : 72 тысячи.
Ирландия: 13 тысяч. : от 255 тысяч до 1,073 млн.
Конго: 1,14 млн.
Чили: от 3 до 7,52 млн.
Китай: от 1,1 до 6,173 млн.
Португалия: 10 тысяч. : 2,48 млн.
Сербия: 957 тысяч.
США: от 410 тысяч до 6,62 млн.
Заир: 2,3 млн.
Зимбабве: от 27 до 57 тысяч.

Таким образом, в сумме мир может богат объемами лития от 11 400 000 до 39 300 000 тонн.

В 2021 году USGS (работа Геологической службы Соединенных Штатов) выпустила собственный отчет по мировым запасам лития:

Боливия — 21 млн тонн.
Аргентина — 19,3 млн тонн.
Чили — 9,6 млн тонн.
Австралия — 6,4 млн тонн.
Китай — 5,1 млн тонн.
ДР Конго — 3 млн тонн;
Канала — 2,9 млн тонн. — 2,7 млн тонн.
Россия — 1 млн тонн.

Всего же в мире, по данным США, 86 млн тонн доказанных запасов лития.

Мировое производство лития: 5 крупнейших предприятий

Глобальный рынок редкоземельного металла, в основном, формируют азиатские, американские и австралийские поставщики. Среди самых значимых производств работают:

Albemarle (США-Чили). Добывает бром и литий в Салар-де-Атакама (Чили) и долине Клейтон (Соединенные Штаты). Этой же компании принадлежит 49 % доли литиевого месторождения Greenbushes.
Pilbara Minerals (Австралия). Разрабатывает литиевый и танталовый актив в западной части континента, является одним из значительных глобальных поставщиков сподумена.
Sichuan Tianqi Lithium (Китай). Крупнейший мировой производитель минерала сподумена, который владеет литий-активами в КНР, Чили и в Австралии.
Jiangxi Ganfeng Lithium (Китай). Один из мега-поставщиков металлического лития, горнодобывающая компания, разрабатывающая месторождения не только в КНР, но и в Аргентине, Ирландии и Австралии.
Sociedad Quimica y Minera de Chile, SQM (Чили). Этому крупному производителю принадлежит 19 % глобального рынка лития. Поставляет, кроме Li, йод, калий и подкормки для с/х культур. Основная зона разработки — Салар-де-Атакама (Латинская Америка).

Данные предоставлены аналитическим агентством investingnews.com: Чили производит 46 %, Аргентина — 26 %, а Китай — 6 % от глобальной добычи Lithium.

На сколько лет планете хватит лития?

Проследим за графиком потребления редкого металла, составленным Global Data (в тысячах тонн):

2010: 30.
2011: 40.
2012: 40.
2013: 40.
2014: 40.
2015: 35.
2016: 40.
2017: 50.
2018: 60.
2019: 70.
2020: 110.
2021: 140.
2022: 160.

Эксперты прогнозируют: ожидается, что к 2025 человечество будет потреблять до 200 тысяч тонн лития ежегодно.

Насколько хватит при таких темпах потребления и без того редкого металла? На вопрос трудно ответить даже аналитикам, ведь ученые пока лишь подсчитали литиевые запасы в месторождениях пегматитовых минералов. Сколько ценного элемента скрывают солончаки, до сих пор доподлинно неизвестно. Так, в 2019 на слуху была информация, что планета располагает только 17 млн тонн лития, затем эта цифра увеличилась до 62 млн тонн. Chemetall утверждает, что на планете 28 млн тонн лития и 150 млн тонн карбоната лития (впрочем, данные не раз критиковались как заниженные).

От дефицита Lithium может спасти вторичная переработка литий-ионных аккумуляторов. Уже есть технологии, позволяющие вернуть полноценный металлический литий, однако процесс пока что сложный и дорогой, отчего ведется в малочисленных объемах. Однако на сегодняшний день подсчитано: если человечество будет потреблять 150-200 тысяч тонн лития в год, то запасов материала хватит на 75-100 лет.

Глобальный рынок лития: покупатели и динамика цен

Стоимость редкоземельного металла увеличивается год от года:

2007: 6,3 доллара/килограмм.
2018: 16,5 долларов/килограмм.
2019: 67,5 долларов/килограмм.
2022: 77 долларов/килограмм.

Что касается карбоната лития, он в 2022 году стоит 70 000 долларов за тонну, поскольку в прошлом году максимальная цена составила 13 000 долларов. Причиной увеличения стоимости является огромный спрос со стороны производителей литий-ионных батарей.

Представим важные данные от экспертных агентств:

В январе 2022 карбонат лития на фоне сокращения поставок и роста глобального спроса стал стоить до 48 300 долларов за тонну.
S&P Global свидетельствует: «цены на поставку карбоната лития выросли на 413 % с начала 2021 года по середину декабря до 32 600 долларов США за тонну на условиях CIF (стоимость, Страхование, фрахт) в Северной Азии, а цены на гидроксид лития выросли на 254 % за тот же период до 31 900 долларов США за тонну».
Объем глобального рынка металла оценивается в $2,7 млрд.
Суммарные темпы роста литиевого рынка в 2021-2028 годах: от 14,8 % до 26 %.
Весь 2022 год цены на Li будут держаться стабильно высокими.

Среди главных приобретателей лития на глобальных рынках — автомобильная промышленность. Для аккумуляторной батареи одного электрокара Tesla Model S требуется 63 кг лития. В среднем же на аккумулятор электромобиля уходит 44,1 кг чистого лития. К 2023 главными мировыми покупателями (до 100 000 тонн Li в год) станут:

Toyota; ;
Audi; ; ;
Hyundai;
Tesla; .

Помимо производителей электро-авто, металл в больших объемах интересен двум секторам:

Изготовителям смартфонов, ноутбуков, планшетов — для аккумуляторов. Например, Apple покупает 0,58 % от мировых поставок металла.
Поставщикам огромных аккумуляторных систем для нивелирования скачков потребления электроэнергии в Часы пик. Для каждого такого супер-аппарата требуется не менее 1 тонны чистейшего лития. Основным производителем является та же «Тесла».

Конкуренция на мировом литиевом рынке происходит по четырем признакам: качество материала, стабильность поставок, богатство ассортимента и наличие полезных закупщикам дополнительных услуг.

Экспорт лития в мире

Основной экспорт редкого металла идет из «Литиевого треугольника» в Южной Америки: вещество обрабатывается на обогатительных заводах SQM (Чили), откуда поступает в чилийский порт Антофагаста для дальнейших зарубежных отправлений. Важнейшими экспортерами выступают (в тысячах тонн в год):

Австралия — 18,3.
Чили — 14,1.
Аргентина — 5,5.

К слову, не все крупнейшие корпорации покупают литий: так, Tesla уже получила от американских властей «зеленый свет» на добычу Li в местности, расположенной в Неваде. Илон Маск сообщил, что его компания может обрабатывать и использовать 10 000 акров глины, обогащенной металлом.

«Вторая Нефть»: все способы применения лития

«Вторая нефть»: все способы применения лития

Lithium недаром называется «новой нефтью» — полный спектр его технологических применений необычайно широк:

Химические источники тока: аноды аккумуляторов и гальванических (литиевых) элементов, снабженных твердыми электролитами. Среди самых популярных — литий-ионные, литий-йодные, литий-хлорные, щелочные аккумуляторные батареи.
Полезные сплавы: с медью, золотом и серебром — высокоэффективный припой, со скандием, алюминием, магнием и кадмием — инновационный сверхлегкий материал в космонавтике и авиации, с алюминием — сверхпрочная керамика для металлургии, военной техники, термоядерного сектора, с алюминием и карбидом кремния — огромной прочности стекла, со свинцом — пластичные и коррозионно-устойчивые сплавы.
Электроника: оптический компонент (лития-цезия триборат) в радиотехнике, нелинейные оптико-материалы в оптоэлектронике, акустооптике и нелинейной оптике, наполнение металлогалогенных газоразрядных осветительных конструкций, наполнение электролита щелочных аккумуляторных батарей для увеличения их долговечности.
Общая металлургия: раскисление, увеличение прочности и пластичности сплавов, восстановление редких металлов.
Производство алюминия: важнейший вспомогатель при выплавке цветного металла, а также элемент, позволяющий выделить новые алюминиевые сплавы с повышенной удельной прочностью, стойкостью к ржавлению, растрескиванию, образованию рыхлин.
Лазерная продукция: высокоэффективные лазеры центров свободной окраски, оптика с широкой спектр-полосой пропускания.
Атомный сектор: лития гафниат — элемент покрытия, используемого для захоронений атомных отходов высокой активности с содержанием плутония.
Ядерная Энергетика: литий-7 используется в атомных реакторах в роли эффективного теплоносителя.
Термоядерная энергетика: литий-6 при воздействии тепловых нейтронов преображается в радиоактивный тритий 3H.
Термоэлектрический материал: полупроводники для термоэлектропреобразования.
Регенерация кислорода: очистка воздуха пероксидом и гидроксидом лития на пилотируемых космических кораблях и подводных лодках.
Смазочные материалы: «литиевое мыло» (лития стеарат) — загуститель, применяемый в производстве высокотемпературных паст-смазок для различных агрегатов и машин.
Силикатное производство: литиевые соединения применяются в выпуске специального стекла, для упрочнения фарфора.
Окислитель: лития перхлорат в качестве акцептора электронов.
Дефектоскопия: лития сульфат для обнаружения дефектов материалов.
Осушение воздуха и иных газов: бромид и хлорид лития обладают образцовыми гигроскопичными свойствами. : лития карбонат и ряд других солей лития — стабилизаторы настроения в психотерапии.
Пиротехника: лития нитрат для окраски фейерверка в красный цвет.
Другое применение: отбеливание швейной ткани, производство косметики, консервация пищевых продуктов, наполнение поплавков батискафов, топливо (металлический Lithium) для силовых паротурбинных установок.
Биологическое, естественное использование: 100-200 мкг лития в сутки необходимо взрослому человеку для нормализации жирового и углеводного обмена, профилактики аллергических реакций, укрепления нервной системы, снижения чрезмерной возбудимости.

Аналитики также выяснили, в каких долях и в каком виде используется литий мировыми производствами: стекло и керамика — 29 %, источники тока — 27 %, смазочные материалы — 12 %, разливка стали — 5 %, регенерация кислорода — 4 %, полимеры — 3 %, производство алюминия — 2 %, фармпродукция — 2 %, иные цели — 16 %. Согласно другому источнику: 40 % — литий-ионные аккумуляторы, 26 % — керамические изделия, 13 % — смазочные материалы, 7 % — металлургия, 4 % — охлаждающие установки, 3 % — полимеры и медицина.

Белая нефть Почему миру так важен литий

Белая нефть

О бщественный строй, государственные границы, колонизация и деколонизация, мир и война – все это на протяжении истории человечества в значительной мере определялось ключевым энергоносителем эпохи. Эпоха древесины, век угля и пара, век нефти и газа, наступающий (хочется верить) век электричества.

Литий называют «белой нефтью», в первую очередь, потому, что в геополитике XXI века он занимает то же место, что углеводороды в геополитике века XX. По мере совершения предполагаемого «энергоперехода» эта роль будет возрастать. Поэтому интриги в поставках, выкуп, аренда и просто захват месторождений, санкции и контрсанкции – все это в полной мере присутствует в литиевой теме.

Но почему литий так важен?

Что делают из лития

Про литиевые аккумуляторы слышали все. Львиная доля добываемого лития уходит на нужды производителей батарей – на сегодня из практически применимых технологий компактного и емкого хранения электроэнергии именно литиевые элементы остаются наиболее востребованными. Научные исследования в этой области кипят, каждый год ученые обещают одну – две «безлитиевых» технологии, но все они либо требуют еще более редких и дорогих редкоземов, либо имеют недостатки, препятствующие их массовому использованию. Может быть, однажды в этой области произойдет научный прорыв, но пока что без лития никуда.

Менее известны, но не менее важны другие применения лития. В черной и цветной металлургии он применяется для раскисления и повышения пластичности и прочности сплавов. Он добавляется в расплав стекла, чтобы оно не пропускало ультрафиолет. Крайне важен литий в атомной энергетике – его используют для получения трития. Потенциально литий может использоваться в перспективных термоядерных энергетических установках.

Примерное распределение в использовании: 40% металла идет на аккумуляторы, 26% – на производство керамических изделий и стекла, 13% – на выпуск смазочных материалов, 7% – в металлургию, 4% — в системы кондиционирования, 3% требуют медицина и полимеры.

И откуда взять столько лития?

Литиекопатели

Удивительно, но при такой востребованности лития в промышленности, унифицированного способа рентабельного промышленного освоения литиевых месторождений нет. Они настолько немногочисленны и разнообразны, что каждое требует собственного метода разработки.

Два основных технологических направления выделения лития из содержащих его основ – рудное и гидроминеральное.

По первой схеме металл добывают из пегматитовых минералов, которые состоят из кварца, полевого шпата, слюды и так далее. В Австралии, например, его добывают из сподумена (руды лития, минерала, который относится к пироксенам). Изначально это был основной источник лития в мире, но сейчас все большее распространение получает другая технология.

Гидроминеральным способом литий добывают из глин солончаков. Из них вымывают соль, содержащую гидроксид лития, затем этот рассол выпаривают на солнце и осаждают, добавляя карбонат натрия и гидроксид кальция. Это относительно дешевый способ, открывающий путь к неучтенным запасам лития (солончаки не входят в списки разведанных месторождений), но очень долгий (выпаривание занимает от 18 до 24 месяцев). Также полученный по такой технологии литий имеет примеси: железо или магний. Тем не менее, именно этот способ собирается использовать Илон Маск – компания Tesla, один из крупнейших потребителей лития, получила право на самостоятельную добычу металла в штате Невада, США. Это 10 тысяч акров богатых литием залежей глины.

Еще один источник лития – переработка литиевых батарей. Однако это достаточно сложный и дорогой процесс. Сегодня металлический литий получают вторичной переработкой в ничтожных объемах.

Хватит ли нам лития?

Одна из основных страшилок противников «энгергоперехода» – если все автомобили заменить электрокарами, то на их батареи не хватит лития. Так ли это?

Существует множество расчетов, как подтверждающих, так и опровергающих этот постулат. На самом деле, вопрос в исходных данных. На сегодня для построения точной прогнозной картины их недостаточно, поэтому однозначного ответа: «Да, хватит», – или: «Нет, не хватит», – дать невозможно.

На производство одной батареи для Tesla Model S требуется 63 кг лития, но это самая крупная автомобильная батарея, средний показатель – 20 кг на машину. Автомобилей в мире около полутора миллиардов, их число растет, но и количество лития на одну батарею снижается за счет оптимизации технологий. Приблизительная оценка – до 50 миллионов тонн лития будет кататься в машинах после полного энергоперехода. Но это не так страшно, потому что замена будет не одномоментная.

По итогам прошлого года во всем мире было продано всего 4,2 млн электромобилей, а годом ранее — чуть больше 2 млн. По прогнозам LMC, в следующем году мировой рынок электромобилей вырастет до 9 млн штук, а в 2025 году достигнет 14,2 млн штук. Ожидается, что в 2025 году добытых природных ресурсов будет достаточно, чтобы выпустить 21 млн электромобилей. На текущий момент в мире производится около 100 млн автомобилей ежегодно, и если все они будут на батарейках, на это потребуется 2 млн тонн в год.

Огонь батарея Кто и где выпускает аккумуляторы для электромобилей

По итогам 2020 года уже 4,2% всех проданных автомобилей были электрическими, хотя годом ранее таковых набралось лишь 2,5%. Но чем больше продается электрокаров, тем больше для них нужно выпускать аккумуляторных батарей, а это уже отдельный рынок со своими ключевыми игроками. О них и пойдет речь.

В 2021 году в общей сложности в мире произведено 100 000 метрических тонн лития, это значительное увеличение по сравнению с 2010 годом, когда производство составляло всего 28 100 метрических тонн. Учитывая иные применения лития, его общемировое потребление к 2025 году оценочно составит не менее 200 000 тонн. В ближайшее время в мире будет запущено большое количество новых проектов для добычи нужного сырья и заводов по производству батарей, поэтому ответ на вопрос: «Хватит ли лития?» – лежит в точке пересечения графиков роста производства и потребления.

Пока очевидно, что существенного дефицита лития, препятствующего энергопереходу, нет. Для тех же автомобильных аккумуляторов более значимым может оказаться дефицит никеля и кобальта.

Электромобилям нужен кобальт Автозаводы стали главным потребителем

Электромобили впервые стали главным источником спроса на кобальт, обогнав смартфоны

Так почему же вопрос лития стал геополитическим? Дело в цене и запасах.

Литий – новая нефть

Цены на карбонат лития стремительно растут: с $13 тыс. за тонну в июле прошлого года до $75 тыс. в апреле 2022 года. Это вызывает ажиотаж и дефицит – по данным Benchmark Mineral Intelligence запасы карбоната лития у производителей аккумуляторов находятся на низком или нулевом уровне из-за высокого спроса на производство аккумуляторов для электромобилей, при этом текущие темпы добычи недостаточны. По оценке GlobalData к 2024 году спрос увеличится в 2,5 раза, а прогноз МЭА говорит о том, что к 2040 году востребованность лития на рынке вырастет аж в 40 раз.

Экстренная необходимость в развитии литиевой промышленности вылилась в так называемую скоростную добычу. Крупнейшие добывающие компании развернули масштабные «кампании» по поиску новых месторождений, а также по разработке технологий извлечения лития.

По данным Геологической службы США (USGS) на 2021 год выявленные ресурсы лития во всем мире значительно выросли и составляют около 86 млн тонн. Боливия обладает самыми большими запасами в мире — 21 млн тонн, за ней следуют Аргентина (19,3 млн тонн), Чили (9,6 млн тонн), Австралия (6,4 млн тонн), Китай (5,1 млн тонн), Демократическая Республика Конго (3 млн тонн), Канада (2,9 млн тонн) и Германия (2,7 млн тонн). Однако всем очевидно, что это лишь малая часть мировых запасов.

Основные поставки лития ведутся из Австралии (18,3 тыс. тонн в год), затем идут Чили (14,1 тыс. тонн в год) и Аргентина (5,5 тыс. тонн в год). Главенствующие позиции на мировой арене занимают компании Talison Lithium Ltd (Австралия), SQM (Чили), Jiangxi Ganfeng Tianqi (Китай), FMC (Аргентина).

Месторождения лития были обнаружены в Австрии, Сербии и Финляндии. В Европе также большие надежды на крупнейшие литиевые запасы Португалии. Военные интриги Франции, России и Китая в Мали также связаны с контролем над крупными месторождениями лития. Еще есть месторождения, расположенные в Кировоградской, Донецкой, Днепропетровской и Житомирской областях, – многие эксперты не исключают влияния этого факта на геополитический кризис на Украине.

Российский литий

По оценке АКРА, в России залегает около 900 тысяч тонн лития, при этом официальные данные о ресурсах и запасах редкого металла весьма туманны. В стратегии развития отрасли редких и редкоземельных металлов РФ говорится лишь о том, что на госбаланс поставлено 17 литиевых месторождений, и 13 из них числятся в нераспределенном фонде.

Крупные месторождения металла недавно обнаружены в Дагестане. На Северном Кавказе изучены 92 месторождения с промышленным содержанием данного металла. К примеру, Берикейское, Южно-Сухокумское и Тарумовское месторождения позволяют не только полностью обеспечить потребности России в карбонате лития, но и экспортировать его в другие страны.

Одно известно точно – несмотря на имеющиеся разведанные запасы, в России добыча лития в настоящее время не ведется. Во времена СССР на базе Забайкальского ГОКа извлекали и перерабатывали литиевые руды, но это производство было утеряно в 90-х.

На сегодняшний день по данным «Смарт Консалт» в нашей стране действуют лишь три производителя, способные выпускать литий и его соединения в промышленных масштабах. Среди них:

· ПАО «Химико-металлургический завод», г. Красноярск;

· ПАО «Новосибирский завод химконцентратов», г. Новосибирск;

· ООО ТД «Халмек», Тульская область.

Причин такого печального состояния отечественного лития две. Первая – в России литий содержится преимущественно в сподуменовых месторождениях, а значит, литий получается дорогой. До недавнего времени страна полностью импортировала литийсодержащие концентраты либо готовые соединения лития, потому что это было дешевле, чем добывать его самим.

Вторая причина – из-за слабо развитой электронной промышленности и отсутствующего производства электротранспорта потребление нашего внутреннего рынка – всего тысяча тонн в год. При таких объемах собственное производство категорически нерентабельно.

Санкции, которые повлекли за собой ограничения импорта и необходимость развития промышленности, потенциально могут изменить ситуацию. После решения аргентинских и чилийских производителей прекратить поставки в РФ, корпорации «Росатом» и «Норникель» заявили о разработке литиевых месторождений в Мурманской и Иркутской областях. По предварительной оценке на перспективных участках можно будет ежегодно извлекать до 50 тысяч тонн литиевых соединений. «Иркутская нефтяная компания» может начать в 2022 году реализацию проекта по добыче литийсодержащих продуктов из углеводородного сырья.

Выводы и перспективы

Сейчас крайне сложно строить прогнозы востребованности лития на сколько-нибудь длительный период. Возможно, «выстрелит» новая технология производства аккумуляторов, а может быть, специалисты смогут изменить конструкцию имеющихся батарей, значительно сократив количество требующегося для них лития.

При этом, скорее всего, будет и впредь наращивать обороты добыча лития из рассолов, из углеводородного сырья, из вторичных источников – так что общие объемы металла возрастут, и весьма значительно.

На сегодняшний день представляется, что развитие технологий энергоперехода вряд ли упрется именно в литий. Других проблем хватает.