Лиаз автобус гармошка: Купить ЛиАЗ 621365 сочленённый автобус — характеристики, фото, цена у дилера

Аккумуляторы просят на металл — ВПК.название

Электромобили в России и литиевая лихорадка в мире

На фоне спецвойсковой операции российской армии на Украине Россия попала под многочисленные санкции в основном со стороны западных стран, что выявило значительную зависимость страны от импорта в области высоких технологий ряда отраслей.

Среди них запреты на поставку в Россию новых технологий, комплектующих и комплектующих, что требует импортозамещения, в том числе в цикле производства электромобилей. Ведь электромобили становятся все более востребованными и будут определять не только прогресс мобильного транспорта, но и иметь важное значение для оборонной промышленности. В мире ведутся работы по созданию новых образцов перспективной техники, ведутся разработки водородных топливных элементов. При этом электрификация касается не только пассажирского транспорта, но и автобусов, грузовиков и спецтехники оборонного назначения. Уже сегодня общественный электротранспорт работает в крупных городах.

Однако не все так просто, нетрадиционная энергетика требует больших накопительных емкостей, ветрогенераторов, солнечных батарей. И сегодня литий как элемент для аккумуляторов является незаменимым сырьевым ресурсом для электромобилей и систем накопления энергии. Как отметил главный геолог Красноярского химико-металлургического комбината Николай Ворогушин, «литиевые батареи — перспективный продукт: это не только электробусы, но и вся энергия ветра, солнца, волн. Любая нетрадиционная энергетика требует больших емкостей аккумуляторов». Как решаются эти проблемы электротранспорта в России?

Самый легкий металл на планете

Литий серебристо-белый, пластичный, мягче свинца, самый легкий металл на планете, что также увеличивает его значение для машиностроения. В чистом виде не встречается, а является основным компонентом гранита, встречается в морской воде, солевых отложениях, глинах. По массе элементов в земной коре занимает 27 место — 0,0032 процента. Литиевые батарейки уже в конце XX века прочно вошли в часы, калькуляторы, материнские платы ПК, пульты дистанционного управления. Замена цинка литием привела к тому, что напряжение возросло с полутора до трех вольт, а энергоемкость увеличилась в несколько раз. В начале XXI века резко вырос спрос на металл — в первую очередь на аккумуляторы в связи с развитием гаджетов и электромобилей. По прогнозам Bloomberg, к 2030 году спрос на литиевые аккумуляторы вырастет в девять раз. Сегодня в технике используется несколько типов литиевых аккумуляторов:

Литий-кобальтовые (НКВ), диапазон рабочего напряжения 3-4,2 В. Наибольшее удельное энергопотребление до 250 Втч/кг, быстро стареют (средний срок службы 3-5 лет, в заряд-разряд циклов – не более 500). Зарядка большим током нежелательна. Чрезвычайно токсичен при воспламенении.

«Сегодня Российская Федерация настолько зависит от иностранных поставщиков лития и скачков цен на рынке, что требует создания собственного производства полного цикла»

Литий-марганцевые (IMR или INR), диапазон рабочего напряжения от 2,5 до 4,2 В. Удельное энергопотребление 140-150 Втч/кг. Ресурс около пяти-шести лет, выдерживает до 1000 циклов заряд-разряд.

Железо-фосфатные аккумуляторы (LiFePO4, LiFe, LFP, IFR), диапазон рабочего напряжения – от 2 до 3,65 В, номинальное напряжение – 3,2 В. Удельное энергопотребление – около 150 Втч/кг. Ресурс 10-20 лет, примерно 1500-3000 циклов заряд-разряд, используются для электромобилей, вездеходов, велосипедов и подобных устройств.

Литий-титановые аккумуляторы, высочайшая долговечность и широкий температурный диапазон эксплуатации. Диапазон напряжения от 1,6 до 2,7 В, номинальное напряжение 2,3 В. Удельное энергопотребление примерно 100 Втч/кг. Ресурс более 15000 циклов заряд-разряд. Диапазон температур от минус 30 до плюс 60 градусов. У него очень низкое сопротивление, позволяющее использовать сверхбыстрый заряд, и низкий саморазряд — около 0,02 процента в сутки. Используется на электромобилях.

Литий-ионный аккумулятор (Li-ion) — тип аккумуляторов, широко используемых в гаджетах, бытовой электронике, ноутбуках, в качестве источника энергии в электромобилях и накопителях энергии в энергосистемах. Диапазон рабочих напряжений одного элемента 2,5 – 4,2 В, удельное энергопотребление 110-270 Втч/кг. Ресурс 600 циклов заряд-разряд. Время быстрой зарядки составляет один час, саморазряд составляет около 1,6 процента в месяц.

В целом эффективная емкость литий-ионных аккумуляторов в два-три раза выше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов, а значение удельной запасенной энергии в два-пять раз больше. Они доступны вместимостью от 9от 0 до 6000 мАч.

Современный вариант такой батареи с графитовым анодом и литий-кобальтовым катодом изобрел в 1991 году Акира Йошино. Конструкция литий-ионных аккумуляторов: электрод – катод, анод и электролит. Катод в основном изготовлен из никеля (73%), кобальта (14%), лития (11%) и алюминия (2%). Анод обычно полностью графитовый. Электролитом служат соли лития (наиболее распространен гексафторфосфат лития, LiPF6) в органическом растворителе. Носителем заряда в аккумуляторе является положительно заряженный ион лития.

Мировое производство лития

Стремительное развитие электромобилей в мире только в 2020 году потребовало потребления 85 тысяч тонн лития. Месторождения известны в Чили, Боливии, США, Аргентине, Конго, Китае, Бразилии, Сербии, Австралии, Афганистане. Боливия обладает богатейшими запасами драгоценного металла. Среди лидеров производства Боливия, Аргентина, Чили, Австралия и Китай.

Кроме того, Китай является лидером по производству лития — около 51 процента, доля США составляет всего два процента.

По данным Геологической службы США на 2019 год подтвержденные мировые запасы лития составили 17 млн ​​тонн. Но большинство известных месторождений богатой литием рапы находится в засушливых высокогорьях на границе Боливии, Чили и Аргентины, где находится самое сухое место на планете — пустыня Атакама.

Для производства аккумуляторов требуется литий высокой чистоты. Чтобы получить тонну металла, нужно потратить около двух миллионов литров воды.

Растущий рынок волнует и звонит по номеру

В 2019 году глобальное потребление лития составило 57 700 тонн, что на 18 процентов больше, чем годом ранее. Аналитики Global Data прогнозируют, что к 2024 году спрос на редкий металл вырастет в два с половиной раза — до 117 тысяч тонн.

Среди производителей редких металлов на мировой арене доминируют Talison Lithium Ltd (Австралия), SQM (Чили), Jiangxi Ganfeng Tianqi (Китай), FMC (Аргентина).

На фоне бума электротранспорта многие концерны-гиганты планировали найти свое место на новой поляне бизнеса. Австралийская компания European Metals Holdings совместно с чешским партнером CEZ приняли решение о разработке крупнейшего в Европе литиевого месторождения Чиновец в северо-западной части Чехии. Ставка более чем оправдана: по прогнозу МЭА, к 2040 году спрос на литий на рынке вырастет в 40 раз. Острая необходимость развития литиевой промышленности привела к созданию так называемого скоростного производства. Крупнейшие горнодобывающие компании развернули масштабный поиск новых месторождений, а также разработку технологий извлечения металлов. Сегодня производители лития покрывают места добычи бассейнами и буровыми установками, выкачивающими из земной коры миллиарды литров воды в год. Когда в 2015 году китайское правительство сделало ставку на электромобили в пятилетке, а вскоре Илон Маск заявил, что рассчитывает продавать до полумиллиона автомобилей Tesla в год, в мире началась литиевая лихорадка. В течение следующих трех лет цены на металл выросли в пять раз. По прогнозам, к 2027 году объемы производства увеличатся в восемь раз.

Есть ли у России шанс прорваться на неосвоенный рынок лития?

Карман запаса не натирает, но и не греет

Как вспоминает Николай Ворогушин, «практически все российские запасы лития были подсчитаны и поставлены на баланс в конце 50-х годов XX века. До недавнего времени они составляли никого не интересовало, потому что потребность в литии была невелика. Одна шахта покрывала все потребности». Далее он отметил, что запасы лития в России есть, но его никто не добывает. Более 50 процентов запасов лития сосредоточено в месторождениях редкометальных руд на Кольском полуострове, в Республике Тыва и Иркутской области. Первый и единственный литиевый рудник, где велась добыча, находится в Забайкалье. В советские годы там было выработано около 40 процентов запасов, а в 1997 месторождение было законсервировано из-за неблагоприятной экономической ситуации. В октябре 2020 года правительство дважды повысило налог на добычу полезных ископаемых, что сильно осложнило разработку новых месторождений. Первоначальный аукционный взнос за месторождения Кольского полуострова достигает 1 млрд 100 млн, а затраты на разведку, по оценкам геологов, могут составить еще 500-600 млн рублей.

Подписанное соглашение между «Газпромом» и Министерством промышленности и развития Российской Федерации о добыче лития на Ковыктинском месторождении в Иркутской области открывает России путь к новым технологиям. Теперь главное не стать сырьевым придатком, как Чили, а организовать свой полный цикл производства аккумуляторов.

По данным Аналитического кредитно-рейтингового агентства (АКРА), на территории Российской Федерации находится около 900 тысяч тонн лития, по запасам — это третье место в мире. Но сегодня не разрабатывается ни одно месторождение, перспективными считаются только два региона – в Иркутской и Мурманской областях. Разработке во многом препятствует и то, что в нашей стране литий в основном содержится в рудных месторождениях, требующих гораздо больших затрат по сравнению с гидроминеральным способом добычи.

Однако в РФ появилось несколько амбициозных проектов, которые пока в планах. Так, международная группа компаний Uranium One, входящая в контур управления группы TENEX Госкорпорации «Росатом», занимается перспективными проектами по добыче цветных и редкоземельных металлов, к 2030 году планирует занять до 10 процентов мирового рынка лития. Согласно проекту, компания намерена разрабатывать месторождения гидроминеральным способом на лицензионных участках в Латинской Америке и Африке, а производство конечной продукции локализовать на территории России.

Горнодобывающий дивизион Госкорпорации «Росатом» – ОАО «Атомредметзолото» (АРМЗ) может приступить к разработке месторождений лития в Мурманской и Иркутской областях. По предварительным оценкам, на перспективных участках ежегодно можно извлекать до 50 тысяч тонн соединений лития.

Помимо проектов Росатома, были планы от представителей нефтегазового сектора. В России недавно официально разрешили извлекать из подземных вод попутные полезные ископаемые, не относящиеся к углеводородному сырью: летом 2020 года приняты поправки в закон «О недрах». Стратегия развития редкоземельных и редкоземельных металлов промышленности Российской Федерации включает два проекта по попутному извлечению лития из пластовых вод нефтегазоконденсатных объектов. Согласно документу, к 2025 году «Газпром» и EAST Exploration должны разработать и испытать технологию извлечения лития из гидроминеральных рассолов Ковыктинского месторождения.

Другой участник программы, Иркутская нефтяная компания, планирует к 2024-2025 годам начать добычу солей лития (побочный продукт газодобычи) на Ярактинском месторождении в объеме около 1000 тонн в год. По предварительным оценкам, в будущем это в значительной степени покроет внутренний спрос на соли лития, которые Российская Федерация ежегодно импортирует из Южной Кореи.

Здесь установление максимальных сроков получения первых товарных партий можно считать отсылкой к стратегии полного обеспечения российской промышленности отечественными редкими и редкоземельными металлами к 2030 г.

Аккумулятор российского производства?

Для нужд промышленности еще импортируем литийсодержащие концентраты или готовые соединения металлов. Следует отметить, что он не пользуется повышенным спросом на внутреннем рынке, так как потребляется в небольших количествах. Все российские заводы по производству литиевых аккумуляторов закупают иностранное сырье. Например, летом 2019 года Росатом и Минэнерго Боливии договорились о совместной разработке боливийских месторождений.

Для аккумуляторов используется только литий высокой чистоты — его производят на трех заводах в России. Одним из производителей аккумуляторов и систем является завод «Лиотех» под Новосибирском, портфельный проект РОСНАНО. Но сырье для аккумуляторов поступает туда из-за границы: компания использует китайские катодные порошки. Закупка иностранных комплектующих в условиях санкций связана со сложностями приобретения иностранных товаров: поиск надежного поставщика, качественное сырье, установление сроков поставки и стоимости, решение логистических задач.

Подконтрольная Росатому компания Renera объявила о планах по производству литий-ионных элементов и полноценных аккумуляторов для электромобилей «Автотор» в Калининградской области.

Сегодня РФ настолько зависит от зарубежных поставщиков лития и скачков цен на рынке, что требует создания собственного производства полного цикла. Сразу отметим, что отечественная литиевая промышленность находится в зачаточном состоянии.

Один магнит, два магнита

Помимо лития, аккумуляторы электромобилей содержат кобальт, никель и графит. Также в состав двигателей электромобилей входит ряд редкоземельных элементов и группа из 17 химических элементов, которые имеются только в небольших количествах и также рассеяны по всей земной коре. Мировые запасы редкоземельных элементов оцениваются в 100 млн т в пересчете на оксиды РЗМ. Наибольшее распространение РЗМ используют в производстве мощных постоянных магнитов. В большинстве электромобилей используются неодимовые постоянные магниты, состоящие из сплава неодима, бора и железа (Nd2Fe14B), необходимые для производства высокопроизводительных электродвигателей. Такие магниты содержат неодим (Nd), празеодим (Pr) и диспрозий (Dy).

По оценкам экспертов, мировые ресурсы лития оцениваются в 40 миллионов тонн. Этих запасов может хватить примерно на 185 лет, даже если рынок утроится. Оценочные запасы кобальта (самого дорогого металла в аккумуляторах) в трех странах-лидерах (ДРК, Австралии и Кубе) составляют около пяти миллионов тонн, при этом сегодня около 45 тысяч тонн кобальта во всем мире используется для производства электромобилей. К 2030 году этот показатель превысит 90 тысяч тонн.

Запасы графита оцениваются примерно в 250 млн т, при этом потребность в графите за счет производства анодов в 2020 г. достигла 250 тыс. т. Запасы никеля (78 млн т) при росте потребления более 2,5 млн т достаточны и не будет срыва перехода на электромобили. Европейская комиссия оценивает мировые запасы оксидов редкоземельных элементов более чем в 80 миллионов тонн, а их среднегодовая добыча может составлять около 140 тысяч тонн. Наиболее труднодоступными РЗЭ являются неодим и диспрозий.

Отметим, что запасы лития, кобальта, графита и РЗЭ вряд ли ограничат рост производства электромобилей. В 80-е годы СССР занимал третье место в мире по производству высокочистых редкоземельных продуктов, необходимых для современных образцов военной техники и атомной промышленности.

На сегодняшний день Российская Федерация обладает крупнейшей в мире сырьевой базой редкоземельных металлов (РЗМ) в количестве 26,9 млн тонн, занимая второе место в мире после Китая. Однако РЗЭ в России добываются в незначительных количествах – на уровне 90 тыс. тонн. В Якутии имеются богатые месторождения, которые оцениваются в 154 млн тонн руды. Туганское месторождение в Томской области с большим промышленным содержанием полезных ископаемых, титана и циркония. Необходимо извлечь все. Сегодня Китай доминирует на рынке редкоземельных магнитов. На втором месте Япония, не имеющая собственного сырья. Мировое производство редкоземельных магнитов в настоящее время оценивается в 50-60 тысяч тонн в год. Россия вносит пока очень скромный вклад в этот объем – около одного процента. Российская промышленность обеспечивает большую часть потребности в магнитах за счет импорта из Китая.

Грядущий электромобиль

По оценкам экспертов, за последние 15 лет парк электромобилей в мире вырос в семь тысяч раз, через 10 лет электромобили будут составлять 30 процентов всех транспортных средств.

Среди производителей электромобилей продолжает лидировать Tesla (США) – в 2020 году продажи компании составили около полумиллиона автомобилей, что является абсолютным рекордом, продажи были и в России. Более 90 процентов всех электромобилей в мире сосредоточено в Китае, ЕС и США. Китайский рынок на сегодняшний день является самым крупным и быстрорастущим – там продается более половины всех автомобилей. Абсолютным лидером здесь стала та же Tesla, завершившая строительство нового завода в Шанхае в конце 2019 года.. В Китае зарегистрировано более 400 компаний по производству электромобилей.

Электробус Blue Moscow

В России, согласно утвержденной в 2021 году Концепции развития электротранспорта, к 2030 году не менее 10 процентов выпускаемых автомобилей будут электрическими. В настоящее время разрабатывается комплексная программа развития электротранспорта, и в ее последней редакции объем государственного финансирования до 2030 года составит 804 млрд рублей: деньги будут направлены не только на разработку техники, но и на субсидировать закупки и развитие инфраструктуры для электромобилей. Серийное производство легковых электромобилей в России еще не началось, но через три года выпуск таких автомобилей планируется превысить 25 тысяч единиц в год.

Парк электромобилей растет, но медленно, в 2020 году, по данным аналитического агентства «Автостат», было продано 687 новых автомобилей (в 2019 году – всего 353 единицы).

В Российской Федерации на середину 2021 года зарегистрировано 12 290 электромобилей, что составляет менее 0,03 процента от всего парка, в основном иномарок.

В Москве современный электротранспорт постепенно вытесняет обычные автобусы и троллейбусы: 25 августа 2020 года последний из более чем 1600 столичных троллейбусов навсегда покинул парк.

Заместитель Мэра Москвы по вопросам транспорта и развития дорожно-транспортной инфраструктуры Максим Ликсутов сказал: «Московский электробус — один из лучших на мировом рынке. Все сборочные операции электробуса на заводе полностью экологичны, с нулевым уровнем выбросов .»

«В 2022 году на маршруты выйдут первые электроавтобусы-гармошки (КамАЗ-6292), которые вмещают до 135 пассажиров. А количество зарядных станций мы увеличим до 383, что расширит сеть на новые направления. »

На начало 2021 года только в Москве работало более 600 электробусов ЛИАЗ-6274 и КамАЗ-6282.

По заявлению производителей полная зарядка аккумуляторов электробусов занимает от 6 до 20 минут. Электробусы оснащены импортными литий-титановыми аккумуляторами и электрическими мостами. Особенности конструкции машин заключаются в том, что двигатели спрятаны в электропортальные мосты с рекуперацией – часть энергии торможения возвращается. На крыше установлены четыре плоские панели аккумуляторов весом около тонны, конструкция электробуса рассчитана на такой вес.