Введение Электрогенерация на возобновляемых источниках энергии (ВИЭ) занимает всё большую долю рынка. При этом и тепловым, и атомным электростанциям приходится выполнять резервную функцию, поскольку выработка электроэнергии посредством ВИЭ-генерации непостоянна. Аккумуляторы электроэнергии могут стать выходом для продолжения успешной интеграции возобновляемых источниках энергии в энергосистемы различных стран: они позволят сгладить колебания выработки ВИЭ-энергии и выровнять график нагрузки [1].
Другим трендом является развитие распределённой энергетики. Потребители хотят минимизировать свои затраты и устанавливают собственные генерирующие источники (например, солнечные батареи или ветрогенераторы). В странах, где доля распределённой генерации высока, возникает проблема интеграции таких потребителей в рыночную систему. Поскольку сам потребитель забирает от своего источника столько электроэнергии, сколько ему нужно в данный момент времени, у него могут возникать излишки. Проблема продажи этих излишков в сеть может быть решена с помощью аккумуляторов.
Хранение электроэнергии названо Международным энергетическим агентством (International Energy Agency, IEA) [2] одной из 12 прорывных технологий, которые существенным образом изменят глобальную экономику. По различным оценкам, совокупный среднегодовой темп роста рынка аккумуляторных батарей всех типов составит за ближайшие десять лет 18,7%: с $ 637 млн в 2014 году до $ 3,96 млрд в 2025-м. Для аккумуляторных батарей текущие оценки затрат на их установку варьируются от $ 200 до $ 800 за 1 кВт·ч установленной мощности. Мощность электрических накопителей в странах Евросоюза, Соединённых Штатах Америки и Китае, по различным сценариям IEA, к 2050 году возрастёт от двух до восьми раз.
Литий-ионные аккумуляторы
Ещё в прошлом десятилетии литий-ионные аккумуляторы использовались в малом масштабе в видеокамерах, портативных компьютерах и мобильных телефонах. С внедрением электрических автомобилей, начиная с 2016 года, основную долю спроса (более 50%) на такие аккумуляторы предъявляют автопроизводители. В мире в 2017 году было продано около 1,1 млн электроавтомобилей — 1,2% от всех проданных машин.
Динамика рынка аккумуляторов энергии будет определяться распространением электрических автомобилей. Уже сейчас основной спрос на литий-ионные батареи генерируется автопроизводителями, их производство растёт, и в результате экономии масштаба цены на аккумуляторные батареи падают. Так, за 2017 год снижение цен составило 24% [3]. Снижающиеся цены способствуют расширению применения литий-ионной технологии в электрических сетях, зданиях, морских судах и самолётах.
Соединения лития добываются двумя способами: методом испарения рассолов солёных озёр (как в Чилийских и Аргентинских Андах) и шахтной разработкой руд (как на месторождении Гринбуш в Австралии). Наиболее богатые и дешё- вые месторождения — это солёные озера, но получение лития из руды даёт основной объём увеличения добычи. Торговый продукт имеет вид гидроксида лития или карбоната лития, которые технологически удобны в дальнейшем производстве. Цены устанавливаются в эквиваленте карбоната лития.
Первая пятёрка стран по производственным мощностям литий-ионных батарей представлена в табл. 1. Российские мощности по производству литий-ионных батарей составляют около 1 ГВт·ч в год (0,3% мирового рынка).
Мировой рынок лития
В области производства лития образовался картель (олигополия) — небольшая группа производителей, контролирующая рынок. Классическим примером картельного сговора является ситуация нефтяного шока 1973–1974 годов, вызванная действиями Организации стран — экспортёров нефти (The Organization of the Petroleum Exporting Countries, OPEC), в основном с Ближнего Востока.
Первая пятёрка мировых производителей карбоната лития выглядит следующим образом:
1. Albemarle Corp. (Северная Каролина, США) — 18% мирового производства;
2. Jiangxi Ganfeng Lithium Co., Ltd. (Китай) — 17%;
3. Sociedad Química y Minera de S. A. (SQM, Чили) — 14%;
4. Tianqi Lithium Corp. (Китай) — 12%;
5. FMC Corp. (Китай) — 5%.
На остальных участников рынка приходится только 34% от общего предложения.
Главные участники картеля также связаны между собой — в Австралии месторождение Гринбуш разрабатывается совместно компаниями Albemarle и Tianqi и даёт 35% мирового производства карбоната лития, другой участок Albemarle на солёных озёрах около пустыни Атакама в Чили расположен вплотную к добычному участку компании SQM. Общая динамика мирового производства представлена в табл. 2.
Быстрый рост производства лития сопровождался быстрым ростом цен (табл. 3), что является признаком действия олигополии на рынке.
В настоящее время лидирующая пятёрка производителей планирует ввод дополнительных мощностей — 245 тыс. тонн карбоната лития в год к 2022 году — рост в два раза по сравнению с существующими мощностями в 2017 году. Это означает усиление контроля над рынком.
Китай стремится стать мировым центром производства электрических автомобилей. Три крупнейшие компании из первой пятёрки — китайские. Несмотря на то, что они принадлежат частному капиталу, значительно влияние китайских планирующих и регулирующих органов, рассматривающих производство лития как стратегически важную отрасль. Такой подход был уже отработан в 2000-х годах в области редкоземельных металлов. Фактически Китай движется к мировому доминированию на рынке лития. В частности, согласно национальному плану в 2025 году по дорогам Поднебесной империи будет ездить 7 млн электроавтомобилей. Китайский рынок электроавтомобилей к 2025 году составит более 50% от мирового.
Выводы
1. Хранение электроэнергии названо Международным энергетическим агентством одной из 12 «прорывных» технологий, которые существенным образом изменят глобальную экономику.
2. Аккумуляторы электроэнергии могут стать выходом для продолжения успешной интеграции ВИЭ в энергосистемы различных стран, они позволят сгладить колебания выработки ВИЭ и выровнять график нагрузки.
3. С внедрением электроавтомобилей, начиная с 2016 года, основную долю спроса (более 50%) на литий-ионные аккумуляторы предъявляют автопроизводители.
4. Динамика рынка аккумуляторов энергии будет определяться распространением электрических автомобилей.
5. Снижающиеся цены способствуют расширению применения литий-ионной технологии — в электрических сетях, зданиях, морских судах и самолётах.
6. Российские мощности по производству литий-ионных батарей составляют около 0,3% мирового рынка.
7. В области производства лития образовался картель (олигополия) — небольшая группа производителей, контролирующая рынок.
8. Китай движется к мировому доминированию на рынке лития.
