Электромобили и металлы, используемые в их производстве

30/08/2017 11:11am

Автор: редакционная статья

Категории: применение металлопродукции

 

Металлы в электромобилях

       Сейчас в автомобильной промышленности происходит революция. Компания Tesla, доказав потребность в электромобилях, тем самым мотивировала всю отрасль двигаться в этом направлении.  В этой статье мы кратко рассмотрим некоторые причины и обоснования этих волнений, а также последствия для спроса и использования металлов в будущем.
Недавние прогнозы, похоже, никого в горнодобывающем секторе не оставили равнодушными; По оценкам BHP Billiton, к 2035 году на дорогах будет 140 млн. электромобилей, международное энергетическое агентство  приводит цифру в 150 млн.. Это сопоставимо с чуть более 1 200 000 сегодня и означает увеличение более чем на 11 500% за двадцать лет. И это без учета гибридов. «Шелл» также прогнозирует пиковый спрос на нефть в течение следующих 5 - 15 лет, что еще раз подтверждает оценки снижения перевозок на сжиженном топливе.

 

Спрос на металл

Требования к металлу для каждой модели и производителя транспортного средства могут меняться в зависимости от дизайна и производственного процесса. В современных моделях Tesla используются литий, графит, кобальт, медь, титан, алюминий и никель.

Tesla Model 3

Рис.1  Tesla Model 3

 Для батареи Nissan Leaf применяется марганец. Другие автомобили используют другой набор металлов, включая «редкоземельные элементы» в электронике, и стали, чтобы укрепить шасси в критических точках. Для этого не требуется каталитический нейтрализатор металла платиновой группы (PGM), поскольку нет никакого выхлопа, чтобы катализировать.

Nissan Leaf

Рис.2  Nissan Leaf

Nissan Leaf battery

Рис. 3 Батарея для Nissan Leaf

Существуют некоторые обычно используемые металлы, спрос на которые может увеличиваться по мере увеличения производства и использования электрокаров и гибридов.

Например, литий. Это критический важный компонент в современных батареях и источнике большого количества волнения в последнее время в горнодобывающем секторе. Штепсель в гибриде использует приблизительно 12 кг лития, стандартный электромобиль 22 кг и Модель S Tesla более чем 50 кг лития на автомобиль. 1%-е увеличение присутствия электрокаров на рынке повысило бы литиевый спрос на 70,000 тонн в год.

Медь. Средний автомобиль с бензиновым двигателем использует приблизительно 20 кг меди, в основном как проводное соединение. Гибрид использует 40 кг. Полностью электромобиль использует 80 кг меди (176 фунтов) за автомобиль. Есть оценочное требование на уровне 11,000,000 тонн новой меди для одного только электромобиля с потенциальным позитивным аспектом в других зеленых технологиях. Для справки весь рынок для меди для всего использования составляет только 36,000,000 тонн в год. Этот вид спроса мог потенциально принести залежи меди более низкого уровня в производство.

Никель является особенно важным компонентом в текущих проектах Tesla, где катод батареи составляет 80% никеля. Он также используется в других электрокарах в меньшей степени. По оценкам, смена 10% мирового флота на электромобили расширит рынок никеля на 20% с 2000 000 тонн в год до 2400 000 тонн в год.

Кобальт - другой критический компонент текущих батарей электромобиля. Использование варьируется производителем, но Модель S Tesla использует приблизительно 8 кг кобальта за батарею. Большая часть кобальта в мире податливо прибывает из ограниченных запасов в т.н. “Центральноафриканском Медном Поясе”, и эти запасы могут быть исчерпаны в считаные десятилетия, если требуют увеличений, как спроектировано. Ожидайте замену, если новые стабильные поставки не привлечены к производству.

Графит является критическим компонентом существующих конструкций аккумуляторных батарей и является воспринимаемой точкой затухания в некоторых прогнозах цепочки поставок. Модель Tesla S использует 54 килограмма на автомобиль, который в настоящее время поставляется из Китая. Графит не редок на любом участке. Это обычный отработанный минерал и может быть найден во многих геологических условиях. Проблема заключается в чистоте и качестве из этих источников, а в настоящее время предпочтительным источником для производителей является графит высокой чистоты, синтезированный из нефтяного кокса.
В настоящее время возможности для горнорабочих заключаются в высококачественных высокочистых гидротермальных графитовых отложениях, которые могут удовлетворять или превосходить синтезированные графитовые качества при более низкой стоимости производства и меньшем загрязнении окружающей среды. Рынок графита может вырасти на 93 000 тонн в год только на электромобилях.

Редкоземельные элементы

Редкоземельные металлы используются в мощных магнитах для двигателей постоянного тока некоторыми производителями, но Tesla использует асинхронные двигатели переменного тока, которые не используют магниты. Редкоземельные элементы будет по-прежнему иметь место в конкретных приложениях, таких как электроника и специализированное стекло, но наличие альтернатив для производителей, скорее всего, предотвратит выход из-под контроля спроса и цен.

Что ещё?

Не забываем и про алюминий.  Металл, о достоинствах и способах применения которого сказано и написано уже много, часто рассматривается в качестве альтернативы стали, когда речь заходит о выборе металла для производства кузова автомобиля.  Гораздо легче железа, он позволяет электромобилям значительно расширить свой ассортимент. Алюминий не редок, и влияние на спрос со стороны производителей электромобилей не ожидается в значительной степени на рынке.

Марганец используется в батареях Nissan Leaf и в Chevy Volt. Марганец не редок, и показывал низкие результаты в последнее время.

Chevy Volt battery

Рис. 4 Батарея для Chevy Volt

Титан - сверхтвердый металл, который используется в шасси моделей Tesla для защиты аккумулятора от повреждений.

Будущее

Как говорится в старой поговорке, необходимость является матерью изобретения. Инновации в использовании нефти заменили дорогостоящие и сокращающиеся запасы китового масла. Теперь мы заменяем транспортировку на нефтяном транспорте электромобилями. Революция EV находится в зачаточном состоянии и уже в этом списке выше мы видим замещение и альтернативные технологии, нарушающие практические и предполагаемые рыночные требования. Инновации таковы, особенно когда высокие затраты или ограниченная поставка делают поиск альтернатив необходимым. Шахтерам необходимо будет сделать свои собственные инновации, чтобы обеспечить будущую технологию своим сырьем по цене, приемлемой для производителей.

 

По материалам geologyforinvestors.com

Фото: Tesla, hybridcars.com

 


Презентация

Контакты

 

 

Контакты

[email protected]

[email protected]

 г. Днепр

тел. +38 (056) 794-36-74

факс. +38 (056) 794-36-75

моб. +38 (050) 320 69 72

ISSN 20760507

Руководитель проекта - Гринев Владимир Анатольевич

Партнеры