В Курске ищут инвестора на производство графитовых материалов для аккумуляторов

Критически важный графит

Увеличение парка электротранспорта и развитие возобновляемой энергетики привело к буму ввода систем накопления энергии (СНЭ) во всем мире. Россия пока серьезно отстает в этом направлении от Китая, США и стран Европы.

В РФ промышленно производятся только литий-ионные аккумуляторы, да и то из импортных компонентов. В то же время, по прогнозам, спрос на системы накопления энергии в России к 2030 году вырастет до 20 ГВт*ч/год.

В апреле президент страны Владимир Путин поручил подготовить и представить предложения по разработке и производству в РФ перспективных устройств для накопления и хранения энергии.

Среди электрохимических накопителей энергии самой распространенной технологией в России все еще являются литий-ионные аккумуляторы. Сегодня в стране строится сразу несколько предприятий по производству таких батарей полного цикла. Первой ласточкой станет проект «Росатома» в городе Неман Калининградской области. На гигафабрике готовится монтаж и наладка оборудования. Проектная мощность предприятия составит 4 ГВт*ч в год, первую серийную продукцию должны выпустить в 2026 году.

Основной элемент анода ЛИА и один из критических материалов для производства систем накопления и хранения энергии – аккумуляторный графит. В России действуют два месторождения природного графита (в Челябинской области и Еврейской АО), но нет производства анодных материалов из него.

«Мировым лидером по анодным материалам сегодня является Китай – он занимает 75% рынка графита. С 1 декабря 2023 года китайцы ввели ограничения на экспорт некоторых видов графита. И пока у нас нет собственного производства, мы зависим от позиции КНР на рынке и отношений с этой страной», - подчеркнул директор НПП «Карбомил» Анатолий Самодуров.

Он добавил, что США и другие страны сегодня развивают собственное производство анодных материалов. В России такие разработки тоже ведут несколько компаний. Дальше других продвинулось курское предприятие: в 2024 году на пилотном производстве получено 760 кг материала по собственной технологии и отгружено на испытания крупным заказчикам, среди которых АО «Сатурн» (поставщик «Роскосмоса»), АО «Энергия» и ГК «Ростех». Заинтересованность в материалах также выразило ООО «Рэнера» Госкорпорации «Росатом».

Сегодня НПП «Карбомил» дорабатывает технологии, чтобы конкурировать с китайским импортом по характеристикам и стоимости продукции, и готовит к запуску производство мощностью 100 тонн в год с последующим увеличением объемов до 1000 тонн.

«В настоящее время мы ищем инвестиции в размере 40 млн рублей для запуска производства мощностью 100 тонн в год. Готовы передать инвестору 25% компании со сроком окупаемости от 30 месяцев с учетом ставки дисконтирования 20%. Следующий этап инвестирования связан с рынком и будет зависеть от того, как будут открываться фабрики, какое будет потребление материала, какой объем российского рынка мы сможем занять – тогда можно будет обсуждать объемы производства, это будет более-менее понятно к 2026 году», - сообщил руководитель курской компании.

По его словам, с учетом планов по открытию в стране нескольких крупных гигафабрик, объем ежегодного потребления анодных материалов к 2030 году превысит 15 000 тонн. А взятый курс на «отечественность» и меры господдержки будут стимулировать создание и потребление компонентов ЛИА российского производства.

СПРАВКА MASHNEWS

В 2024 году отмечен рекордный прирост мощностей систем накопления в Европе - 12 ГВт, в США – 12,3 ГВт. Китай намного впереди - 42 ГВт.
К концу 2024 года мощности СНЭ в Европе составили 89 ГВт, в том числе 53 ГВт гидроаккумулирующих станций (ГАЭС) и 35 ГВт электрохимических накопителей (аккумуляторов).
Установленная мощность китайских накопителей, включая ГАЭС, достигла 137,9 ГВт. Доля литиевых батарей составляет около 97%. В то же время нелитиевые технологии в КНР активно развиваются. Уже введен в эксплуатацию крупнейший в мире пневматический накопитель энергии мощностью 300 МВт. Также запущена крупнейшая натрий-ионная система накопления энергии на 100 МВт*ч.

Анодный материал для литий-ионных аккумуляторов

Не литием единым

В электроэнергетике для накопления энергии в промышленном масштабе с 19 века используются гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС). Это давно известная технология, применяющаяся во всем мире, призванная сгладить суточную неравномерность графика потребления (ночью ГАЭС потребляет электроэнергию, а днем отдает).

«В большинстве крупных энергосистем доля ГАЭС составляет от 2% до 9% установленной мощности, тогда как в России – всего 0,5%. В России действует только одна крупная Загорская ГАЭС в Московском регионе (1 200 МВт) и несколько мелких (Кубанская, Зеленчукская ГЭС-ГАЭС)», - отметил старший менеджер практики «Стратегический консалтинг» консалтинговой компании «Экопси» Андрей Максимов.

Согласно Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики до 2042 года, в России предусмотрено строительство нескольких крупных ГАЭС: Лабинской (600 МВт), Ленинградской (1170 МВт), Балаклавской (400 МВт), и Приморской (600 МВт), а также достройка Загорской ГАЭС-2 (840 МВт). Таким образом, дополнительные мощности ГАЭС составят всего 3,5 ГВт.

Другими видами СНЭ являются:

маховичные (хранение сжатого воздуха);
химические (хранение водорода, преобразование электроэнергии в газ, водород, водорода в аммиак и их хранение);
электрохимические (батареи: литий-ионные, никель-кадмиевые, ванадиевые, литий-железо-фосфатные);
тепловые (накопление горячей воды, накопление скрытой тепловой энергии);
электрические (суперконденсаторы).

Основным конкурентом ГАЭС остаются электрохимические СНЭ. В первую очередь, это те самые литий-ионные батареи. Однако в поручении президента России, упомянутом выше, уже сделан акцент на создании других технологий накопления и хранения энергии, в том числе, натрий-ионных аккумуляторов.

«На текущий момент литий-ионные батареи все еще являются наиболее отработанной и коммерчески эффективной технологией для электротранспорта и энергетики. Вместе с тем альтернативные технологии в мире очень быстро развиваются, в том числе решения на основе натрий-ионных батарей. К числу их потенциальных преимуществ в сравнении с литий-ионными можно отнести цену, безопасность и эффективность при низких температурах. К числу сравнительных недостатков - энергетическую плотность и КПД», - пояснил Mashnews руководитель отдела аналитики Ассоциации развития возобновляемой энергетики Ян Черепанов.

По мнению Андрея Максимова, натрий-ионная технология отличается от литий-ионной доступностью сырья.

«Сейчас в России литий не добывают, а перспективные проекты по добыче будут реализованы только через 3-5 лет. Натрий можно получить даже из морской воды, при этом цена его существенно ниже, что снижает себестоимость и упрощает производство. К тому же, такие батареи лучше переносят перепады температур и считаются более безопасными. Однако плотность энергии у таких батарей пока не слишком высока - 160-200 Вт·ч/кг против 250-300 Вт·ч/кг у литиевых», - отметил эксперт консалтинговой компании «Экопси».

Не копить накопители

С одной стороны, системы накопления энергии – это неотъемлемый элемент перехода к безуглеродной энергетике, с другой – у России пока нет большой необходимости в накопителях.

«Поскольку доля возобновляемой энергетики в РФ крайне мала, и уж тем более нет потребности ее хранить, то накопителей в таком масштабе, как это нужно в Евросоюзе, нам не требуется», - считает ведущий аналитик Фонда национальной энергетической безопасности, эксперт Финансового университета при Правительстве РФ Игорь Юшков.

По его мнению, России следует обеспечить себя аккумуляторами для электротранспорта, но стремиться выпускать накопители в таком объеме, как это планируется в ЕС в рамках перевода всей энергетики Европы на ВИЭ, не нужно.

«У нас есть традиционная энергетика, огромные запасы газа, угля, нефти – надо идти по пути совершенствования этих источников энергии, а не копировать слепо чужой опыт», - заключил собеседник Mashnews.