Когда мы говорим о технологиях будущего — искусственный интеллект, космос, новая энергетика или биотехнологии, — часто за рамками остается вопрос, за счет каких ресурсов будут развиваться эти технологии.
Футурологический конгресс: хватит ли России ресурсов для высоких технологий и какие металлы нужны нашей промышленности
В конце февраля состоялась экспертная сессия на тему «Ресурсная основа для экономики будущего», в которой приняли участие представители российских индустриальных компаний и научного сообщества, футурологи и специалисты в области запасов. Цель — оценить ресурсные возможности России в контексте долгосрочных трендов технологического развития и понять, насколько страна обеспечена ресурсами для высокотехнологичной промышленности, как для внутреннего рынка, так и с точки зрения экспортного потенциала.
Created by Freepik using the Midjourney 6 web app
Главные добытчики
Ведущие игроки ресурсной индустрии в России представлены несколькими суперкомпаниями.
- СИБУР производит сложные полимеры и композитные материалы;
- «Росатом» — уран, а совместно с «Норникелем» заходит в редкоземельные металлы;
- РМК отвечает за медь;
- УГМК — медь, цинк, золото, серебро, свинец;
- «Русал» — одна из крупнейших компаний мира по производству алюминия;
- ВСМПО-АВИСМА — по титану;
- «Норникель» имеет большую корзину металлов, куда попадают медь, никель, кобальт, палладий, платина и другие редкоземельные металлы.
И этим компаниям необходимо знать, каким будет спрос на их продукцию через 5, 10, а еще лучше — через 20 лет.
Например, «Норникель» сейчас контролирует 40% мирового рынка палладия, около 80% которого используется для производства катализаторов для очистки выхлопных газов в машинах с двигателями внутреннего сгорания, говорит вице-президент компании Виталий Бусько. Но за три года цены на палладий упали с $2000 до $923 за тройскую унцию. Почему так происходит?
С одной стороны, на смену традиционным автомобилям стали приходить электромобили и гибриды, с другой — в катализаторах палладий стал вытесняться более дешевой платиной. При этом снизились опасения по поводу ужесточения требований к снижению выбросов, а значит, к дальнейшему повышению загрузок катализаторов и спроса на палладий и платину.
Бум аккумуляторов
Те же электромобили требуют аккумуляторы. Много аккумуляторов. Еще больше аккумуляторов потребуют солнечные и ветровые электростанции, а также мобильные роботы, считает Евгений Кузнецов, управляющий венчурным фондом Digital Evolution. Без аккумуляции 30% выработки электроэнергии солнечные электростанции не побеждают. По словам эксперта, в течение нескольких ближайших лет связка солнечных панелей и аккумуляторов станет дешевле угольных электростанций, после чего начнется взрывной процесс. Еще один потенциальный огромный рынок аккумуляторов — домашние роботы, которых тот же Илон Маск собирается выпускать миллиардными тиражами. И если в мобильном телефоне стандартный аккумулятор весит 40-50 г, то в домашнем роботе его масса будет доходить до 15 кг.
И если насчет взрывного роста производства аккумуляторов никто не сомневается, то остается вопрос: «А какие аккумуляторы будут востребованы?». Сейчас бурно развивается рынок литий-железо-фосфатных (LFP) аккумуляторов, которые идут в сторону скоростных зарядок и позволят заряжать электроавтомобиль за 10 минут. На них сейчас делает ставку Китай, где установлено 2/3 «медленных» зарядных станций в мире и 80-85% зарядок быстрых.
«Что касается аккумуляторов, — продолжил Денис Шарыпин, директор департамента маркетинга "Норникеля". — Мы за этой отраслью наблюдаем с 2008 года. Видели, как отрасль литиевых аккумуляторов выросла практически с нуля до современных размеров».
Начинали с аккумуляторов NCA — никель, кобальт, алюминий. Например, Tesla — с пальчиковых батареек NCA, которые для них делал Panasonic. Потом был всплеск литий-марганцево-оксидных LMO и никель-марганцево-кобальтовые батарей NCM. Началась быстрая эволюция емкости батарей: переход от формулы 1.1.1, то есть равного количества никеля, кобальта и марганца, к 5.2.3 в пользу никеля, потом 6.2.2 и 8.1.1. Сейчас мы говорим о 90% никеля. А вот емкости производства литий-железо-фосфатных аккумуляторов (LFP) были загружены меньше чем на 50%. Все это происходило в период с 2016 по 2020 год.
Сегодня чаша весов снова качнулась в сторону LFP, были достигнуты значительные улучшения, прежде всего в области емкости и безопасности. На январь 2025 года доля LFP-аккумуляторов в Китае — более 80%. Но это временное явление, отрасль планирует массовый переход на твердотельные аккумуляторы, где будет использоваться прежде всего никельсодержащая химия. Так рынок и ходит волнами — то никель, то литий.
Первая стратегическая развилка – твердотельные аккумуляторы, которые, в общем, еще не стали производиться массово. Вторая стратегическая развилка – сверхбыстрый или традиционный заряд. Если мировая автомобильная индустрия решит, что автомобиль должен заряжаться 5 минут, то будет общий переход на сверхбыстрый заряд в ближайшие 3 года. А в технологиях быстрого заряда LFP пока выглядит перспективнее.
Вначале была энергетика
Руководитель Центра анализа и инноваций в энергетике Института энергетических исследований РАН Юрий Плакиткин остановился на энергетическом переходе. Главный закон развития энергетики – постоянное увеличения плотности энергии энергоисточников. Обратите внимание, говорит Юрий, как шла цивилизация. Калорийный эквивалент (применяют для пересчета натурального топлива в условное) дров – 0,2, угля – 0,7, нефти – 1,44, газа – 2, водорода – 4, ветровые источники энергии — 4-5 солнечные источники энергии — 5-6. По прогнозам, в 2025-2030 годах средний калорийный эквивалент в глобальной энергетике увеличится в два раза и составит 2,5-3,0 ту.т/т. К 2050-2060 годам этот показатель, вероятно, вырастет еще в три раза. К концу XXI века он может достигнуть значений, превышающих 10 ту.т/т.
Есть и вторая закономерность — плотность энергии сильно влияет на скорость перемещения людей и грузов в экономике. И не линейно, а в квадрате. И если сейчас средняя скорость перемещения около 80 км/ч, то, согласно этой закономерности, к 2060 году она достигнет 500 км/ч. Это уже аэрокосмические перевозки, о технологиях которых мы даже не догадываемся.
Шахты на орбите
А они нам еще как понадобятся. Евгений Кузнецов отметил еще один тренд будущего — добыча редкоземельных металлов на астероидах. Еще в 2023 году к астероиду Психея, в котором содержится огромное количество железа и никеля, с помощью ракеты-носителя Falcon Heavy компании SpaceX, была запущена автоматическая межпланетная станция Psyche, которая достигнет цели в 2029 году. Годом позже к астероиду 2022 OB5 отправился зонд Odin компании AstroForge, с целью оценить, действительно ли объект богат металлами. Но, к сожалению, с зондом потеряна связь, хотя команда продолжает биться за спасение миссии.
Ряд астероидов, болтающихся на орбитах рядом с Землей имеют значительно большее количество запасов. Например, в астероиде DA1986 никеля в 1,5 раза больше, чем в земной коре, платины – в 3 раза. Но эти расчеты основаны на внешних наблюдениях с Земли, нужно исследование реального материала на месте. Многие редкоземельные металлы только на Земле редкие, а на околоземных орбитах их можно добывать в космических масштабах.
Скорость научно-технического прогресса размывает экономические параметры, продолжает Юрий Плакиткин. Если к 2050 году уровень научно-технического прогресса увеличится в три раза, то неопределенность, с которой мы считаем экономические параметры, увеличится уже на 200%. Спрашивается, можем ли мы вообще считать, просчитывать проекты в области добычи полезных ископаемых, экономических оценок, на такую перспективу? Нет, не можем. Тогда надо опираться на совершенно другие подходы. На какие? Насколько проект соответствует тому самому образу будущего и куда нам лучше стремиться.
Точку в дискуссии поставил генеральный директор Государственной комиссии по запасам полезных ископаемых Игорь Шпуров. «Мы анализировали прогнозы среднесрочные и краткосрочные прогнозы цен на нефть за последние 50 лет, — улыбаясь, заметил он. — Никто не угадал. Никогда. Ни разу за последние 50 лет никто не угадал. Значит, все определяется совершенно другими какими-то вещами: не только экономикой, а в большей степени глубинными факторами, в том числе геополитической ситуацией».
Об этом экспертам и предстоит поговорить на следующих сессиях.