Австралия уже сейчас обладает ресурсами и навыками, чтобы начать выпускать отдельные детали для аккумуляторов, а не только продавать сырьё. К такому выводу пришёл национальный научный центр CSIRO в отчёте о будущем местного производства батарей. Речь идёт о литий-ионных и новых натрий-ионных элементах - устройствах, где ионы лития или натрия переносят заряд.

Мировой спрос на батареи растёт из-за электрификации транспорта, энергетики и промышленности. Аналитики McKinsey ожидают, что к 2030 году глобальная цепочка создания стоимости литий-ионных аккумуляторов превысит 400 миллиардов долларов США. При этом, по данным Национальной стратегии по батареям правительства Австралии, 96% общей выручки придётся на этапы после добычи. Сейчас большая часть этой стоимости создаётся за рубежом, а австралийские критически важные минералы в основном экспортируются.

CSIRO предлагает не строить всю отрасль сразу, а начать с двух конкретных направлений. Первое - делать призматические корпуса для аккумуляторных элементов из австралийского алюминия методом ударного выдавливания. Второе - выпускать медную фольгу для токосъёмников методом электролитического осаждения. Оба варианта опираются на имеющиеся в стране запасы алюминия и меди, а также на опыт в обработке металлов, упаковке и электролитическом рафинировании.

Корпус элемента - это тонкий металлический стакан, в котором находятся активные части батареи. Он должен выдерживать перепады внутреннего давления и нагрузки при аварии, не реагировать с электролитом, быть лёгким и оставлять максимум места для полезной энергии. Австралия может выпускать цилиндрические, призматические или "лопастные" элементы, но некоторые пути потребуют крупных вложений в производство никелированной стали и алюминиевых листов.

Токосъёмники - это тонкие металлические ленты, которые собирают ток внутри элемента и передают его на клеммы. Медная фольга на отрицательном электроде литий-ионной батареи обычно имеет толщину всего шесть микрон - примерно в десять раз тоньше человеческого волоса. Алюминиевая фольга на другой стороне примерно вдвое толще. Эти компоненты критически важны для производительности, безопасности и самого производства батарей.

Отчёт называет электролитически осаждённую медную фольгу реальным первым приоритетом для создания местного производства литий-ионных батарей. Такое производство опирается на австралийскую медь и мощности по её очистке, его можно наращивать, добавляя новые ячейки, и оно требует меньше капитала, чем прокатные методы.

Ведущий специалист CSIRO по передовому производству батарей Адам Бест отметил, что работа объединяет знания о том, как делаются компоненты, с пониманием того, что уже умеет австралийская промышленность. По его словам, возможность страны связана не только с тем, что лежит в земле, но и с тем, что можно из этого сделать на месте.

Исследователь CSIRO Джефф де Лоозе добавил, что у Австралии есть многие строительные блоки для батарейного сектора, а вопрос в том, где сделать самые практичные следующие шаги.

Авторы подчёркивают: для восстановления утраченных или сокращённых звеньев производства потребуется тщательный технический, коммерческий и рыночный анализ. Особенно там, где мощности должны быть сильно загружены, чтобы оставаться рентабельными. Но, по оценке CSIRO, Австралия начинает не с нуля. У неё есть минералы, часть промышленной базы и растущий интерес к чистой энергетике. При целевых инвестициях страна может превращать больше местных ресурсов в компоненты батарей, поддерживая рабочие места и устойчивость поставок.

Кроме того, CSIRO недавно создала Австралийскую лабораторию безопасности батарей (ABSF), которая поможет тестировать и изучать безопасность аккумуляторов. Лаборатория должна поддержать безопасное и конкурентоспособное местное производство литий-ионных батарей.

Источник: Tech Xplore