MOTO 2030 — это пятничная серия Gazeta.pl, в которой мы обсуждаем наиболее важные темы, касающиеся будущего автомобильной промышленности, транспорта и технологий. Также будут интересные рассказы дизайнеров и описания истории компаний, чье прошлое влияет на то, как будет выглядеть автомобильная промышленность будущего. Машины, дороги и города очень динамично меняются на наших глазах. Каждую пятницу журналисты Moto.pl будут писать об этих изменениях. Здесь вы найдете все статьи из серии MOTO 2030.
В этом высоком заявлении нет преувеличения. Давайте вспомним новости из школы. Что такое медь и почему она стала такой важной? Проще говоря: медь – это электричество. Мы находимся на таком этапе развития, когда без него трудно представить использование электричества.
В интернет-источнике мудрости, то есть в Википедии, мы прочитали, что основными физико-химическими свойствами этого элемента являются высокая электро- и теплопроводность и пластичность. Именно эти особенности позволяют медь так охотно использовать во всех устройствах, имеющих какое-либо отношение к электричеству.
Медь относительно доступна и поэтому достаточно дешева, ее высокая пластичность и низкая температура плавления облегчают переработку, эффективность высока, а последующая переработка теоретически может осуществляться неограниченное время без потери качества. Большая часть меди в обращении (около 35%) по-прежнему представляет собой тот же материал, который неоднократно извлекается из изъятой продукции.
Только серебро является лучшим проводником, чем медь
В природе существуют металлы, которые выполняют задачу по передаче свободных электронов даже лучше, чем медь. В первую очередь серебро (оно имеет самую высокую проводимость), но также золото и платина. Вы, наверное, уже догадались, почему они не получили широкого распространения. Затем идет медь, доля которой в смеси элементов земной коры гораздо больше.
Однако, вопреки видимости, его не так уж и много. Из-за ограниченности ресурсов и большой важности его называют стратегическим элементом человечества. Месторождения меди можно разделить на запасы и запасы. Первые представляют собой месторождения, которые были открыты и разведаны с точки зрения количества и возможностей добычи.
Последние представляют собой скорее теоретические соображения. Мировые запасы меди оцениваются не менее чем в 830 миллионов тонн. Ресурсы оцениваются до 5 миллиардов тонн. Среднегодовое потребление меди составляет менее 30 миллионов тонн. Приведенные данные взяты из Copper Alliance.
В зависимости от того, у кого спросить, это либо много, либо мало. Компании, зарабатывающие на добыче, переработке и продаже меди, утверждают, что недостатка в ней никогда не будет, ведь запасы способны обеспечить потребности человечества на сотни лет. Географически они распределены относительно равномерно на Американском континенте (в Чили, Перу, Мексике и США), Австралии и Азии (в Китае, Индонезии и России).
Другие специалисты считают, что будет наоборот, и уже бьют тревогу. Еще два года назад консалтинговая компания Wood Mackenzie предупреждала, что расчеты относительно будущего автомобилестроения неверны. По мнению шотландских аналитиков, если доля электромобилей на рынке вырастет, как ожидается, спрос на медь увеличится на 250% к 2030 году. И речь не об общих потребностях автомобильной промышленности.
Ток в зарядных устройствах берется не из воздуха фото Ionity/Gudrun Muschalla
К 2040 году спрос на медь может увеличиться в 20 раз
Вуд Маккензи говорит, что только для зарядных станций нам понадобится в 2,5 раза больше меди. Такое же увеличение потребления предполагается и в «электрическом плане» президента США Джо Байдена. В 2030 году в мире будет более 20 миллионов зарядных станций.
Их необходимо создавать, если мы не хотим проводить время в бесконечных очередях за электричеством. По данным Международного энергетического агентства (IAE), спрос на медь может увеличиться в 20 раз к 2040 году, а по данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA) – в 9 раз уже к 2030 году.
Развитие инфраструктуры для электромобилей будет не только дорогостоящим и трудоемким, но и потребует гораздо больше ресурсов. Конечно, это не означает, что мы исчерпаем мировые запасы меди в 2030 году, но ежегодные возможности ее добычи и производства ограничены. По мнению многих аналитиков, горно-металлургическим комбинатам будет сложно удовлетворить спрос через 10 лет. Так что же нам следует думать о более отдаленном будущем?
Пока мы упомянули только сеть зарядных устройств, но медь необходима на каждом этапе электрификации автомобилей. Из него изготавливают электроды аккумуляторов (они составляют около 8% веса нескольких стокилограммовых элементов), обмотки двигателей (особенно если мы хотим ограничить долю редкого неодима), элементы инверторов и бортовых зарядных устройств (катушки , трансформаторы и т. д.) и кабели. Электромобиль может содержать более 80 кг меди. В разы больше, чем в двигателе внутреннего сгорания (около 23 кг).
Миллионы километров кабелей также потребуются за пределами автомобилей, чтобы построить соответствующую энергетическую сеть, которая будет поставлять электроэнергию на общественные зарядные станции. Кабели изготовлены из меди. Вся приведенная выше информация говорит о том, что через некоторое время у нас может возникнуть серьезная проблема.
Медеплавильный и рафинировочный завод Глогов фото: KGHM
В этой статье я рассматриваю в первую очередь автомобилестроение, но это лишь верхушка айсберга, когда речь идет о потенциальном увеличении спроса на этот металл. Следует отметить, что значение меди для развития цивилизации выходит за рамки этого.
Ученые считают, что единственный способ добиться устойчивого развития — это как можно быстрее отказаться от ископаемого топлива. Это означает, что энергию придется получать из других источников. Когда дело доходит до электричества, это не имеет большого значения, потому что мы знаем различные лучшие и худшие способы получения его из возобновляемых экологических источников.
Но ископаемое топливо также служит нам, или в первую очередь, источником тепловой энергии, которая необходима в ключевых для человечества отраслях. В основном речь идет о металлургии и производстве бетона, но не только об этом.
В будущем мы не сможем создавать тепло, сжигая сокровища Земли, поэтому тепловая энергия будет создаваться с помощью электричества. Тогда спрос на электроэнергию резко возрастет, а больше электроэнергии означает еще больше меди. Круг замыкается и будет вращаться все быстрее и быстрее.
Tesla Model S и Нагнетатель фото Tesla
Медь — хорошая замена алюминию, но у нее другая проблема
Независимо от того, закончится ли и когда медь, ученые уже задаются вопросом, чем можно ее заменить. О драгоценных металлах не может быть и речи, поскольку они слишком редки. Наиболее перспективным направлением является постепенное замещение меди алюминием. Это металл, обладающий худшей электропроводностью (необходимы более толстые кабели), но он вдвое легче и в четыре раза дешевле.
Попытки пока оптимистичны, а ресурсы боксита - сырья для его производства - практически безграничны. Это самый распространенный металл в земной коре. Хуже всего то, что месторождения сосредоточены в нескольких географических районах. В основном в Африканской Гвинее.
В 2021 году произошел политический переворот, организованный полковником. Мамади Думбуя и цены на алюминий на биржах металлов выросли. Развитие мирового энергетического сектора не должно настолько зависеть от одного источника ценного сырья. По этой причине гораздо проще искусственно контролировать его цену.
Еще одним лидером по запасам алюминия является Австралия. До недавнего времени она также была мировым лидером по ее производству. В 2006 году Alcoa World Alumina Corporation поставила на мировые рынки 18 миллионов тонн этого металла. В последние годы Австралию обогнал Китай. Это результат бурного развития экономики Поднебесной.
Что дальше? Трудно сказать, но, как и в случае с изменением климата, «можно запаниковать». Более того, оба явления – изменение климата и трансформация энергетики – тесно связаны между собой: одно является результатом другого. Конечно, автомобильная промышленность должна научиться управлять рисками лучше, чем раньше, и тщательно планировать будущее, закладывая основы для трансформации. Нынешний кризис, вызванный дефицитом полупроводников, лучшее тому подтверждение.
Изменение цен на медь за последние 45 лет источник: COMEX
Тем временем, помимо алюминия, растет и цена меди на бирже металлических фьючерсов, то есть COMEX. Снижение на графике коррелирует с глобальными экономическими кризисами. После последнего в 2020 году он уже восстановился и достиг самой высокой цены в истории. Это будет постоянная тенденция.
Растущий спрос на медь – хорошая новость для Польши
Медь, вероятно, скоро закончится, но она будет становиться все дороже. Спрос должен расти неумолимо и быстро, а предложение ограничено. Из-за ограниченности ресурсов, качество и количество которых ухудшаются по мере их добычи, медь должна стоить все больше и больше, и корректировок цен не будет.
Долю Польши в производстве меди нельзя игнорировать. Наша страна уже много лет входит в десятку лучших в мире на этом рынке. На этом основана мощь государственной компании KGHM Polska Miedź S.A., которая в настоящее время является шестым производителем меди в мире (восьмым по запасам, содержащим 38 млн тонн этого металла), а также одним мировых лидеров по производству серебра.
В Польше больше меди, чем в Китае, США или России. Он будет зарабатывать все больше и больше денег на меди. Благодаря этому наша страна имеет шанс стать по-настоящему богатой. А поляки? Что ж, будем надеяться на положительные результаты, но будем готовиться к худшему. Давайте пристегнем ремни безопасности в электромобилях, которые (пока) работают на электричестве, вырабатываемом в основном из угля, и приготовимся к сумасшедшей поездке без участия рук.
Медеплавильный и рафинировочный завод Глогув фото: KGHM