ТВЭЛ (входит в Росатом) наращивает свое присутствие сразу в двух сегментах рынка литий-ионных технологий. В марте Ангарский электролизный комбинат запустил опытную установку по производству гидроксида лития, а РЭНЕРА закрыла сделку по покупке 49 % акций Enertech International — корейского производителя электродов, литий-ионных аккумуляторных ячеек и систем накопления энергии.

Сырье для батарей

На Ангарском электролизном химическом комбинате (АЭХК, входит в ТВЭЛ) заработала опытная установка по производству гидроксида лития батарейного качества. Этот материал используется в производстве химических источников тока — ​проще говоря, литий-ионных ячеек и батареек.

Во время опытно-промышленной эксплуатации на установке будут отработаны технологические режимы, подтверждены параметры технологического процесса, получены опытные образцы продукции. На основании полученных результатов АЭХК будет разрабатывать решения для крупнотоннажного производства, которое должно заработать в 2024 году.

В соответствии с целью устойчивого развития ООН «Ответственное потребление и производство» процесс будет безотходным и менее энергоемким. Классическая технология предполагает обработку литиевого сырья гидроксидом кальция. В результате на тонну продукта приходится тонна отходов — ​карбоната кальция, куда частично переходит и литий. АЭХК использует усовершенствованную технологию: для нее не требуется ничего, кроме литиевого сырья и воды.

Новое производство будет ориентировано на экспорт. Предполагается, что уже в нынешнем году начнутся продажи. Покупать гидроксид лития будут производители компонентов для ячеек. «Производство гидроксида лития на АЭХК позволит ТВЭЛ укрепить позиции на мировом рынке литиевой продукции, который, согласно прогнозам на ближайшее десятилетие, будет иметь двузначные темпы роста», — ​отметил директор бизнес-направления «Спецхимия» АО «ТВЭЛ» Михаил Метелкин.

Ячейки для будущего

У ТВЭЛ уже есть сборочное производство накопителей в новоуральском «Центротехе», но комплектующие для них — ​литий-ионные ячейки — ​пока приходится импортировать. Цель сделки РЭНЕРА (интегратор по системам накопления, входит в ТВЭЛ) с Enertech — ​построить и запустить в России в 2024 году завод по производству литий-ионных ячеек. Годовая мощность первой очереди составит 0,6 ГВт·ч. К 2030 году или несколько позже завод нарастит мощность до 2 ГВт·ч в год.

Аккумуляторные ячейки бывают разных видов. Чаще они цилиндрические — ​внешне напоминают обычные батарейки АА, реже — ​призматические, в жестком пластиковом или алюминиевом корпусе. Есть еще паучи — ​тонкая плоская призма, заключены в мягкий алюминиевый корпус. Внутри корпуса — ​электролит, листы катода и анода, между ними сепаратор. Чтобы собрать накопитель нужной мощности, ячейки группируют в модули последовательно или параллельно и подключают общую систему управления. Затем полученные модули вставляют в общий корпус, подключают контроллеры, систему терморегулирования, настраивают программное обеспечение (BMS) — ​и накопитель энергии готов.

В пресс-службе ТВЭЛ объяснили, что разработка и внедрение в массовое производство технологии изготовления литий-ионных аккумуляторных ячеек занимает годы. А поскольку рынок растет быстро, покупка компании с имеющейся технологией — ​более выигрышный для бизнеса вариант.

РЭНЕРА планирует продавать и ячейки, и модули, и системы накопления энергии. Задача компании — ​структурировать портфель заказов таким образом, чтобы основной объем приходился на последние два продукта. Рынки сбыта — ​как внутренний (в том числе внутриотраслевой), так и мировой.

Выйти на внешние рынки РЭНЕРА поможет Enertech, у которой наработана клиентская база по всему миру. «Объединение с технологическим партнером — ​это стратегически важный этап для развития бизнеса Росатома в сегменте накопителей энергии. Это позволит увеличить производственные мощности, значительно усилит наши компетенции и разработки в области литий-ионных батарей, а также откроет выход на зарубежные рынки», — ​уверена Наталья Никипелова.

Накопители используются в двух ключевых сегментах. Это экологичный транспорт (электрокары и электробусы) и электроэнергетика — ​здесь накопители применяют в качестве резервных источников электроэнергии, в системах по управлению спросом, в ЦОДах, установках, работающих на ВИЭ, в сетевой инфраструктуре энергораспределительных организаций и т. д.

«Благодаря вхождению в капитал компании Enertech мы выстроим в России полную производственную цепочку от литий-ионных ячеек до готовых накопителей и выйдем на зарубежные рынки с продукцией мирового уровня. Я уверен, что завод также станет стимулом развития производства отечественного электротранспорта», — ​отметил Генеральный директор ООО «РЭНЕРА» Эмин Аскеров.

Мировой рынок накопителей чрезвычайно перспективен и, как ожидается, будет расти гигантскими темпами. Объем установленных мощностей для производства накопителей, по данным Bloomberg, в 2020 году достиг 540 ГВт·ч. Прогноз на 2025 год — ​2 ТВт·ч. Спрос 2020 года Bloomberg оценил в 126,6 ГВт·ч. К 2025 году он может составить 682,7 ГВт·ч, а к 2030 году — ​2 ТВт·ч.

Справочно

Топливная компания Росатома «ТВЭЛ» –холдинг, куда входят предприятия по фабрикации ядерного топлива, конверсии и обогащению урана, производству газовых центрифуг, а также научно-исследовательские и конструкторские организации. ТВЭЛ обеспечивает топливом в общей сложности 75 энергетических реактора в 15 государствах, исследовательские реакторы в девяти странах мира, а также транспортные реакторы российского атомного флота.

Справочно

Количество электроэнергии, которое запасает, а затем отдает накопитель, измеряется в Вт·ч и производных единицах. Емкость накопителя измеряется в А·ч — ​это сила тока заряда, который может принимать или отдавать аккумулятор при определенном напряжении за отрезок времени. Формула перевода емкости в электроэнергию: E = U·Q, где E — ​энергия (Вт·ч), U — ​напряжение (В), Q — ​электрический заряд (А·ч).