«Вопрос технологического перехода всегда требует перестройки мышления»
Гендиректор компании «РЭНЕРА» Александр Камашев — об электродвижении как новом экономическом укладе
Компания «РЭНЕРА» — отраслевой интегратор Росатома в области систем накопления электроэнергии. В 2022 году компания начала реализацию проекта строительства первой в России гигафабрики по производству литийионных аккумуляторов для электротранспорта в Калининградской области и запустила сборочное производство систем накопления энергии в Москве. Как создаются отечественные батареи для электрокаров, будет ли электротранспорт массово востребован, к чему приводит рост стоимости лития, насколько электромобильность изменит привычный нам образ жизни и как аккумуляторы будут справляться с холодом — в интервью генерального директора «РЭНЕРА» Александра Камашева.
Источник питания для электромобильности
— В последние месяцы электромобили стали одним из ключевых трендов: запускаются новые проекты, инициируются дискуссионные площадки, внедряются производства — выглядит как глобальная структурная перестройка. Чем, на ваш взгляд, вызван такой ажиотаж: это последствия административных решений или эволюционно-технологический процесс?
— Сразу договоримся, что мы используем два термина: «электродвижение» и «электромобильность». По сути, это одно и то же. Электромобили — это просто транспортное средство, а электродвижение — переход на новый экономический уклад жизни, сюда входит и новая зарядная инфраструктура, и в целом другое понимание логистики грузов и организации перемещения.
То, что происходит с технологиями сейчас, безусловно, эволюционный вариант. Концепция развития электромобильного транспорта в РФ до 2030 года принималась в августе 2021 года: в то время была совсем другая экономическая конъюнктура, а развитие и популяризация этого направления активно проявились только в последние месяцы. У этого есть причины.
ООО «РЭНЕРА» (входит в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ») — активно развивающийся отраслевой интегратор Росатома в области систем накопления электроэнергии. Компания производит литийионные системы хранения энергии для источников аварийного и бесперебойного питания, гибридных систем с участием возобновляемых источников генерации, тяговые батареи для электротранспорта, спецтехники и других направлений. Компания, в частности, реализует проект по строительству в Калининградской области завода по производству литийионных ячеек и аккумуляторных батарей общей мощностью выпускаемых устройств около 4 ГВт∙ч в год.
Подробности
Отечественный автопром столкнулся с объективными сложностями. Машины в том виде, в каком они выпускались прежде, стало сделать либо невозможно, либо очень сложно: производство деталей и комплектующих внутри страны было организовано не полностью, сложности с цепочками кооперации привели к остановке части производств, и объемы выпуска упали.
С другой стороны, все, кто имеет отношение к автопрому, понимают, что переход на электромобильность — тренд, с которым нельзя не считаться. Дальше выбор: либо попытаться восстановить прежнее производство и начать самим делать коробки передач, детали зубчатых передач и прочие детали, либо идти сразу в совершенно другую плоскость — производить транспортные средства, которые изначально проще.
Представьте себе детскую игрушку на двигателе внутреннего сгорания — такие есть, стоят космических денег, потому что это сложно. И представьте себе игрушечный электромобиль: двигатель и батарейка, в нем больше ничего нет. Понятно, что, когда мы говорим про серьезные вещи, это не так просто, но образ понятен: автомобиль с ДВС гораздо сложнее в производстве и эксплуатации, чем автомобиль на батареях. Локализации электромобиля добиться проще: количество деталей составит порядка 3 тыс., в то время как в автомобиле с ДВС их на 50% больше.
Сейчас, на мой взгляд, происходит перестройка именно в сторону производства новых типов транспортных средств, поэтому мы видим, что один за другим наши производители заявляют о планах по созданию и выводу на рынок своих моделей на электродвигателе.
— Какую роль в этом процессе играют накопители? Насколько развитие этой технологии влияет на стоимость электромобиля?
— Батарея в электромобиле выполняет функцию хранилища энергии. Ее доля в общей стоимости электромобиля сейчас может составлять 40%, но этот показатель меняется: технология развивается и совершенствуется, оптимизируются расходы.
Главный запрос к таким аккумуляторам — увеличение плотности энергии. Оптимально для удовлетворения этих требований подходит литийионная ячейка на основе технологии NМС (никель-марганец-кобальт) с высокой энергоемкостью и мощностью.
Мы со стороны Росатома как раз реализуем проект по разработке и производству систем хранения энергии на литийионных аккумуляторах.
— Почему практическое применение этого вида энергии возникло именно в Росатоме?
— Здесь собрались все необходимые технологии. Все пошло от лития: мы, как структурная часть Росатома, традиционно являемся единственным производителем лития и литиевых компонентов в РФ, системным игроком. Литий и литиевые компоненты используются в ядерной энергетике, поэтому мы умеем работать с литием, делать из него разные вещества. Это дает основу для первой стадии производства батареи. Это химия. Следующая стадия — машиностроение, оно в Росатоме достаточно развито, дальше цифра, системы управления — это тоже компетенции Росатома. Если все вместе сложить, получается, что в Росатоме, а теперь и в «РЭНЕРА» как в отраслевом интеграторе, все это аккумулировано.
В 2021 году на территории Московского завода полиметаллов (МЗП) открыли опытно-промышленный участок сборки и тестирования литийионных батарей «РЭНЕРА». Спустя год здесь развернули новую производственную площадку накопителей энергии мощностью в 10 раз выше по сравнению с прежним участком. Годовой объем выпуска продукции составит до 150 МВт·ч батарей для стационарных систем (совокупная емкость выпускаемых устройств) или порядка 2 тыс. тяговых аккумуляторных батарей для электротранспорта.
— В октябре 2022 года «РЭНЕРА» запустила строительство завода по производству батарей в Калининграде. Это будет полностью собственное отечественное производство или что-то нужно по технологиям закупать у западных партнеров?
— Мы решаем этот вопрос, и в 2025 году, когда в Калининградской области будет запущен наш завод, это будет уже предприятие полного цикла, полностью собственные технологии.
На заводе будет проходить полный цикл операций: от смешивания компонентов катодных и анодных масс до выходного контроля литийионных аккумуляторов.
Заявленная мощность завода — 4 ГВт∙ч в год. Это тот объем производства, который мы готовы обеспечить за год. В автомобиле в среднем, чтобы у него запас хода был от 400 км, нужно иметь возможность хранить до 80 кВт∙ч энергии. Иными словами, такой мощности завода будет достаточно для производства 50 тыс. батарей для электромобилей в год.
— В каком виде транспорта будет наиболее востребована ваша батарея?
— В первую очередь речь идет о личных автомобилях. Общественный транспорт при всем его значении не дает больших объемов с точки зрения производства. По сравнению с частным транспортом общественного гораздо меньше. Но это не означает, что городской транспорт останется без российской батареи.
— Существуют ли климатические ограничения для батарей?
— Они есть в силу химии — это очевидно, нельзя законы природы не иметь в виду. Но это следующий этап: если у вас за окном –35 °С и у вас автомобиль с ДВС, то, скорее всего, он не заведется и вы никуда не уедете. А на электромобиле поедете.
Чем опасен холод? Химические процессы не происходят с той скоростью, с какой они должны происходить. При этом допустимо снять маленькие токи с батареи либо взять какой-то дополнительный аккумулятор, который не будет использовать энергию основной батареи, и за счет этой энергии подогреть батарею хотя бы до 0 °С. В этом случае электромобиль будет работать в штатном режиме. При любой температуре за бортом. То есть в перспективе это вопрос решаемый.
— Оцениваете ли вы будущий потребительский спрос как риск? Электромобили и стоят дороже, и непонятно, будут ли массово востребованы.
— Давайте сравним цены на электромобили и автомобили с ДВС. К примеру, цена на электромобиль Evolute (седан) составляет около 3 млн рублей. Мы говорим о значительной локализации производства в РФ: по условиям специнвестконтракта, на авто бренда предоставляется госсубсидия (Минпромторг возобновил программу льготного кредитования, предоставляя скидки на первый взнос. Покупатели Evolute могут рассчитывать здесь на максимальную скидку 35%, но не более 925 тыс. рублей. — Ред.). Получается уже 2 млн с небольшим. Добавьте сюда то, что электромобили значительно дешевле в эксплуатации. Сейчас заправка автомобиля с ДВС обходится примерно в 3–3,5 тыс. рублей на 400 км. Ночная зарядка электромобиля на то же расстояние будет стоить 200–400 рублей.
И с развитием технологии и производства электромобили будут становиться все более доступным и массовым видом транспорта.
— Насколько спрос на батареи со стороны автопроизводителей высок сейчас?
— Пока получается так, что наших мощностей при реализации всех заявленных планов не хватит для насыщения российского рынка. И мы действительно рассматриваем возможность в будущем масштабировать производство. Если сегодня взять всех автопроизводителей и разработчиков, которые хотят выйти на внутренний рынок, — там не 50 тыс. машин в год. Даже в Концепции развития электротранспорта в РФ речь идет о выпуске 217 тыс. электрокаров к 2030 году при среднем сценарии.
При этом каждый автопроизводитель, который намерен выпускать электромобили в России, чтобы иметь возможность использовать субсидию, должен выполнять обязательства по локализации. По требованию правительства заключается соглашение, устанавливается график и количество баллов за локализацию, которые должны набирать автопроизводители для подтверждения прав на преференции. Это серьезная ответственность. В расчете баллов очень большой объем занимают батареи, потому что в себестоимости автомобиля они действительно большая составляющая.
Сейчас мы видим, что российский рынок позволит полностью загрузить наше производство, но мы не будем отказываться и от экспорта при возникновении такой возможности.
Цена лития
— На фоне популярности электромобилей резко стала расти стоимость лития: по разным оценкам, за год цена на этот металл выросла в 8–10 раз. Это, на ваш взгляд, свидетельство дефицита лития или, скорее, спекулятивная история?
— Сейчас все металлы растут в цене, не только литий. Насчет батарей для электромобилей нужно внести уточнение: то, что сейчас выходит в общее информационное пространство, несколько искажает реальную картину.
Мы говорим «литийионная батарея», первое слово здесь «литий», и всем кажется, что она из него и сделана. Но по факту в самом аккумуляторе этого металла — несколько процентов, все остальное — это другие вещества и материалы. Сами ячейки, из которых и собирается батарея, сделаны на основе технологии NМС (никель-марганец-кобальт). Непосредственное влияние стоимости лития и литиевых соединений на цену батареи не настолько велико, там есть другие компоненты, которые влияют сильнее.
— И тем не менее — в перспективе ажиотажный спрос на литий может стать проблемой для развития отрасли? Может ли это потенциально стать проблемой для производителей в России, где сейчас добыча лития фактически не ведется?
— Давайте смотреть. На 800–1000% выросла стоимость лития. Продажи электромобилей при такой динамике цен на металлы растут? Растут. Производство аккумуляторов растет? Растет. Это первый фактор.
Второй фактор: Россия — третья в мире страна по запасам лития. Единственная проблема: он здесь более трудноизвлекаемый, чем в ряде других регионов мира. При той цене, которая была до стремительного роста стоимости лития, разработка российских месторождений не выглядела рентабельно. Но сейчас, при растущей цене, такие проекты выглядят уже экономически привлекательно.
И получается, как мы видим, что при высоких ценах на литий рынок электродвижения развивается и при этом становится рентабельным добывать этот металл в России.
— Вы на своем производстве в Калининградской области рассчитываете на литий с российских месторождений или на импорт?
— С российских. Опять же уточню: сам по себе литий в аккумулятор не ставится, его нужно преобразовать сначала в специальный активный материал, туда еще много других компонентов входит. По факту получается специальное соединение, в состав которого входит литий. Другие элементы, которые нужны для производства батарей, есть в России.
— Вы рассчитываете сохранить монополию на производство аккумуляторов в России или ожидаете появления конкурентов?
— Мы всегда за здоровую конкуренцию. Потенциальные возможности для появления конкурентов в России точно есть, но и конкуренцию с импортерами для нас никто не отменял: все наши планы нацелены на то, чтобы обеспечить цену, которая будет конкурентна на мировом рынке. И по всем остальным базовым параметрам — по энергоемкости, возможности выдачи определенного номинала тока и т. п. — наша продукция должна быть на мировом уровне, другого варианта нет.
— Литийионные батареи — это промежуточная технология и в будущем появятся совершенно другие накопители? Или вы чувствуете, что именно это направление нужно развивать и совершенствовать?
— На самом деле надо делить вопрос: мы строим фабрику, это сборочное производство, и здесь в каком-то смысле все равно, что собирать. Если поменяется химия и будет не литий-ион, а натрий-ион, мы сделаем натрийионную ячейку на том же заводе, потому что принцип тот же самый.
Если же вообще электрохимическая система изменится, то это будет не тот аккумулятор, который мы знаем сейчас, потому что, например, свинцово-кислотный и литийионный носитель — это разные системы и совершенно разные технологические процессы.
И все же если мы говорим о развитии и применении технологии именно для массового спроса, то на ближайшие годы это совершенно точно будет все, что касается усовершенствования литиевых технологий. Возможна замена материала — переход с лития на другие элементы, но тип электрохимической системы будет оставаться тем же самым. Поэтому мы рассчитываем на то, что наши мощности будут использованы для новых поколений ячеек.
С другой стороны, мы и сами работаем над тем, чтобы эти новые поколения появились: мы запускаем производство натрийионных ячеек, литий-серных ячеек, работаем над совершенствованием материалов, которые сейчас используются.
— А какой лаг по времени у этапов смены технологий?
— Вопрос прямого ответа не имеет. Сейчас меняются материалы, но это не смена технологий. Материалы становятся лучше, лучше становится катод, лучше становится анод, лучше становится электролит — и это происходит довольно часто с лагом в два года. И мы сами меняем материалы: то, что было в наших ячейках несколько лет назад, — это не то, что мы используем сейчас. И на самом деле то, что используем сейчас, — не то, что мы будем делать на фабрике в Калининграде через несколько лет. Эти материалы мы меняем, и это нормальный органический процесс.
Что касается смены технологий — пока мы не видим тенденции к тому, что следующие поколения электромобилей не будут использовать электрохимическую систему на основе литий-иона, а будут использовать что-то другое. Да, есть разработки, есть даже определенные результаты. Но всегда в таких разработках остается еще масса проблем, которые не решены. Например, в части циклированности. Допустим, есть литий-серная ячейка — у нее очень высокая плотность энергии, но она не позволяет выдавать большое количество циклов, то есть она вообще мало циклов выдает. И это означает, что ее пока вообще нельзя применять в таких изделиях, как электромобили.
Электродвижение как новый образ жизни
— Вы сами ездите на электромобиле?
— Да.
— Для вас как пользователя нынешнее состояние инфраструктуры является ограничением? Насколько это решаемая проблема: можно ли будет проехать на электромобиле из Новосибирска в Омск, например?
— Сейчас в каждом большом городе есть заправки. Если вы найдете специальное приложение и откроете карту заправок, то увидите, что каждые 100–200 км электрозаправки есть. У них разные стандарты, вскоре это будет систематизировано, и на каждой заправке будет определенный тип разъема, через который можно будет заряжать свой электрокар. Пока это все разное.
— Сколько лет примерно потребуется на создание столь же плотной электромобильной инфраструктуры, как у бензиновых АЗС?
— По моим оценкам, вообще создать зарядную инфраструктуру гораздо проще, чем создать заправочную для обычных видов топлива. Да, это мощность, она должна быть доступна на определенных участках территории, но это не создание таких комплексов, как АЗС.
— Насколько оправданы претензии экологов к тому, что процесс производства аккумуляторов и переработки неэкологичен?
— Основные претензии звучали к процессу добычи лития, насколько я понимаю. Сейчас в основном литий поступает из стран Латинской Америки, и да, процесс его добычи в этом регионе сопровождается высушиванием озер. Но страны озаботились этим вопросом, и все новые проекты, которые касаются разработки литиевых месторождений, уже должны полностью обеспечивать экологичность. Допустим, та же технология добычи лития, которой обладает Росатом, не предполагает высушивания озер: она предполагает абсорбирование, извлечение лития без ущерба для экологии. И это совершенно другая конъюнктура с точки зрения того, как это направление будет развиваться дальше. Если мы говорим про добычу в рудных залежах, не из жидких веществ, то технология будет другая.
Если говорить об экологичности самого производства батарей, то мы проектируем фабрику, с которой не будет каких-то серьезных выбросов, мы достаточно внимательно к этому относимся.
Еще один важный момент — утилизация отработавших элементов. В ближайшие годы появятся технологии, которые позволят извлекать из аккумуляторов ценные компоненты и возвращать их в оборот. Так, после использования аккумуляторов в транспортных средствах остается большое в процентном соотношении число ячеек, которые еще могут эксплуатироваться, но уже в менее интенсивном режиме, например как источник бесперебойного питания. Полностью выработавшие свой ресурс элементы можно безопасно утилизировать: сейчас эти технологии активно развиваются, в том числе внутри структур Росатома.
— Помимо технологического, есть еще вопрос культуры обращения с отходами: как это будет работать на практике, если людям проще выбросить выработавший свой ресурс аккумулятор?
— Я думаю, что для электротранспорта внедрить систему переработки и утилизации гораздо проще, чем для обычных батарей. Батарея в автомобиле — громоздкая вещь весом 500 кг, никакой частный автовладелец ее просто так не выбросит — будет оставлять в сервисных центрах, а с ними можно достаточно централизованно отработать дальнейшую жизненную цепочку этого продукта.
Сейчас есть утилизационный сбор на автомобили и на электромобили есть. Даже на базе этого утилизационного сбора государство берет на себя функции организации дальнейшего использования либо переработки всех элементов электромобиля. А это и батарея, и железо, и другие компоненты.
— Изменит ли переход на электромобили глобально нашу среду обитания? Каким будет мир электромобильности?
— Категорично сказать, что весь мир поменяется, когда все начнут ездить на электромобилях, как это было, когда вдруг появились массовые машины с ДВС, наверное, нельзя. Но совершенно точно города станут более комфортными, потому что электрокары не шумят, не создают выхлопов. Это очевидно.
Изменится энергосистема, потому что точки выдачи должны быть достаточно частыми и достаточно мощными, чтобы обеспечить быструю зарядку. Сами зарядные станции, или точки зарядки электромобилей, станут более компактными — это также отразится на облике городов.
на 50%
меньше деталей в электромобиле, чем в автомобиле с ДВС
40%
может составлять доля батареи в общей стоимости электромобиля в настоящее время
500 кг
вес батареи электромобиля
20–30 минут
составит время зарядки батареи электромобиля на 70%
будет стоить ночная зарядка электромобиля на 400 км (заправка а/м с ДВС на такое же расстояние обходится сейчас примерно в 3–3,5 тыс. руб.)
Цифры
Более комфортная среда будет настроена на распределенную энергетику — это то, к чему мы в принципе стремимся. Электромобили просто значительно ускорят процесс. Будут развиваться распределенные сети, так как нужно будет больше точек подвода достаточного количества мощности для зарядки, будут совершенствоваться накопители для распределенной энергетики.
— Накопители нужны будут для электрозаправок?
— В среднем батарея в электромобиле — это 80 кВт∙ч. Чтобы владельцу комфортно заправляться, пользуясь общественной инфраструктурой, должны быть быстрые зарядки. Это означает, что для каждого автомобиля нужно 120 кВт подводимой мощности. Если на заправке 10 постов и приехало 10 машин одновременно, то, чтобы за 20 минут всем зарядиться, нужен приличный объем мощности. Другой вариант — подвести мощность для пяти постов зарядки, а остальное иметь в резерве в накопителе.
— Технологически накопители и батареи сильно отличаются?
— В принципе они одинаковые, только в первом варианте ячейки находятся в шкафах, а во втором — в батарейном блоке. А принципы и технологии одни и те же.
— Системы быстрой заправки электромобилей по времени уже сопоставимы с обычной системой заправки топливом?
— Сопоставимы. Это, конечно, не 3 и не 5 минут. Это будет 20–30 минут, но батарея зарядится на 70%, этого будет достаточно для передвижения по городу.
Машины вообще рекомендуют не заряжать до конца. Когда батарея заряжена полностью, то в меньшей степени использует рекуперацию энергии: ей энергию некуда возвращать, и машине приходится тормозить колодками вместо того, чтобы тормозить двигателем.
— Сокращение времени зарядки — решаемый вопрос или 20 минут — уже предел?
— Это решаемый вопрос, но есть ли в нем необходимость? На самом деле быстрые зарядки нужны в основном тем, кто работает в таксопарках и интенсивно пользуется автомобилем. Обычный потребитель будет ими пользоваться от случая к случаю: когда надо большое расстояние проехать, например.
Когда вы пересаживаетесь на электромобиль, у вас немного перестраивается мышление: при отсутствии большого количества быстрой зарядной инфраструктуры вы, чтобы чувствовать себя уверенно, должны понимать, сколько проедете за день. Это единственное отличие. Например, у вас есть заряд на 50 км, а в радиусе 2–3 км есть быстрая зарядка, вы туда заехали на 15 минут, и у вас стало еще плюс 100 км, и вы спокойно доехали до дачи или загородного дома, где можно заряжаться от сети.
— Это сложный тип мышления. Это про планирование.
— Это ограничения текущего времени. Если зарядные станции в доступном радиусе, то вы не будете об этом думать. У вас загорелся индикатор, что заряда осталось на 70 км, и вы спокойно едете на заправку. Единственное, если у вас время ограничено, вы заправитесь не полностью, а за 10–15 минут на плюс 150 км — этого будет достаточно, чтобы добраться до места, где вам будет более комфортно заправляться.
Вопрос технологического перехода всегда требует перестройки мышления. Мы могли бы сколько угодно доказывать, что можно продолжать ездить на лошадях, когда появились транспортные средства иного уровня. Конечно, тут переход не настолько колоссальный, но нужно признать, что электромобиль — транспортное средство иного уровня по разным факторам: по экологичности, экономичности, по степени обслуживания — вы не будете слышать, что у вас какой-то сальник где-то потек и вам его срочно нужно менять, по тому, насколько комфортно в таком автомобиле просто ехать.