Киловатт - это скорость потока энергии, а киловатт-час - количество энергии. (В бензиновом двигателе скорость впрыска топлива может быть выражена в киловаттах, а количество бензина в топливном баке - в киловатт-часах). Чем больше батарея, тем больше ее емкость для хранения электроэнергии. Стандартная батарея Tesla Model 3 - самого популярного EV в мире в 2021 году - имеет емкость 55,4 кВт-ч, что означает, что она может обеспечить 55,4 киловатта энергии в течение одного часа. Скорость зарядки батареи зависит от самого зарядного устройства; типичная бытовая розетка заряжает примерно 1 кВт, то есть для зарядки Model 3 в этой аналогии потребуется около пятидесяти пяти часов. Но большинство коммерческих или общественных зарядных устройств работают гораздо быстрее - обычно 50 кВт, то есть на подзарядку этого автомобиля уйдет чуть больше часа. Некоторые зарядные устройства работают на мощности 250 кВт и более.
"Если вам нужно накопить больше энергии, значит, вам нужен более емкий аккумулятор. А чем больше батарея, тем больше запас хода", - объясняет Ахмед через Zoom, его длинные белые волосы напоминают Дока Брауна из фильма 1985 года "Назад в будущее". Неудивительно, что чем больше батарея, тем больше металлов вам нужно. В Model 3, объяснил Ахмед, на каждый кВт/ч расходуется 0,11 килограмма лития. (Один килограмм равен примерно 2,2 фунта.) Это означает, что для создания батареи Tesla емкостью 55,4 кВт/ч было использовано примерно 6 килограммов лития. По подсчетам Ахмеда, в ячейках этой батареи также содержится около 42 килограммов никеля, почти 8 килограммов кобальта, 8 килограммов алюминия, почти 55 килограммов графита и около 17 килограммов меди, а в других частях батареи алюминия и меди еще больше.
Однако проблема для американских автопроизводителей заключалась в том, что в США производилось очень мало этих металлов как раз в то время, когда электромобили и другие устройства, работающие на экологически чистой энергии, начали выходить на первый план. Коронавирус усилил эти опасения, еще раз подтвердив потребителям, насколько их повседневная жизнь зависит от таких товаров, как лекарства, одежда и энергия, которые были связаны с далеко расположенными производственными предприятиями, о чем говорится в книге Pandemic, Inc: Chasing the Capitalists and Thieves Who Got Rich While We Got Sick" ("В погоне за капиталистами и ворами, которые разбогатели, пока мы болели"), глубоком исследовании Дж. Дэвида Максуэйна, посвященном теневой финансовой составляющей правительственной реакции на COVID-19. Вторжение России в Украину еще больше усилило эти опасения.
Раньше энергетическая безопасность была связана с сырой нефтью и природным газом. Теперь это еще и литий, медь и другие EV-металлы.
Подумайте о следующем:
К 2023 году Чили и Австралия были крупнейшими в мире производителями лития, но переработка большей части этого металла в форму, пригодную для использования в батареях электромобилей, зависела от Китая. Две крупнейшие в мире литиевые компании - китайские, одна из которых также контролирует четверть акций своего чилийского конкурента SQM, производящего большую часть мирового лития в солончаках Атакама. Соединенные Штаты производят лишь небольшое количество лития на предприятии, впервые построенном в 1960-х годах, и не имеют крупных предприятий по его переработке, хотя у них достаточно неиспользованных запасов для создания миллионов электромобилей. Китай имеет некоторые запасы лития, запертые в трудноизвлекаемых месторождениях.
Китай является крупнейшим в мире потребителем меди и активно закупает этот красный металл, являющийся основным проводником электричества, в Чили, Перу и других странах. Производство меди в США упало почти на 5 процентов в период с 2017 по 2021 год, несмотря на то, что страна имеет вдвое больше запасов, чем Китай.
Индонезия обладает крупнейшими в мире запасами никеля и намерена блокировать экспорт ключевого металла для создания собственной индустрии EV. Единственный никелевый рудник в США будет исчерпан к 2025 году , а в Соединенных Штатах нет никелевого рафинировочного завода. Этот металл играет ключевую роль в повышении плотности энергии батареи EV, что позволяет автомобилю проехать большее расстояние на одной зарядке. В батарее EV, изготовленной с использованием никеля, используется от 40 до 60 килограммов этого металла, в то время как в двигателе внутреннего сгорания - всего 1-2 килограмма.