Как электромобили и смартфоны начали новую золотую лихорадку

Многие люди не осознают, насколько сильно современная жизнь зависит от различных материалов. Такие технологические продукты, как смартфоны, электромобили, телевизоры с большим экраном и системы "зеленой" энергетики, зависят от широкого спектра химических веществ и элементов. Например, в одном мобильном телефоне содержится более трети элементов периодической таблицы.

По мере роста спроса на высокотехнологичную продукцию растет и потребность в материалах, из которых она производится. Однако предложение этих материалов зависит от многих факторов, таких как политика, экономика и география. Из-за этого цены на них то растут, то падают, а добыча металлов становится рискованным делом. Вот несколько примеров материалов, цены на которые взлетели в последние годы.

Кобальт: Необходим для аккумуляторов

Кобальт - ключевой компонент суперсплавов, используемых в современных реактивных двигателях, а также в батареях, питающих наши телефоны и электромобили. В последние годы спрос на электромобили стремительно растет. Глобальные регистрации электромобилей подскочили с 200 000 в 2013 году до 750 000 в 2016 году. Этот скачок, а также рост в других отраслях промышленности привели к тому, что цены на кобальт за три года выросли с 15 фунтов стерлингов за килограмм до почти 70 фунтов стерлингов за килограмм.

Кобальт необходим для перезаряжаемых литий-ионных батарей, которые сегодня используются в большинстве электронных устройств. Электромобилям (EV) требуется еще больше кобальта, чем более компактным устройствам. В одной батарее электромобиля может содержаться до 15 килограммов кобальта. По мере роста стремления к экологически чистой энергии и транспорту кобальт, вероятно, будет оставаться востребованным. Однако большая часть кобальта поставляется из Демократической Республики Конго (ДРК), страны с политической нестабильностью и сложными условиями добычи. Это усиливает неопределенность в отношении его поставок и цен.

Редкоземельные элементы: Основа современной техники

Редкоземельные элементы - это группа из 17 металлических элементов. Они часто являются побочными продуктами при добыче железа, титана или урана. Эти элементы необходимы для многих современных технологий, включая электромобили, ветряные турбины и смартфоны. Каждый редкоземельный элемент обладает уникальными свойствами, которые делают его ценным в различных областях применения.

Например, неодим необходим для создания сильных магнитов для электромоторов и ветряных турбин. Спрос на электромобили и энергию ветра привел к росту цен на оксид неодима. В конце 2017 года его цена достигла пика в 93 фунта стерлингов за килограмм, что более чем в два раза превышает цену середины 2016 года. Даже после снижения цена на него остается примерно на 40 % выше, чем в 2016 году. Другие редкоземельные элементы, такие как диспрозий и тербий, также пользуются спросом из-за их использования в высокоэффективных магнитах и других технологиях.

Китай является крупнейшим производителем редкоземельных элементов, обеспечивая около 80 % мирового рынка. Однако геополитическая напряженность и торговые ограничения могут повлиять на доступность и цену этих элементов. В результате другие страны стремятся разработать собственные источники редкоземельных элементов, чтобы снизить зависимость от Китая.

Индий: Невидимый металл в каждом экране

Индий - один из самых редких металлов на Земле, однако он используется в устройствах, которые мы видим каждый день. Во всех планшетах и сенсорных экранах используется очень тонкий слой оксида индия-олова, прозрачного проводника. Этот элемент добывается в основном как побочный продукт при добыче цинка, и для извлечения всего 1 грамма индия может потребоваться 1000 тонн руды.

Индий очень важен для электроники, поскольку это лучший материал для изготовления сенсорных экранов. Ученые изучают альтернативные варианты, например графен - разновидность углерода, которая в будущем может заменить индий. Цены на индий резко упали в 2015 году, но в 2016-2017 годах выросли на 50 % и достигли примерно 350 фунтов стерлингов за килограмм. Этот рост во многом обусловлен его использованием в экранах планшетов и другой электронике.

Вольфрам: Тяжелый металл с множеством применений

Вольфрам - один из самых тяжелых элементов, в два раза плотнее стали. Когда-то он был распространенным материалом для нитей накаливания ламп. Несмотря на то что светодиодные лампы в значительной степени заменили вольфрамовые, вольфрам по-прежнему важен во многих повседневных товарах. Он играет ключевую роль в наших телефонах, помогая создавать вибрации. Вольфрам, наряду с кобальтом и неодимом, помогает вращать крошечные моторы, которые генерируют эти вибрации.

Вольфрам также широко используется в промышленности. В сочетании с углеродом он образует карбид вольфрама - очень твердый материал, используемый для изготовления режущих инструментов. Эти инструменты необходимы в аэрокосмической, оборонной и автомобильной промышленности. Вольфрам также используется для изготовления износостойких деталей для буровых машин при добыче нефти и газа, в горнодобывающей промышленности и при строительстве тоннелей.

Почему "новая золотая лихорадка" имеет значение

Новая золотая лихорадка" для этих материалов связана не только с ростом цен, но и с обеспечением стабильных поставок элементов, необходимых в будущем. Поскольку мир переходит на электромобили, возобновляемые источники энергии и передовую электронику, спрос на кобальт, редкоземельные элементы, индий, вольфрам и другие будет расти. В то же время поиск и добыча этих материалов становятся все более сложными и дорогостоящими.

Правительства и компании ищут способы обезопасить свои цепочки поставок. Это включает в себя разработку новых проектов по добыче полезных ископаемых, переработку материалов из старых продуктов и инвестиции в исследования для поиска альтернатив. Например, ученые пытаются уменьшить количество кобальта, необходимого для производства батарей, или найти замену индию в сенсорных экранах. Подобные инновации могут помочь сбалансировать спрос и предложение в будущем.

Заключение

Растущий спрос на электромобили, смартфоны и другие высокотехнологичные продукты вызвал новую "золотую лихорадку" для таких критически важных материалов, как кобальт, редкоземельные элементы, индий и вольфрам. Эти материалы необходимы для технологий, которые питают нашу современную жизнь. Однако их поставки зависят от различных факторов, что делает их доступность неопределенной, а цены - непредсказуемыми. Это создает как проблемы, так и возможности для обеспечения безопасности этих ресурсов в будущем.

Stanford Advanced Materials (SAM) специализируется на поставках высококачественных материалов, включая многие из элементов, являющихся движущей силой этой новой золотой лихорадки. Стремясь поддерживать инновации и устойчивое развитие, компания SAM предлагает надежные решения по поставкам для удовлетворения потребностей современных быстро развивающихся отраслей. Посетите наш сайт, чтобы узнать больше о нашей продукции и услугах.