Єгор Перелигін: «Елементи майбутнього» або як Україні знайти себе у новій технологічній реальності
Авторський блог
Критичний огляд світових тенденцій видобування та глибокої переробки «критичних мінералів» із висновками для нашої держави
Світ сьогодні рухається у нову технологічну, економічну та геополітичну реальність, пов’язану з «зеленою енергетико» та боротьбою за доступ до «критичних мінералів».
По-перше, необхідно відповісти на питання – що таке «критичні мінерали»? Конгрес США у своєму «Energy Act of 2020» визначає критичні мінерали «непаливними» мінералами або мінеральними матеріалами, які є суттєвими для національної безпеки або економіки США, логістичні ланцюжки яких мають високий рівень уразливості від перебоїв та зривів. Критичні мінерали також характеризуються як ключові матеріали у виробництві продукції, відсутність якої має суттєві негативні наслідки для економіки або національної безпеки.
За даними Геологічної служби США (USGS), у переліку критичних мінералів – 50 позицій. Остання редакція офіційного списку була опублікована на початку 2022 року. Він є у вільному доступі на офіційному сайті USGS.
По-друге, необхідно ідентифікувати ключові тренди, проблематику та фактори впливу, які формують нову технологічну реальність у світі:
- Світовий попит на критичні мінерали буде зростати дуже швидко, іноді у геометричній прогресії. Перехід розвинутих країн на електромобілі дасть суттєвий імпульс зростанню попиту на такі критичні мінерали як мідь, літій, нікель, марганець, кобальт, графіт, цинк та рідкоземельні метали. Реалії такі, що середньостатистичний електромобіль потребує у 6 разів більше критичних мінералів ніж середньостатистичний автомобіль з ДВЗ. Розбудова генерації «зеленої» електроенергії потребує у 4-9 разів більше критичних мінералів ніж об’єкти традиційного виробництва електроенергії (якщо рахувати у кілограмах критичних мінералів на 1 MW потужності). За даними Міжнародного енергетичного агентства, інвестиції розвинутих економік у «чисту енергетику» досягнуть 2 трлн доларів США на рік, починаючи з 2030 року. Міжнародне енергетичне агентство також вбачає два сценарії розвитку світової економіки та енергетики: «Stated Policies Scenario» та «Sustainable Development Scenario». За сценарієм «SDS», який базується на успішному впровадженні Паризької кліматичної угоди, наближаючись до 2040 року світовій економіці знадобиться у 4 рази більше критичних мінералів ніж сьогодні. Якщо світ хоче досягнути «нульових викидів» до 2050 року (те що має назву «Net Zero Emissions»), то вже в 2040 знадобиться у 6 разів більше критичних мінералів ніж сьогодні. Світовий попит на літій зросте у 40 разів у 2040 року за сценарієм «SDS». У той же час, світовий попит на графіт, кобальт та нікель зросте у десь 20-25 разів, а на рідкоземельні метали – приблизно у 7 разів.
- Видобування та переробка не встигають вийти на необхідний рівень продуктивності, щоб задовільнити швидкозростаючий світовий попит на критичну сировину та матеріали. Існує дуже великий ризик того, що промисловий запуск необхідної кількості родовищ та виробничих потужностей буде суттєво відставати від необхідних темпів на тлі таких факторів як високій рівень капіталоінтенсивності ГМК сектору, географічна концентрація видобутку та переробки сировини, дуже довгі часові горизонти запуску та реалізації проектів ГМК (повний цикл промислового запуску родовища може займати 16 років від відкриття родовища до першої реалізованої продукції), спадаюча якість руди та зростаюча енерго-інтенсивність видобутку та збагачення, більш вимогливі регуляторні норми, стандарти та правила.
- Географічна концентрація видобутку та переробки критичних мінералів як бомба повільної дії для розвинутого світу. Якщо проаналізувати такі ключові сировинні позиції як літій, мідь, кобальт, нікель та рідкоземельні метали, то утворюється дуже цікава картина світу, у котрій вбачається чітке та системне домінування Китаю.
Австралія є лідером з видобутку літію у світі, Чилі є впевненим лідером з видобутку міді, Конго є світовим лідером з видобутку кобальту, Індонезія є лідером з видобутку нікелю, Китай є лідером з видобутку рідкоземельних металів.
Але, у переробці цих п’яти критичних мінералів – Китай має абсолютне лідерство. Китай переробляє десь 87-88% рідкоземельних металів, майже 60% літію, більше ніж 60% кобальту. Це ми ще не говоримо про графіт, глибоку переробку якого майже повністю монополізував Китай.
Географічна концентрація також негативно впливає на довкілля, оскільки високій рівень концентрації та переробки може посилювати вже існуючі проблеми з навколишнім середовищем. Насамперед це стосується регіонів із уже існуючими проблемами з постачанням води.
Рідкоземельні метали – китайський «хід конем», якій готувався більше 30 років
Якщо літій вважається «новою нафтою» і більшість людей розуміє, що цей критичний мінерал є фундаментальною частиною усіх літій-іонних акумуляторів, то рідкоземельні метали для більшості населення планети – це щось містичне, складне та оповите аурою загадковості.
Більш коректна назва «рідкоземельних металів» є рідкісноземельні елементи (або – РЗЕ). РЗЕ поєднує 17 металів, з яких 14 це представники сімейства лантаноїдів, а інші 3 це скандій, ітрій та лантан. Сьогодні важко переоцінити роль РЗЕ. Лантан та лантаноїди можливо поділити на легкі (6 елементів) та важкі (9 елементів). Типові родовища мають переважно більші концентрації легких РЗЕ (більше лантану та церію, непогані концентрації магнітних елементів) та зовсім невеликі концентрації важких РЗЕ. Для сепарації елементів застосовують кислоти та хімію. Під час процесу сепарації та збагачення вивільняються такі радіоактивні елементи як уран та торій, та досить багато токсичних відходів.
Ключові гравці у видобутку РЗЕ – Китай, США, Австралія та Бірма. Світовий видобуток рідкоземельних металів дорівнював 280,000 тон у 2021 р., демонструючи дуже гарну динаміку зростання у порівнянні з 240,000 тон у 2020 р., та корелюючи з постійно-зростаючим попитом.
РЗЕ грають ключову роль у виробництві постійних магнітів. А саме – неодим. Неодимові магніти є найсильнішими з існуючих сьогодні постійних магнітів. Неодимові магніти також відомі як «NdFeB», або поєднання неодиму, заліза та борона. Турбіни «вітряків» та мотори електрокарів потребують неодимові постійні магніти. Саме ці зелені технології є головними драйверами світового попиту на неодим, празеодим, диспрозій та тербій. Смартфони, аудіо техніка (аудіо колонки), роботи, обладнання для фабричної автоматизації, авіаційне обладнання, високошвидкісні ліфти не можуть існувати без постійних магнітів.
На сьогоднішній день, існує декілька корпорацій та комбінатів, які переробляють легкі РЗЕ (США, Китай, Малайзія, Естонія, Франція та Індія). Але, майже всі важкі РЗЕ проходять переробку у Китаї.
Чому домінування Китаю у сфері виробництва рідкоземельних металів є викликом для західного світу? Китай багато десятиліть формував свою рідкоземельну імперію.
По-перше, Китай дуже рано зрозумів стратегічну важливість рідкоземельних металів у майбутній технологічній революції. Китай також рано зрозумів, що контроль світових ланцюжків видобутку, переробки та виробництва РЗЕ може надати суттєві важелі впливу у геополітичному сенсі та у площині світової економіки.
По-друге, Китай дуже ефективно використав свої конкурентні переваги для залучення інвесторів та операторів з технологіями, капіталом та довгостроковими каналами реалізації продукції. Дешева робоча сила, гнучка екологічна політика, великий внутрішній ринок та досить зручна географія одразу дали перші плоди. Зарубіжні інвестори та оператори навіть не замислювались над потенційними ризиками, коли погоджувались на створення спільних підприємств на території Китаю та з великим ентузіазмом передавали свої технології.
Китай зміг налагодити системний контроль над усіма етапами виробничих та вартісних ланцюжків, і, коли Китаю стало потрібно покращувати економіку виробництва та стабілізувати свій внутрішній попит, він почав використовувати такі інструменти як видобувні квоти та ліміти на експорт рідкоземельних металів. У 2010 року, це призвело до шокових коливань світових цін на РЗЕ. Західний світ був неготовий до таких подій, і, власне, тоді почались перші дискусії щодо ризиків надмірної залежності від Китаю. У 2016 Китай повністю реорганізував весь сектор видобутку та переробки рідкоземельних металів. Тоді було створено 6 ліцензованих корпорацій з видобувними квотами на 2017 рік у 105,000 тон (у 2018 квоти збільшили до 120,000 тон). У 2019 Китай сигналізував всьому світу, та зокрема США, свою рішучість щодо захисту своєї системи видобувних квот. Тоді навіть були розмови про створення чорних списків американських компаній, які могли втратити можливість купувати китайські рідкоземельні метали. Таким чином, Китай систематизував цілий сектор та сформував нові правила гри на глобальному рівні, повернув питання екології до порядку денного виключно на своїх умовах, та взяв під приціл нелегальний видобуток РЗЕ (який міг досягати 100,000 тон на рік до 2017 року, та 50,000-60,000 тон на рік у період 2017-2019, справжню цифру не знає ніхто).
Дії США та Австралії у боротьбі за ланцюги поставок рідкоземельних металів
Сьогодні, США та Австралія нарощують видобуток та потихеньку повертають втрачені позиції (за даними Геологічної служби США у 2021 видобуток РЗЕ в США дорівнював 43,000 тон, в Австралії 22,000 тон). Але, проблема географічної концентрації переробки залишається відкритою. Наразі, цю проблему намагаються вирішити через підтримку двох західних корпорацій та через впровадження спеціальних секторальних програм розвитку Міністерства оборони та Міністерства енергетики США.
У грудні 2020 року, світ побачив народження «MP Materials» як публічної компанії, яка була сформована з останків легендарної «Molycorp» (збанкрутувала у 2015 року). «MP Materials» перезапустили єдине діюче американське родовище РЗЕ «Маунтін-Пасс» та налагодили виробництво матеріалу «NdPr» (неодим-празеодим), після того як консорціум інвесторів придбав активи «Molycorp» у 2017 р. Саме цей консорціум успішно вивів компанію на фондовий ринок у грудні 2020 р. Історія «MP Materials» цікава тим, що ще до того як вийти на фондовий ринок, компанія отримала контракт від Міністерства оборони США на суму 9.6 млн доларів США, а вже у лютому 2022, компанія отримала контракт на 35 млн доларів США у рамках програми «Industrial Base Analysis and Sustainment Program», ціль якої – відновити видобуток та переробку важких РЗЕ на американській території.
У червні цього року, австралійська компанія «Lynas Rare Earths Ltd», через свою дочірню структуру «Lynas USA LLC» підписала контракт з Міністерством оборони США на 120 млн доларів США на будівництво фабрики для переробки та сепарації важких рідкоземельних металів у Техасі, на березі Мексиканської Затоки. Ця фабрика має бути поруч з іншою фабрикою «Lynas», яка повинна забезпечити переробку та сепарацію легких рідкоземельних металів (будівництво фінансується на 50% Міністерством оборони США). Запуск виробництва планується на 2025 рік. Це перший суттєвий крок у розвитку американської переробки РЗЕ, який, по-перше, орієнтований на внутрішні потреби та безпеку США, по-друге, «заточує» увесь виробничий комплекс під імпортовану сировину (з Австралії).
Як західний світ забезпечує своє майбутнє
Ще в березні цього року Адміністрація Президента Байдена заявила, що буде застосовувати інструментарій Холодної Війни для збільшення виробництва компонентів та переробки сировини для літій-іонних акумуляторів. Тоді внесли такі позиції як кобальт, графіт, літій та марганець до спеціального переліку «Defense Production Act» від 1950 р. Ця ініціатива відкрила 750 млн. доларів США у вигляді спеціального фонду державного фінансування для американських гірничодобувних компаній. Саме спеціальний фонд «Title III», працюючий у рамках акту, дозволяє фінансувати не тільки поточну операційну діяльність, а ще додаткову геологічну розвідку, покращення техніки безпеки та нові ТЕО (повноцінне «bankable» ТЕО здатне відкривати доступ до ринків капіталу). Також, цікаве те, що саме «Defense Production Act» був успішно застосованим у збільшенні виробництва сталі під час Корейської Війни. Паралельно США направлять 74 млн доларів США на створення нової картографічної бази, яка покриватиме 30 штатів. І це все тільки вершина частини айсбергу.
Австралія чітко розуміє стратегічну роль ГМК. Стратегія, яка декларується Австралією, говорить про необхідність державних інвестицій у гірничодобувну індустрію. На думку експертів, це дозволить знизити секторальні ризики та капітальну інтенсивність. Як приклад, можна розглянути програму «Critical Minerals Facility», яка стартувала в 2021 році з бюджетом 2 млрд австралійських доларів. Ця програма відкриває доступ до капіталу тим компаніям, яким не вистачає власних фінансових ресурсів, але які мають проекти стратегічного значення та які здатні створювати нові робочі місця у довгостроковій перспективі. У лютому поточного року дві компанії залучили кредитне фінансування в рамках цієї програми. Одна компанія розробляє матеріали для виробництва анодів, інша розробляє новий проект з видобутку та переробки графіту.
Програма «Critical Minerals Accelerator Initiative» направлена на підтримку проектів на початковій стадії (ТЕО, проектування) та на пілотній стадії (пілотний запуск). У той же час, програма «Modern Manufacturing Initiative» відкрила грантів на майже 280 млн австралійських доларів у 2021 році. Проекти, які отримали фінансування, були у сфері сепарації РЗЕ, збагачування ванадію, та виробництва акумуляторів. Програма передбачає загальний бюджет 1.3 млрд австралійських доларів.
Існує багато інших цікавих кейсів, які варті нашої уваги. Канада та Саудівська Аравія роблять багато нових кроків, щоб залучити інвесторів та операторів до свого сектору ГМК. У цьому році, Канада почала вперше блокувати експансію китайського капіталу у своїй гірничодобувній індустрії. Саудівська Аравія у той же час, активно створює виробничі кластери з повним ланцюгом переробки, привертаючи увагу гірничих, хімічних та машинобудівних гігантів та стартапів.
Власні думки та рекомендації для України
Зараз іде руйнівна війна. Ворог знищує нашу інфраструктуру, енергетику та виробництво. Ворог завдає підлих ударів по цивільним об’єктам. Наша економіка знаходиться у «нокдауні». Мільйони громадян виїхали закордон. Офіційно говорять, що Україна втратила приблизно 35% свого ВВП. На практиці, можливо, що все навіть гірше. Але Україна героїчно встояла та зараз успішно контратакує. Нам є чим пишатися.
Але треба називати деякі речі своїми іменами – ми зараз не маємо чіткого бачення, що робити з економікою вже сьогодні під час війни, та після війни. Існує багато ідей, концептів, варіацій «візії», але мені здається, що ми чуємо переважно гасла, бачимо декларативні тези та публікації.
Ми вже зараз повинні говорити про конкретні дії, які можливо робити сьогодні та відразу після того, як ми виженемо ворога з нашої землі.
(1) Необхідно створити сприятливу середу для розвитку науки, аналітики, інжинірингу, проектування, та всього, що стосується «R&D». Це стосується всього ГМК, хімічної промисловості та машинобудування. Ми повинні зробити так, щоб з’явилися капітал та життєздатні бізнес-моделі у спеціалізованих інститутів. Цей напрямок повинен спочатку розвиватись за рахунок грантів, «акселераторів» та державного фінансування, а з часом, буде можливість залучити реальний інвестиційний капітал.
(2) Треба стимулювати геологічну розвідку рудопроявів та родовищ. Якщо «majors» не хочуть заходити на ділянки, то необхідно створити лояльні умови для «juniors», які готові брати на себе ризики та інвестувати у геологічну розвідку. Це загальна тенденція по всьому світу. Нам зараз також потрібна державна програма геологічної розвідки з амбітними планами буріння, яка може штовхнути індустрію до нових цікавих проектів. Також необхідні механізми фінансування «juniors» які хочуть брати на себе ризики країни (це можуть бути внутрішні та зовнішні інвестори, але потрібні гранти). Великі системні «majors» не прийдуть до нас під час війни, зокрема на проекти рівня «greenfield», так як протоколи та нормативи ризик-менеджменту та комплаєнс-контролю у 99% випадків не дозволяють системним гравцям заходити у проекти в країни охоплені війною.
(3) Ми повинні знайти ефективний інструмент координації проектів, програм та ініціатив спеціалізованих інститутів, лабораторій, інжинірингових компаній та «R&D» центрів. Наприклад, Австралія створила механізм «National Critical Minerals Research and Development Centre», який об’єднує таких ключових гравців для розвитку гірничодобувної промисловості та глибокої переробки. На сьогодні ми не маємо чіткого бачення – куди рухати науку та інтелектуальну основу сектору ГМК. Ключова задача такого інституту або механізму – це направити ініціативи, проекти та інтелектуальні потужності у найбільш ефективному напрямку для розвитку галузі в цілому.
(4) Ми повинні повернутись до розвитку проектів з високим рівнем «критичності» для наших стратегічних партнерів. Ми маємо свої рудопрояви та родовища РЗЕ, ми маємо родовища графіту, літію, танталу та берилію. Саме у цих напрямках повинна працювати «державна машина». Треба зрозуміти, де ми можемо бути цікавими для західних виробників, де оптимальна логістика, де ми можемо створити найбільше додаткової вартості? Рідкоземельні метали можуть бути нашою «фішкою» після війни, навіть з нуля, але нам треба створити виробничий кластер та спеціальну економічну зону. Ми можемо як створити виробничі потужності для переробки імпортованої сировини, коли ми матимемо вільний та спокійний доступ до морських транспортних коридорів, так і спробувати налагодити власний видобуток. В Україні існують Новополтавське апатит-рідкіснометалічне родовище, Азовське родовище рідкісних земель, Сущано-Пержанська зона та ще декілька потенційно цікавих рудопроявів. Необхідна геологічна розвідка та вивчення.
Для того, щоб створити такі промислові напрямки, нам будуть потрібні політична воля, зрозумілі регуляторні норми, економічні та фіскальні стимули для інвесторів та операторів, та прозора робота судів та правоохоронних органів.
(5) Залучення одразу після війни «трьох китів» – інвестиційний капітал, технології та системи реалізації продукції – це наш пріоритет. Це фундаментальні основи для розвитку нашої гірничодобувної промисловості та глибокої переробки. Так, ми країна, як має багату та цікаву історію ГМК, але західний світ та бізнес розвивався швидше та більш ефективно. Починаючи з програм автоматизації видобутку, переробки та виробництва, інноваційних програм диспетчеризації кар’єрів та шахт, програм використання зелених технологій у видобутку, та завершуючи програмами очищення води, фільтрації повітря та покращення енергоефективності – західний світ має технологічну перевагу та «know how». Західний світ також має нові технології збагачення та сепарації, які дозволяють «вижимати» більше, що значно покращує економіку виробництва, дає більші концентрації та дозволяє експериментувати зі створенням нових матеріалів.
(6) Стратегічні інвестори та системні оператори потребують юридичних «стабілізаційних механізмів». По-перше, гарантії та стабілізаційні механізми це реальний захист інвесторів. По-друге, це впевненість у завтрашньому дні для довгострокових та комплексних проектів.
(7) Наш головний «КРІ» – це зростання експорту продукції з високим рівнем переробки та концентратів, які мають стратегічну важливість. Наші інші «КРІ» – це створення робочих місць, відкриття та промисловий запуск нових родовищ. Ми повинні зрозуміти, що ми не можемо бути сировинним придатком для розвинутого світу, це значить – сформувати «КРІ» для розвитку глибокої переробки та високотехнологічного виробництва (але все повинно робитись поетапно, та наша інтеграція у світові логістичні та вартісні ланцюги повинна бути побудована на якості та методичності).
Автор блогу: Єгор Перелигін, експерт з критичних мінералів
Фото: Олег Петрасюк, Yesterday & Tomorrow