Точка роста — алюминий

Анализ тенденций выпуска алюминия позволяет сделать вывод о возрастающей роли этого металла в экономиках разных стран. В Беларуси отсутствует производство первичного алюминия. В то же время для его освоения имеются все предпосылки, в том числе мировой опыт, собственные месторождения сырья и мощный источник электроэнергии — БелАЭС. В перспективе производство и применение алюминия могут дать толчок дальнейшему развитию промышленности Беларуси по аналогии с другими экономически развитыми государствами.

УРОВЕНЬ ПОТРЕБЛЕНИЯ

Объем использования алюминия (Al) в развитых странах хорошо корреспондируется с темпами роста их экономик. По его среднедушевому ежегодному потреблению в лидерах Южная Корея — 28,4 кг на человека и Китай — 28,1 кг на одного жителя. В Германии этот показатель равен 25,2 кг, в США и Японии — примерно 16,8 и 16,6 кг, в России — 6,6 кг. Среднемировой уровень составляет примерно 9 кг на человека в год (рисунок 1).

В то же время в Беларуси объем использования алюминия оценивается в пределах 3 кг на человека, что свидетельствует о недооценке важности его применения в экономике страны.

СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ

Этот металл используется в машиностроении, металлообработке, строительстве, а также химической, пищевой и других отраслях. Благодаря легкости, прочности, долговечности, нетоксичности, способности принимать любые формы он востребован в строительстве и архитектуре, где расходуется примерно четверть всего производимого в мире алюминия. Кроме того, это один из важнейших материалов, способствующих декарбонизации экономики. Пластичность, а также барьерные качества металла сделали его самым универсальным упаковочным материалом в мире.

Легкость алюминия дает ему много преимуществ в транспортной отрасли. Особенно важно его применение в авиастроении, где малый вес обеспечивает лучшие летные качества. Килограмм алюминия, используемого вместо более тяжелых металлов в автомобильной промышленности, уменьшает потребление бензина на 8,5 литра в год и приводит к сокращению выбросов CO₂ на 20 кг. Если 10 лет назад на один автомобиль приходилось 90—100 кг алюминия, то сейчас этот показатель вырос до 160 кг, а к 2025 году, ожидается, составит не менее 250 кг.

Растущие цены на замещающие металлы, такие как цинк и медь, также стимулируют прямое увеличение спроса на алюминий в энергетике, транспорте и строительстве. В долгосрочной перспективе бурное развитие индустрии электромобилей и ужесточение экологических требований должны стать ключевым драйвером роста мирового спроса на этот металл.

По мнению экспертов, потребление алюминия тесно связано с развитием высокотехнологичных производственных отраслей — это автопромышленность, авиация, аэрокосмические проекты, электротехника и другое. Стимулирование потребления алюминия как высокотехнологичного материала с уникальными свойствами повлечет за собой развитие смежных отраслей, рост налоговых поступлений и высокотехнологичного экспорта, создание рабочих мест.

Соединения алюминия востребованы в химической промышленности (катализаторы) и в металлургии (сплавы). Производство мобильных средств связи нуждается в большом количестве этого цветного металла. Все ведущие бренды — Samsung, Sony, Lenovo, HTC, Xiaome — имеют собственные алюминиевые смартфоны. Сегодня вкладываются десятки миллионов долларов в развитие технологий 3D-печати изделий из этого металла. Строятся исследовательские и производственные центры, в задачи которых входит создание новых материалов и методов печати алюминием.

По прогнозу International Aluminium Institute (IAI), глобальное потребление Al продолжит увеличиваться на 2—4% в год и к 2040 году достигнет 140 млн тонн в год, прибавив более 55% по сравнению с 90 млн тонн в 2019-м. Из них 45% придется на вторичный алюминий против 35% сегодняшних.

По масштабам производства и потребления Al занимает второе место после железа и первое — среди цветных металлов (рисунок 2).

 Цена на алюминий определяется в ходе торгов на международных сырьевых площадках, наиболее известная из которых Лондонская биржа металлов (LME), и характеризуется волатильностью (рисунок 4).

Согласно данным Геологической службы США несомненным лидером по производству алюминия является Китай (56% общемирового производства). Далее с большим отрывом следуют Индия (6%) и Россия (6%), Канада (5%), ОАЭ (4%) и прочие страны (24%) (рисунок 5).

КНР играет ключевую роль не только в производстве, но и в потреблении алюминия (рисунок 6).

Структура применения алюминия в отраслях экономики в развитых и развивающихся странах различна (рисунок 7).

ДОБЫЧА И ПЕРЕРАБОТКА

В чистом виде на Земле алюминий не встречается. Его нельзя получить плавлением руды в печи, как это происходит, например, с железом. Процесс получения Al значительно сложнее: он включает добычу бокситов (основного сырья для алюминиевой промышленности), их переработку в глинозем и последующее производство алюминия.

Запасы боксита в мире распределены неравномерно, они очень ограничены. Существует несколько бокситоносных районов: Западная и Центральная Африка (основные залежи в Гвинее), Южная Америка (Бразилия, Венесуэла, Суринам, Гайана), Карибский регион (Ямайка), Океания и юг Азии (Австралия, Индия), Китай, Средиземноморье (Греция и Турция), Россия (Урал).

По данным Геологической службы США, в целом мировых запасов природных ресурсов бокситов достаточно для удовлетворения мировых потребностей в алюминии в течение продолжительного времени: все ресурсы бокситов оцениваются в 55—75 млрд тонн (рисунок 8).

Понимая важность сырьевой базы, крупнейшие мировые производители этого металла поделили основные месторождения бокситов высокого качества — с содержанием глинозема не менее 50%. Другим компаниям остается либо приобретать его на открытом рынке и быть всецело зависимыми от колебания цен, либо объединять усилия с владельцами месторождений.

СПРАВКА

К самым высококачественным в мире могут быть отнесены гвинейские бокситы. Среднее содержание окиси алюминия в руде — от 52% до 60—65% (среднемировой уровень — меньше 50%) при низком содержании кремнозема (менее 4%). Они залегают непосредственно на поверхности либо требуют незначительных работ (глубина вскрытия 0,2—1,0 м).

СЕБЕСТОИМОСТЬ

Производство алюминия весьма электроемкий процесс: по различным оценкам, для получения одной тонны расходуется 15—16 МВт*ч электроэнергии, что составляет 25—30% себестоимости металла. Поэтому для алюминиевой промышленности проблема экономии энергии чрезвычайно актуальна. Например, для получения 1 кг стали требуется лишь 3—4 кВт*ч. В России затраты на электроэнергию составляют около 35% в структуре себестоимости производства алюминия.

Если проследить изменения цен на алюминий и электроэнергию, видно, что они имеют одинаковый характер. Когда в кризисные моменты цена на алюминий опускается ниже определенного уровня (примерно 1 200 долларов/т), производители не могут покрыть затраты на электроэнергию и терпят убытки. В такие периоды многие компании стремятся объединиться и минимизировать затраты на электроэнергию. Кроме того, некоторые из них переносят производства в районы добычи глинозема, в страны с дешевой рабочей силой и низкой стоимостью электроэнергии.

Большое влияние на себестоимость производства этого цветного металла оказывают транспортные затраты. Особенность мирового рынка алюминия — дисбаланс в размещении сырьевой базы и расположении крупнейших потребителей. Несмотря на то, что среди стран — владельцев сырья числятся Бразилия, Индия, Саудовская Аравия и ряд государств Северной Америки, основные бокситовые месторождения расположены в Западной Африке, на которую приходится около 86% общеафриканских запасов. В Австралии около 40% мировых запасов. При этом крупнейшие производители и потребители сосредоточены в Северном полушарии. Эта географическая особенность стала одним из факторов высокой себестоимости алюминия. Она растет за счет расходов на перевозку сырья.

В силу высокой себестоимости алюминий самый часто перерабатываемый материал. Его физические свойства позволяют делать это почти бесконечно, причем без потери свойств. В той или иной степени все предприятия алюминиевой промышленности повторно используют или возвращают в оборот отходы производства, перерабатывают мусор. Рециклинг алюминия экономит до 95% энергии по сравнению с той, которая необходима для производства первичного материала, поэтому доля использования переработанного металла в мире растет.

БЕЛАРУСЬ: ЭКСПОРТ И ИМПОРТ

Несмотря на то, что в Беларуси алюминий пока не нашел такого широкого применения, как в мировой практике, импорт металла и изделий из него характеризуется повышательной тенденцией (рисунок 9).

Для определения того, насколько значимыми являются экспорт и импорт алюминия и алюмосодержащих продуктов в общем объеме внешней торговли товарами Республики Беларусь, в таблице приведена динамика внешней торговли товарами нашей страны, а также экспорта и импорта алюминия и алюмосодержащих продуктов.

Доля экспорта и импорта алюминия и алюмосодержащих продуктов в общем объеме экспорта и импорта внешней торговли товарами Республики Беларусь незначительна (экспорт — чуть больше 0,5%, импорт — примерно 1%). В то же время за 1995—2020 годы импорт алюминия и изделий из него увеличился в семь раз и обошелся нашей стране в 5 670,1 млн долларов, а за последние 10 лет рост достиг 104% и составил 3 339,4 млн долларов.

В Беларуси импорт алюминиевой продукции превышает экспорт, что свидетельствует об импортозависимости национальной экономики по этой группе товаров. Отрицательное сальдо внешней торговли характеризуется устойчиво понижательной тенденцией: с 1990-х по 2020 год в абсолютном значении оно увеличилось в 2,8 раза и составило 116,9 млн долларов.

В то же время в Беларуси весьма успешно развивается рециклинг этого металла. В нашей стране мощность литейного производства алюминия достигает 38,2 тыс. тонн литья в год, выпуск литья — 14,5 тыс. тонн ежегодно.

Отечественные предприятия по первичной выплавке алюминия пока не созданы, что объясняется отсутствием как месторождений бокситов (основного сырья для алюминиевой промышленности), так и до недавнего времени свободных энергетических мощностей. В мировой практике основными факторами, определяющими выбор мест размещения предприятий алюминиевой промышленности, являются привязка к районам месторождений сырья для производства металла и районам его потребления, а также наличие источников дешевой электроэнергии. До недавних пор для Беларуси наиболее критичным было отсутствие мощного источника электроэнергии. Сегодня ситуация несколько изменилась. Ввод в эксплуатацию Белорусской АЭС открывает новые возможности. С запуском атомной станции одним из перспективных направлений использования электроэнергии может стать развитие собственного производства алюминия.

Вторая проблема, связанная с отсутствием бокситов, решается путем применения нетрадиционного глиноземного сырья — давсонита. Его месторождения обнаружены в начале 1970-х годов в Гомельской области. Достаточно значительные залежи давсонитовых руд могут служить сырьем для получения не только алюминия, но и кальцинированной соды.

СПРАВКА

В Гомельской области поисково оценено месторождение давсонита Заозерное. Ресурсы составляют 181,7 млн тонн. Среднее содержание давсонита в рудах колеблется от 26 до 38%. Содержание в них глинозема достигает 16—63%.

Запасы давсонитовых руд достаточны для строительства рудника годовой производительностью по руде 3 млн тонн. Бывшим Всесоюзным алюминиево-магниевым институтом (Ленинград) в 1982 году изучен вариант создания комбината на базе Заозерного месторождения, где основными видами планируемой к выпуску продукции могли бы быть:

руда боксит-давсонитовая — 3 млн тонн;

глинозем — 700 тыс. тонн;

сода — 80,5 тыс. тонн;

цемент марки 400 — 2,9 млн тонн.

Срок окупаемости капитальных вложений при этом составил бы 25,7 года, годовая прибыль — 45,3 млн долларов, рентабельность производства — 3,8%.

А вот заключение Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь: «Согласно предварительным технико-экономическим расчетам возможности разработки месторождения при шахтном способе добычи и селективном извлечении давсонита доказано, что для производства глинозема, кальцинированной соды и цементного сырья рентабельность предприятия составит 3,8—5,5%, срок окупаемости — 17—26 лет. Применение геотехнологических (скважинных) методов может значительно улучшить технико-экономические показатели разработки месторождения и обеспечить комплексное использование сырья. Для постановки работ по предварительной разведке месторождения необходимо проведение натурного эксперимента на опытном участке по отработке технологии выщелачивания полезного вещества в горно-геологических условиях месторождения и переработки на поверхности «пульпы» на глинозем, соду и цемент».

Затраты электроэнергии при производстве алюминия, по предварительным расчетам, составят ежегодно 10—11 млрд кВт*ч, то есть потребление электричества в Беларуси по отношению к 2020 году может увеличиться на 28%. Исходя из того, что объем электроэнергии, вырабатываемый на БелАЭС, составит около 18,5 млрд кВт*ч в год, можно сделать вывод о возможности и целесообразности производства алюминия в Беларуси в контексте надежного электрообеспечения.

Цель развития производства алюминия в стране состоит в создании собственной продукции с использованием алюминия с высокой добавленной стоимостью и экспорте этой продукции на внешние рынки. Кроме того, создание производства алюминия в Беларуси позволит повысить уровень минерально-сырьевой безопасности за счет снижения импортозависимости от алюминия.

ФОТО Виктория Анискевич-Клопоцкая, из открытых источников