建立一个强大而有弹性的美国鲤电池供应链

建立一个强大而有弹性的美国锂电池供应链 2023年2月 建立一个强大而有弹性的美国锂电池供应链 作者 AakashArora，波士顿咨询集团WilliamAcker博士，纽约电池和储能技术联合会BrianCollie，波士顿咨询集团丹尼·肯尼迪，新能源Nexus 委员会 椅子 伯尼·科特利尔，加州和内华达州的NECA·IBEW 塞利纳·米科拉伊扎克， 利滕/量子景观 克里斯蒂娜·兰佩·昂内鲁德博士 华彩创新 JamesTrevey博士，通用汽车公司EnersysTimGrewe，ForgeNanoJoernTinnemeyer 副主席 克拉丽斯·克雷格·里格比 CirbaSolutions的DavidKlanecky内森·奈，特斯拉公司 菲尔·科扎德，本田 委员会成员 安娜·基里科娃 安娜·斯特凡诺普洛斯博士， 密歇根大学 奥斯汀·德瓦尼，皮埃蒙特锂公司BenWrightsman，电池创新中心 大卫·罗伯兹，NAATBatt国际/印第安纳EDC 伊恩·罗迪，波士顿咨询集团 JamesGreenberger，纽约电池和储能技术联盟NAATBattInternationalJohnCerveny BobGalyen，GalyenEnergyBobSutherland，GlencoreBrianEngle，Amphenol ChrisLarson，LithiumAmericasDavidGelinas，丁香解决方案DeniseGray，LG能源解决方案DirkSpiers，Spiers新技术 DonHolmstrom，化学安全委员会 EdwinShadeo，泰克资源公司 美国艾米丽·史密斯电力公司埃里克·杜菲克博士，爱达荷国家实验室埃里克·格拉茨博士，提升元素 EstherTakeuchi博士，布鲁克海文国家实验室 国家实验室 NextEra的杰夫·柯林斯 霍尼韦尔的杰夫·多莫 JimCushing，应用材料博士JobRijssenbeek ，AlbemarleJonathanWeisgall，伯克希尔哈撒韦能源公司 JulieBlunden，新能源公司 波士顿咨询集团NathanNiese博士 VenkatSrinivasan博士，阿尔贡国家实验室VijayDhar，新能源网络 刘军博士，太平洋西北国家实验室 KunalPhalpher，Li-Cycle库尔特·凯尔蒂，西拉·纳诺兰登莫斯堡，艾恩德/北伏特 普罗特拉·林赛·巴顿伯格Umicore的MarkCaffarey 马克·威利博士，太平洋西北国家实验室 诺埃尔·巴赫蒂亚博士，劳伦斯伯克利国家实验室皮埃尔·海底平顶ft，约翰迪尔RohitMakharia，高级社会经济学家SanjivMalhotra博 士，SparkZSelinTur，CNHIndustrialSeoSeung-il，SKOn 斯坦·惠廷翰博士， SUNY·宾汉姆顿 苏·巴比内克医生， 阿贡国家实验室 泰德·米勒，福特 TonyBurrell博士，国家可再生能源实验室 哈佛大学施伟力博士 内容 Li-Bridge不提供法律、法规、会计或税务建议。Li-Bridge未获得法律执业许可，因此本文中的任何内容都不应被视为法律或监管建议。此处所有关于法律和法规的陈述仅供讨论，必须由法律专家确认。 本报告的其他撰稿人包括: 伊娃·阿尔米娜、JT·克拉克、罗德·科尔维尔、迈克尔·格洛特博士、吉姆·吉亨、晏子·西尔斯、维文·宋和王城星博士 建立一个强大而有弹性的美国锂电池供应链 关键要点 2022年初，美国能源部在一个名为LiBridge的项目中确定并召集了美国整个行业的锂电池技术领先专家。李桥的目的是制定一项战略 在北美为锂电池技术建立一个强大而可持续的供应链。 经过十个月的咨询和研究，李桥提请注意以下事实: □锂基储能将成为21世纪的关键技术之一。锂电池将为未来50年制造的大部分车辆提供动力，并将成为军事系统、电网(越来越依赖于可变可再生能源)以及各种消费、医疗和工业电子产品的关键。 □美国的某些经济竞争对手在近20年前就认识到了锂电池技术的重要性。从那以后，这些竞争对手在这方面投入了大量资金。虽然美国科学家最初发明了锂电池技术，但美国和 如今，美国公司发现自己在这个至关重要的工业领域落后了至少十年。主要的不足之处在于制造技术以及获取原材料和精炼能源材料的途径。 □如今，美国公司在锂电池生产的国内和国际市场上仅扮演着次要角色。美国的锂电池市场正在快速增长，预计到2030年将达到每年550亿美元。1但据估计，在当前条件下 美国公司和美国工人将获得不到30%的国内消费电池价值。 □在美国缺乏大量的锂电池供应链以及缺乏对能源材料的安全获取对美国国民构成了严重威胁 和经济安全。这些威胁不仅会抑制美国锂电池的生产，还会阻碍设计、制造和运营锂电池供电产品的许多下游行业的发展和增长。仅电池行业一项，这些下游行业对国内生产总值和就业岗位的贡献就超过了20倍。 □在美国建立一个强大而可持续的锂电池制造基地需要解决一系列挑战，这些挑战抑制了迄今为止国内锂电池供应链的投资。它还需要应对竞争国家的积极行动，这些国家很早就认识到了锂电池技术的重要性。 李桥 LiBridge建议采取26项具体措施来解决美国在锂电池技术开发和制造方面的不足。这些行动属于五大目标: 目标1:通过扩大和更好地设计供应和需求方激励措施，提高美国锂电池技术和材料生产的投资吸引力目标2:支持研究，实现产品和商业模式创新，并通过投资于R&D和验证及扩展能力，加速商业化进程目标3:帮助美国公司获得关键矿产、能源材料供应(原生和再生、国内和国外来源)和低碳基础设施 目标4:通过投资于劳动力培训来解决专门知识的差距 目标5:建立持久的美国公私合作伙伴关系，以支持在北美发展稳健、可持续的锂电池供应链 2 1BCG分析 3 I.问题是 对锂电池的需求将快速增长，主要是受电网中电动汽车(ev)和储能系统(ESSs)越来越多的采用的推动。全球需求预计将增长5倍以上 到2030年，美国的需求将增长近6倍。2尽管锂电池需求大幅增长，但预计美国仍将高度依赖进口。 美国仍然是先进电池材料的创新中心，这部分归功于 刚果民主共和国(DRC)70%的矿业。刚果民主共和国是世界上最大的钴生产国，钴是制造大多数锂电池的关键材料。4电池制造能力的地理集中和全球原材料供应紧张的结合给美国国家和经济安全带来了重大风险。 II.行动的必要性 美国最近的联邦政策行动，即《基础设施投资和就业法 案》(IIJA)和《通货膨胀削减法案》(IRA)，应该会显著加快美国对以下方面的需求 锂电池组件和材料，并刺激北美新产能的建设。但仅靠这些行动不足以克服其他国家积累的重要技术、关键矿物和能源材料获取优势。 美国能源部对研究的投资。然而，由于没有全面的产业战略，今天，美国工业在美国市场上获得的每个电池单元的经济价值不到30%，相当于大约30亿美元的增加值和16，000个工作岗位。 到2030年，如果“一切照旧”的情况继续下去 美国工业将在美国市场中占据略高的份额:约30%的国内附加值，相当于160亿美元的附加值和60，000个工作岗 位。2其余70%的附加值将来自进口材料、组件和电池。相比之下，中国公司占据了中国消费的每个锂电池90%的经济价值。 如图1所示，美国依赖于(如果没有干预，将继续依赖于)极 易受到破坏的全球锂电池供应链。两个问题导致了此漏洞。首先，电池和电池材料的全球制造能力高度集中。中国控制着全球最大的产能份额:超过75%的电池生产，超过70%的加工能源材料生产，以及超过60%的能源材料提纯和精炼。3其次，几种原材料 由于需求增长快于提取能力，预计未来十年全球电池(尤其是锂、镍和铜)将出现短缺。 过去十年，全球竞争对手一直在大量购买这种有限的供应。 如果没有政府干预，美国对锂电池材料和组件脆弱的全球供应链的高度依赖将威胁美国的经济实力、国家安全和气候目标: 经济实力:美国经济面临的风险远远超出了电池市场本身。锂电池技术将会 将塑造21世纪全球经济的各种产品、设备和技术的关键组成部分和可能的驱动力。其中包括轻型和重型车辆、可再生能源存储、消费电子产品、医疗设备、武器系统、电动无人机、飞机和船舶，几乎肯定还有大量尚未开发的先进产品和设备。这些产品和设备的制造、销售和服务可能会占到锂电池行业国内生产总值和就业岗位的20倍以上。 依赖国外先进电池来源。今天，美国军方无法在国内直接获得最先进的锂电池和化学物质，为其部队、车辆、基地和武器系统提供动力。外国，包括一些潜在的对手，也控制着这些电池的上游和中游供应链。 气候目标:没有可靠的锂电池技术，美国根本没有机会实现到2030年减少40%温室气体排放或到2050年实现净零排放的目标。如果美国的气候目标无法实现，或者被其他国家掩盖，美国将危及其在全球舞台上的地位。 为了在几个方面保护美国的安全和重要利益，美国政府必须立即采取行动支持北美锂电池的及时发展 图1锂电池供应链:上游和中游活动的差距威胁 美国经济安全 国家安全:如果美国军队继续严重威胁美国的国家安全基于美国技术的供应链，不受外国供应限制的威胁。 III.李桥倡议 2BCG分析。基于2030年美国电池需求520亿美元和165，000个工作岗位 3国际能源机构。(2022)."电动汽车电池的全球供应链。" 历史和目的 李桥 2021年6月，白宫根据第14017号行政命令发布了100天供应链审查报告，详细说明了制定一项稳健和可持续发展的国家战略的必要性 美国锂电池供应链。同一个月，先进电池联邦联盟(FCAB)公布了锂电池国家蓝图，概述了发展强大的锂电池的国家战略 和可持续的锂电池供应链。认识到工业在执行战略中必须发挥的重要作用，能源部要求阿贡国家实验室(ANL)和三 美国贸易协会——NAATBattInternational(NAATBatt)、纽约电池和储能技术联盟(NYBEST)和新能源Nexus(NEX)——召集整个北美行业的领先锂电池技术专家，为美国政府提供建议。召开行业项目 专家和综合他们的建议被称为李桥倡议。 四Reuters 李桥的构成 根据美国能源部的要求，ANL、NAATBatt、NY-BEST和NEX通过其广泛的网络联系并确定了北美锂电池制造业务和技术领域的领先专家。这 作为Li-Bridge的一部分召开的组织包括代表全球100多万名员工和超过9000亿美元年收入的公司，包括锂电池供应链的不同部门，包括: □上游参与者，包括重要矿物和能源材料的采矿者和提炼者 □中游参与者，包括阴极、阳极和电解质材料生产商、电池和电池组件制造商 □下游和报废参与者，包括包装制造商、终端产品制造商(包括主要的汽车制造商)、电力公司以及电池维修和回收公司 □各种规模的公司，从大型跨国公司到初创公司 行业参与者包括各种职业和工作职能，包括工程师、科学家、管理人员和劳工管理人员。行业参与者得到了来自学术界(包括一名诺贝尔奖获得者)、六个国家实验室和波士顿咨询公司的代表的支持 李桥过程 在为期6个月的一系列全天论坛上，收集了参与者的意见并制定了建议。每个论坛都侧重于 一套独特的主题，并建立在先前的工作。论坛 由BCG促成的小组讨论、分组讨论和投票组成。在每个论坛之前，参与者都是负责特定重点领域的委员会的成员。与会者通过委员会和论坛开展的主要活动包括: □分析未来美国对细胞、材料和劳动力的供求 □为2010年制定宏伟但可实现的目标美国工业 □识别阻碍投资的挑战美国锂电池生态系统 □从其他国家吸取经验教训，为美国采用最佳实践提供信息和启发 □为如何实现既定目标制定建议的行动 本报告根据四个论坛和相关委员会迄今为止的工作，综合了Li-Bridge倡议的调查结果和建议。 IV.李桥的目标为美国锂电池行业 FCAB的愿景 FCAB在2021年制定的锂电池国家蓝图概述了美国锂电池供应链的愿景。它指出: 到