在不确定环境下构建有弹性的全球电动汽车供应链2023-英文版

电动汽车价值链中的重大风险和不确定性使得灵活的战略、强有力的伙伴关系和透明度至关重要。 佩德罗·科雷亚，凯特·赫特，罗伯·皮克和粘土陌生人 在不确定的情况下建立弹性的全球电动汽车供应链 一瞥 ￿《降低通胀法案》延续了多元化趋势，推动了对美国电动汽车供应链的投资。￿分析表明，关键矿物的供应充足，可以满足IRA对美国或自由贸易区来源的要求。￿然而，风险包括一些区域和全球供需失衡可能会在整个电动汽车价值链中存在。￿在不确定因素中，建立灵活的战略、透明度和建立伙伴关系以进行投资是关键。 自2022年8月通过以来，《降低通胀法案》(IRA)吸引了超过650亿美元的美国电动汽车(EV)供应链投资，其中包括490亿美元用于新电池和电池组件制造。这相当于对从内燃机汽车转向国内电动汽车制造能力的巨大承诺，就在供应链上。这源于向购买电动汽车的司机提供的大量税收抵免，以及要求必须在美国或自由贸易协定(FTA)国家提取和生产大部分原材料和零部件。这些国家包括加拿大、澳大利亚、韩国和智利。 IRA为购买新的消费型和商用轻型车辆提供最高7,500美元的税收抵免，为公共汽车等中型和重型车辆提供最高40,000美元的税收抵免。对于将EV价值链的每个步骤本地化的制造商，也有重要的生产激励措施。要获得消费者车辆信用额度，车辆必须符合一定的供应链标准：到2027年，用于制造车辆的关键矿物价值的80%必须在美国或FTA国家进行提取或加工，到2029年，电池组件价值的100%必须在北美生产或组装。重要的是，这些标准不适用于商用车，这可能导致供应链分裂。 由于补贴而导致的预期加速从内燃机（ICE）车辆转向电动汽车将为美国实现其减排目标做出重大贡献。我们的研究合作伙伴RMI是一家专注于清洁能源的独立非营利组织，其分析预测，2024年上路的电动汽车的终生温室气体(GHG)排放量将约为传统ICE汽车的一半。(见图1).本地化制造根据爱尔兰共和军的要求，这可能会进一步减少10%。 虽然IRA目前为电动汽车和本地化电池制造提供了最大的政府激励措施之一，但其他国家可能会转向建立更多元化的电动汽车供应链。例如，欧盟（EU）《关键原材料法》承诺到2030年增加在欧盟范围内进行的矿物开采，加工和电池制造的份额。 在不确定的情况下建立弹性的全球电动汽车供应链 电动汽车的采用推动温室气体排放量减少50%，本地化可以推动额外减少10% 车辆寿命温室气体排放量(MtCO2)电池生产温室气体排放量(KgCO2 / KWh) 如果欧洲国家（在本分析中定义为涵盖大多数欧洲国家，随后简称为欧洲）在未来提供同等的立法，则可能会增加美国和FTA国家来自世界同一地区的需求，并增加区域贸易流量(见图2)，为相同的资源创造竞争。 Supply-chainriskcanbeevaluatedthroughmultiplelens,butouranalysisidentifiedthreekeyrisksforcompaniesalongtheEV valuechain.Thesecouldalsoputgovernmenttargets forEVadoptionandemissionreduction inhappardy.Theyare: •IRA和更广泛的地缘政治，这涉及立法上需要多少供应来自特定地区，和/或来自同一供应地区的贸易集团可能产生多少需求； •全球供应链弹性，受整体供需以及地域和供应商集中度的影响；以及•环境、社会和治理（ESG）问题，包括自然资源对采矿和加工关键矿物的影响。 为了确定潜在的热点，我们评估了端到端电动汽车电池供应链16个关键部分的风险，从关键矿物的开采和加工到组件和电池生产，再到报废回收(见图3). 这些结果可以总结为需要解决的四个挑战： •到2030年，一些关键矿物可能会出现全球短缺，特别是缺乏采矿和加工能力。美国、自由贸易协定国家、欧洲和中立贸易国家宣布的供应低于美国、自由贸易协定和欧洲的预期需求。这可能导致供应竞争。•满足区域含量要求的构成材料如电解质盐和电池组件如隔板的供应不足以满足美国消费者车辆的需求。•在电动汽车价值链的几乎每个部分，地理和/或供应商的集中度都很高，这使得它很容易受到监管、地缘政治冲突、包括地震和飓风在内的自然灾害以及流行病的破坏。•减轻电池生产对环境和社会的影响，同时快速增加产能，并遵守全球法规和标准，特别是负责任的采矿，可能非常困难。 下面，我们将详细介绍当今的这些挑战与风险，以及市场面临的关键不确定性。我们考虑公司可以采取哪些行动来建立灵活，可靠的电动汽车供应链，并在面对变化时具有更大的弹性和适应性。 挑战1 -某些矿物的潜在全球供应短缺 仅考虑IRA对消费类车辆的立法要求，就可能有足够的供应来满足大多数矿物（包括锂，镍和钴）的IRA合规国家（美国和FTA）的美国消费类车辆需求(见图4)2030年。虽然已经宣布了充足的钴供应，但宣布的钴加工能力略有短缺，略微增加了该商品的风险。 然而，美国消费者汽车制造商不太可能是唯一更喜欢美国/FTA贸易集团供应的制造商。从美国、自由贸易协定国家和欧洲的所有电动汽车需求来看，这些国家内部以及中立地区的电动汽车需求是不够的。加工能力出现了严重的差距：到2030年，满足美国，自由贸易协定国家和欧洲的锂，镍和钴需求所需的加工能力只有65％至75％将在这些地区以及中立国家提供。 根据目前宣布的产能已经超出了可行性研究阶段，预计到2030年，这些关键矿物的全球供应（包括俄罗斯和中国的供应，它们不符合IRA标准）将不足以满足全球需求。如果没有技术进步或现有矿山的新供应，大幅增加供应的机会可能有限。锂的新开采能力平均需要六年多的时间，一旦可行性研究完成，镍和钴的开采能力平均需要四年多的时间。 图4a:2030年三种关键电动汽车供应链矿物的前景因情景而异 2030年三种关键电动汽车供应链矿物的前景因情景而异 2030年三种关键电动汽车供应链矿物的前景因情景而异 挑战2 -生产某些组成材料和组件的区域能力有限 Iouncedsupplywasassessedintwocategories:componentmaterials(circodebindersandeleconaliatesales)andcomponents(eleclariesandseparator).Bothproducedamixedpicture-announcedsupplytomeettheneedsoftheuseralveharve(见图5). 即使宣布的符合IRA的容量足以满足预期的需求，在计划的内容与今天的运营或在建内容之间仍然存在差距。这造成了执行风险，因为供应一些重要组成材料和组件的项目尚未实施(见图6). 从各个材料和组件来看，阴极粘合剂中宣布的容量中有近60％已经在运行。相比之下,电解质盐和电解质在运行中或在建设中具有小于其公布的容量的50%。分离器在宣布的供应中显示出很大的缺口，也没有新的在建产能，这增加了该组件的风险。 总体而言，到2030年，来自美国，自由贸易协定国家和欧洲国家的构成材料和组件的区域供应远远低于这些地区的预期需求(见图7).电解质 在不确定的情况下建立弹性的全球电动汽车供应链 盐显示出供需之间的最大差距，其次是阴极粘合剂，然后是电解质。隔膜的位置更好，但是来自北美的一部分供应可能不符合IRA标准，因为该公司控制组织所在的国家/地区使其不合格。 当包括所有地缘政治和贸易区域时，全球供应轻松覆盖需求(见图8)然而，这将使原始设备制造商（OEM）和供应商严重依赖中国和俄罗斯的产能。 挑战3 -高地理和供应商集中度 组成材料和组件的供应商的地理集中度很高。除了国家间贸易或政治争端带来的风险外，新冠肺炎大流行还展示了供应链如何因供应高度集中的市场关闭而中断。由于气候变化，极端天气事件变得越来越严重和频繁，可能会导致类似的短缺。 阴极粘合剂和电解质的浓度较低,但前三大供应商仍提供约50%的已宣布供应。(见图9). 供应商多元化风险（基于生产能力） 地理集中度风险（基于生产能力） 2030F按公司划分的生产能力（kt，分离器除外，单位为m2) 2030F按国家划分的生产能力（kt，分离器除外，单位为m2) 挑战4 -根据ESG要求调整容量增长需求 在电动汽车供应链中，围绕负责任的采矿实践存在着强烈的环境和社会风险，包括碳排放以及对更广泛的ESG问题（如人权）的承诺。一个例子是，投资者和消费者对公司的需求不断增加，要求公司在价值链上的所有投入和供应商实践中对童工和排放等问题保持透明。 向电动汽车的过渡还需要在现有的国内汽车行业中进行重大的就业和培训转移。除非在培训和本地招聘方面有足够的社区投资，否则未来的补贴和政府对新投资（尤其是电池和OEM投资）的支持可能会面临风险。 关于锂，镍和钴的关键电池组件，存在一些重大的ESG风险。一个是侵犯人权-刚果民主共和国是世界上最大的钴生产国，最近的研究发现，尽管为应对投资者和客户的压力而做出了改变，但其某些矿山仍然存在强迫劳动和童工现象。 另一个来自矿物开采和加工过程中释放的温室气体，以及对生物多样性的潜在危害。世界上所有这三种主要矿物的储量中有很大一部分位于生物多样性地区-钴开采的储量约为70％。最近的政策发展使保护生境和物种成为ESG的优先事项。例如，2022年12月在COP15峰会上达成的《全球生物多样性框架》承诺，196个成员国将在2030年前“制止和扭转”生物多样性丧失。 鉴于环境保护的合法社会和监管压力，公司还需要主动采取措施，例如限制采矿用水，如果他们要使其站点快速启动和运行。未能解决ESG问题可能会增加采矿作业的风险和不确定性。 将影响市场和决策的三大不确定性领域 随着这项风险评估展望2030年，这些挑战的严重性和潜在结果及其对电动汽车制造商和供应商以及减排目标的影响都存在相当大的不确定性。上述四个挑战是基于当今最好的可用信息，但对于电动汽车供应链中的公司和追求电动汽车采用和减排目标的政府来说，了解每个挑战的规模可能会发生巨大变化是很重要的。 应对已确定挑战的不确定性分为三大类： •供应可用性，与关键矿物的开采和加工新产能的执行时间、技术的潜在进步以及组成材料、组件和电池的全球和区域总供应量相关； 在不确定的情况下建立弹性的全球电动汽车供应链 •由于地缘政治和政府政策，供应链的进一步区域化，包括美国对IRA的完善，其他国家对电动汽车供应链本地化的要求或限制，以及贸易集团之间的协调水平；和 •电动汽车需求的强度，这可能会受到相邻依赖性的影响，例如包括充电点在内的支持基础设施的可用性，替代技术（例如固态电池）的采用以及与ICE车辆相比的总电动汽车成本。 所有这些元素都将改变之前显示的风险热图。 例如，采矿技术可能会有飞跃。直接锂提取（DLE）等技术正在获得关注，智利和阿根廷的目标都是在2025年至2030年之间实施DLE。DLE可能能够通过改善的回收率来显著增加目前从站点产生的锂的量。供应的激增可以减少这种资源的全球和区域供需缺口。 另一方面，影响阿根廷等国家宣布的采矿项目的任何延误或取消都将导致比目前预期更大的短缺。 Thenectivelyaresuchthathundredsofdifferentscenariocouldplayoutoverthefutureyears.TherearethreeextremebutplussiblescenariothatcouldresultinEVsupplychaindevelopingverydifferentfromthepathdescribedabove: •剧烈的全球冲突-地缘政治紧张局势继续加剧，贸易集团进一步加剧，导致建立完全本地化或区域化的供应链。这导致材料供应变得更加有限，电动汽车支持基础设施由于供应链问题而延迟，减缓了整体采用。•技术供应冲击-新技术释放了重要的关键矿物的新供应，导