核心观点
本报告阐述了通过循环经济视角重塑电动汽车电池经济的实用方法，旨在解锁经济价值并增强韧性。报告提出了一个系统层面的愿景框架，其中电池提供最大可能的移动性和能源服务，并通过维护、修理、翻新和再制造保持在高价值使用状态，最终以高质量回收确保关键矿产不会成为废料。
关键数据
- 典型的电动汽车含有超过200公斤的关键矿产，大约是内燃机车辆的六倍。
- 到2025年，全球电动汽车市场预计将达到约8920亿美元，并持续稳定增长至2032年超过21万亿美元。
- 到2050年，电动汽车的市场份额将达到全球汽车销量的65%至75%。
- 一辆平均电动汽车含有超过200千克的关键矿物，比生产一辆内燃机（ICE）车辆所需的矿物多六倍。
- 到2050年实现净零排放意味着这些矿产的生产量需要比2022年水平增加六倍。
- 到2030年代中期，某些矿物的供应短缺仍然严重，尤其是锂和铜。
系统性风险
报告确定了电动汽车电池价值链的五大主要系统性风险：
- 供需缺口：电动汽车转型推动了对关键矿物的需求，而供应短缺和价格波动可能增加成本、扰乱市场。
- 环境风险：采矿和加工活动对环境造成负担，影响供应链的稳定性和整个系统的广泛韧性。
- 社会责任：产品及系统低效，包括采矿、废物收集、回收等环节的社会问题。
- 供应链瓶颈和中断：供应链高度地理集中，增加了因极端天气事件、运营中断等因素导致的供应链中断风险。
- 电动汽车电池的回收工作：虽然回收工作正在加速，但仍需要全面系统转型，因为回收能力提升和可用原料量有限。
循环经济愿景
报告提出了循环经济视角下的电动汽车电池愿景，围绕四个核心支柱展开：
- 重生自然：循环经济消除浪费和污染，推广产品与材料至最大价值。
- 消除浪费和污染：通过维护、再利用、翻新、再制造、回收和堆肥等过程保持产品和材料循环。
- 推广产品与材料至最大价值：将经济活动与有限资源的消耗分离，应对气候变化和其他全球挑战。
五个循环经济回路
报告提出了五个相互强化的循环经济回路：
- 高强度使用与访问：提高每个电池提供移动和能源服务的数量，例如通过共享和按需移动系统，以及电动汽车通过V2G或车载到家用（V2H）服务作为分布式能源存储的使用。
- 通过维修、翻新和再制造延长寿命：通过更好的运营和维护、维修和模块更换，以及更深入的翻新和再制造，减缓电池在其第一寿命期间移动速度。
- 级联使用到二次生活应用：电池如何从高性能汽车使用过渡到性能要求较低的二次应用，例如表后储能、微电网或备用系统。
- 高质量的回收与材料循环：以高产量和适合电池级应用的形式从废旧电池中回收关键矿物。
- 信息交换：通过捕获物料流的循环，确定电池和材料的定位、评估、移动和处理方式，以实现循环利用的结果。
三个循环经济行动层次
报告将循环经济干预或机制理解为激活一个或多个循环，并在一个或多个行动层面发挥作用，包括：
- 产品与组件层面：电池、车辆和组件的设计、尺寸、组装和规范。
- 商业模式层面：产品和组件级别商业模式，例如产品即服务（PaaS）、电池即服务（Baas）和材料即服务（MaaS）模式。
- 系统层面：基础设施、政策、金融和跨价值链协作如何从根本上配置（或重新配置）以加速和促进循环经济。
五个战略亮点
报告提出了五个战略性行动，以推动有意义的循环经济进展：
- 设计电池，使其可循环利用：通过设计改造，实现诊断、拆解、模块化和可追溯性，使得大规模的维修、再利用和高品质回收成为技术上和经济上可行的事。
- 重新思考电池服务：将电池和材料视为通过奖励耐用性、性能、恢复力和进入二手应用领域的部署进行时间管理的资产。
- 级联使用到二手应用：将电池重新部署到固定储能和其他应用中，创造新的收入来源。
- 构建并共同投资区域循环基础设施：扩大区域逆向物流和加工能力，确保电池和关键矿产能够高效、弹性、透明地循环。
- 让环形操作系统运行起来：建立目前隐藏的电动汽车电池经济流量的必要透明度和可追溯性，降低交易成本，使次级产品和矿物市场能够规模化运作。
研究结论
报告认为，循环经济方法可以将电动汽车电池价值链中的挑战转化为竞争优势，并通过将电池和关键矿产在高价值应用中循环利用多个生命周期，并设计周围的移动、能源、数据和政策体系，循环电动汽车电池经济在规模上是可行的。报告为整个价值链上的商业领导者提供了以商业为导向的建议，以加速具有竞争力、可扩展性和公平性的循环电池经济的发展。
