电动汽车电池供应链

电动汽车电池供应链存在哪些问题，如何改进？

随着对电动汽车 (EV) 的需求持续增长，许多人担心我们无法生产足够的电池来为这些 EV 提供动力。这种担忧源于当今电动汽车电池供应链中的问题。

“供应链”一词描述了产品制造和交付给消费者的过程。 EV 电池供应链中的问题可能会减缓 EV 生产，产生更高的成本，并最终减缓这一关键技术的采用。为了使交通运输电气化，该供应链需要稳健、可持续且价格合理。

本文介绍了 EV 电池供应链、其当前面临的挑战以及正在进行的改进工作。如果您想了解 EV 电池的成分及其工作原理，请查看该系列的第一篇文章：清洁能源 101：电动汽车电池。

电动汽车电池供应链中的步骤

生产和使用电动汽车电池的步骤分为四大类：

上游：矿山提取锂、钴、锰、镍和石墨等原材料。
中游：精炼厂和加工商提纯原材料以制造可用于技术的矿物。
下游：电池制造商组装电池并将其出售给汽车制造商，汽车制造商将其安装在电动汽车中。福特和 Stellantis 等一些汽车制造商已与电池制造商建立合作伙伴关系，为他们销售的车辆生产自己的电池。
寿命结束：当电池不再发挥其原始用途时，可以重复使用或回收。

电动汽车电池供应链挑战

为了跟上对电动汽车的需求，政策制定者以及公共和私营部门需要回答以下问题：

电动汽车电池的原材料从哪里获得？

地壳中可能有足够的矿物储量来满足未来对电动汽车电池的需求，但扩大采矿规模是一个漫长而昂贵的过程。此外，采矿通常会对环境、公共卫生和人权产生负面影响（详见下文）。

还有一些人担心我们无法足够快地建造和开矿以满足需求。幸运的是，回收和再利用电池这种预计在未来十年内会增长的做法可以帮助抵消开采新原材料的需求。

我们将如何保护人权和当地环境？

在世界各地，采矿与侵犯人权行为有关，例如使用童工和强迫劳动。许多矿山缺乏基本的工人安全措施——危及工人的生命——而且开采往往伴随着环境成本。采矿实践通常会导致地表水和地下水枯竭、土壤污染、生物多样性丧失以及其他可能持续几个世纪的负面后果。

我们如何才能更好地监控 EV 电池供应链以确保当地社区和生态系统得到保护？

如今，很少有汽车制造商和电池制造商知道他们的电池矿物来自何处以及它们是如何提取的（尽管可以通过更多投资来弥补这一点）。因此，侵犯人权和破坏环境的行为往往未被发现。越来越多的利益相关者联盟正在致力于解决这些问题，其中包括活动家和倡导者、政策制定者、监管机构、汽车行业的相关人员等。采掘业的许多人也表达了解决这些问题的愿望。这些策略范围广泛：

“电池护照”有望提高供应链透明度。这些通行证一旦被采用，可能会帮助制造商证明电池矿物的来源，并验证这些来源是否遵循全球公认的道德规范。
公私合作伙伴关系和保证流程也被证明是强大的工具。 Initiative for Responsible Mining Assurance 等组织汇集了行业、受影响的社区、政府和其他方面，针对所有开采材料提供独立的第三方验证和认证。该流程“一站式覆盖”与工业规模矿山影响相关的所有问题。
汽车制造商正在做出承诺，以确保他们使用的材料来源合乎道德。

我们能否提高供应链的弹性？

电动汽车电池价值链分散在世界各地——电池矿物从开采到电池生产平均要经过 50,000 英里。与此同时，大部分矿产供应集中在少数几个国家。这些因素使供应链更容易受到联盟和贸易协定变化、战争和冲突、新的国际法规和自然灾害等破坏的影响。通过加强与其他国家的合作伙伴关系、完善法规、将更多资源投入国内电池生产以及提高电池循环利用能力，我们可以加强供应链，使其更具弹性。

电动汽车电池供应链中断

即使是运行最好的供应链也会不时遇到瓶颈。这些包括：

极端天气（例如，飓风、龙卷风和地震会影响能源输入并破坏管道和航线等基础设施）
地缘政治（例如，俄罗斯和乌克兰之间的战争）
改变国家或地区之间的贸易联盟
企业整合：如今，当涉及电池供应链的众多公司之一出现中断时，其他公司也会受到影响。随着电动汽车需求的增加，很可能会有一些大公司来监督这个过程的更多部分。因此，如果这些公司中的一家（或多家）遭遇中断，影响将会更大。
由于新技术而需要的材料发生变化：电池化学和设计正在迅速变化；他们中的许多人使用更丰富的替代材料。这些变化将影响供应链网络以及涉及的国家和公司。

我们需要一个强大的电动汽车电池供应链，以便有效应对中断。

当前加强电动汽车电池供应链的努力

美国政府正在使用各种立法工具投资加强电动汽车电池供应链：

基础设施投资和就业法案 (IIJA)

IIJA 于 2021 年 11 月通过，为下列旨在解决上述问题的计划和举措提供资金。

电池和关键矿物采矿和回收补助计划（1 亿美元）
地球测绘资源计划（3.2 亿美元）
美国地质调查局 (USGS) 的能源和矿产研究机构（1.67 亿美元）
稀土元素示范设施计划（1.4 亿美元）
电池材料加工和电池制造回收（61.3 亿美元）
电动汽车电池回收和第二次生命应用程序计划（2 亿美元）
先进能源制造和回收补助计划（7.5 亿美元）
工业计划和工业研究与评估中心的未来（5.5 亿美元）

CHIPS 和科学法案

2022 年 8 月通过的 CHIPS 和科学法案将资助美国的半导体研究、开发和生产，这将有助于减少我们在电动汽车和许多其他技术中使用的半导体对中国的依赖。两个项目将资助先进制造和材料的研发，总计 20 亿美元。

通货膨胀减少法案（IRA）
IRA 于 2022 年 8 月通过，专注于改善清洁能源制造和回收；工业脱碳；关键材料加工、精炼和回收；激励国内生产；改善供应链；重型车辆电气化。法案：

延长和扩大合格先进能源项目信贷（100 亿美元）
建立先进制造生产税收抵免（306.2 亿美元）
加强 1950 年《国防生产法》的使用（5 亿美元）
扩大先进技术汽车制造 (ATVM) 直接贷款计划（30 亿美元）
创建国内制造转换补助金（20 亿美元）和清洁重型车辆计划（10 亿美元）
鼓励人们通过清洁车辆税收抵免购买电动汽车，如果消费者购买新的、合格的插电式电动汽车或燃料电池电动汽车，消费者可获得最高 7,500 美元的优惠。
旨在通过要求关键矿物在美国或自由贸易协定国家提取或加工，或在北美回收，并在北美进行最终组装来加强国内电动汽车供应链。

了解电动汽车电池供应链的运作方式及其面临的挑战将有助于我们制定有效的政策来改进它并减少与之相关的危害。

来自 Pixabay/Pexels 的特色图片（CC0 许可）

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