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

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 版权所有 © 2023 贝恩公司保留所有权利。 RMI | 贝恩公司.1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。 RMI | 贝恩公司.2在不确定的情况下建立弹性的全球电动汽车供应链图 1:《降低通货膨胀法案》将通过更快的电动汽车采用和价值链本地化相结合来帮助减少碳排放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%随着汽车走向电动 ， 重点将转向电池供应链 ， 以进一步减少排放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)减少 50% 减少 30%内燃机EV:现状EV:基于美国EV 电池生产车辆总成在路上EV:现状EV:基于美国蓄电池总成电解质 / 分离器阳极阴极单元组件采矿和加工注 ： 分析是基于 NMC811 电池的化学成分 ， 材料清单基于阿贡国家实验室的 BatPaC 模型; 在美国消费者的情况下 ， 我们假设电池生产基于美国 ， 材料可在美国市场; 对于现状情况 ， 我们假设电池生产在中国进行 ， 材料可在中国市场上使用 ； 基于内燃机 （ ICE ） 和电动汽车 （ EV ） 的汽车终身温室气体排放量将于 2024 年进入市场资料来源 ： 阿贡国家实验室 - GREET 2022 ； RMI 分析如果欧洲国家 （ 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 - chain risk can be evaluated through multiple lens, but our analysis identified three key risks for companies along the EV value chain. These could also put government targets for EV adoption and emission reduction in happardy. They are:•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).减少 10% RMI | 贝恩公司.31bEurope3俄罗斯 / 中国1a美国和自由贸易协定国家2中立贸易国在不确定的情况下建立弹性的全球电动汽车供应链图 2:从现在到 2030 年 ， 《降低通胀法案》的要求可能会为电动汽车供应链创造更多的区域贸易流量来源 ： 贝恩公司图 3:当前 2030 年风险评估计分卡确定了电动汽车价值链上的潜在热点IRA 与地缘政治全球供应链弹性环境 / 社会 高风险中等风险较低风险IRA公布的供求关系IRA供应执行美国 ， 自由贸易协定 ，欧洲供需全球供需地理供应商浓度浓度 ESG采矿和加工 ： 关键矿物锂镍钴锰石墨铝萤石加工 ： 构成材料阴极阳极阴极 ： 粘结剂电解质盐组件和电池生产电解质配方分离器电池 (电极、电池、电池组)OEM /回收回收 EV 总成注 ： FTA 代表自由贸易协定国家 ； OEM 代表原始设备制造商 ； ESG 代表环境、社会和治理来源 ： 贝恩公司 RMI | 贝恩公司.4在不确定的情况下建立弹性的全球电动汽车供应链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。 RMI | 贝恩公司.5 在不确定的情况下建立弹性的全球电动汽车供应链图 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美国和自由贸易协定国家锂, 在千吨风险较低210%镍， 单位 ： 千吨185%风险较低钴， 单位 ： 千吨中等风险2,0001,0001,270US消费者 EV需求270美国电动汽车总额需求4904,0002,000US消费者 EV需求270美国电动汽车总额需求400300200560 05050590500100350采矿 处理需求采矿 处理需求采矿 处理需求美国 / FTA IRA 可能取消资格的矿物注 ： 锂开采包括锂辉石和盐水，加工包括氢氧化锂和碳酸锂 ； 镍开采包括硫化物和红土矿石，精炼包括硫酸镍 ； 钴开采包括铜和镍矿石，加工包括硫酸钴 ； 供应包括回收估计 ； 假设到 2030 年美国 BEV 采用 50% ； 硫酸镍处理能力基于所有 1 类供应 (硫化矿石对镍金属 ，红土矿石到 NPI 到磨砂，红土矿石到 MHP / MSP ），假设镍金属，磨砂和 MHP / MSP 均可用于生产硫酸镍 ； 根据钴最终精炼能力 （ 包括化学品和金属加工 ） 估计的硫酸钴处理能力。资料来源 ： 标准普尔专业市场情报 ； 世界金属统计局 ； 钴研究所 ； 分析师报告 ； 贝恩电动汽车市场模型 ； 贝恩分析图 4b: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更广泛的全球社区锂, 在千吨风险较高镍， 单位 ： 千吨风险较高75%钴， 单位 ： 千吨400 385风险较高70%2,0001,00001,6904,0002,00003,6209301,260300200100014095采矿 处理需求采矿 处理需求采矿 处理需求美国 / FTAEurope中立贸易国 IRA 可能取消资格的矿物注 ： 锂开采包括锂辉石和盐水，加工包括氢氧化锂和碳酸锂 ； 镍开采包括硫化物和红土矿石，精炼包括硫酸镍 ； 钴开采包括铜和镍矿石，加工包括硫酸钴 ； 供应包括回收估计 ； 硫酸镍处理能力基于所有 1 类供应 (硫化矿石到镍金属 ，红土矿石到 NPI 到磨砂，红土矿石到 MHP / MSP ），假设镍金属，磨砂和 MHP / MSP 均可用于生产硫酸镍 ； 根据钴最终精炼能力估计的硫酸钴处理能力，包括化学品和金属加工。资料来源 ： 标准普尔专业市场情报 ； 世界金属统计局 ； 钴研究所 ； 分析师报告 ； 贝恩电动汽车市场模型 ； 贝恩分析90%US消费者 EV需求30美国电动汽车总额需求5528 65%1,320840FTAUSFTAUSFTAUS RMI | 贝恩公司.665%410270FTAUS非 EV在不确定的情况下建立弹性的全球电动汽车供应链图 4c ：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全球、电动汽车和超越锂， 单位 ： 千吨风险较高80%镍， 单位 ： 千吨风险较高85%钴， 单位 ： 千吨风险较高2,0001,00002,500–2,700 2,500–2,700 3,100–3,3004,0002,00004,6004,6005,3004003002001000415 采矿 处理需求采矿 处理需求采矿 处理需求美国 / FTAEurope中立贸易国中国俄罗斯