东南亚视角下锂离子(lithium-ion, Li-ion)电池材料供应风险:考虑回收(recycling)对风险缓解的作用

《Resources, Conservation and Recycling》:Southeast Asian perspective on supply risk of lithium-ion battery materials: Considering recycling for risk mitigation

【字体: 时间:2026年06月06日 来源:Resources, Conservation and Recycling 11.8

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  摘要:东南亚在电力与交通领域对化石燃料的依赖导致大量碳排放,促使各国加速可再生能源部署与车辆电动化。该转型的核心是锂离子(Li-ion)电池的应用,这加大了对稀缺、地理分布集中且易受供应中断影响的关键材料的需求。本研究采用地缘政治供应风险(Geopolitic

  
摘要:东南亚在电力与交通领域对化石燃料的依赖导致大量碳排放,促使各国加速可再生能源部署与车辆电动化。该转型的核心是锂离子(Li-ion)电池的应用,这加大了对稀缺、地理分布集中且易受供应中断影响的关键材料的需求。本研究采用地缘政治供应风险(Geopolitical Supply Risk, GeoPolRisk)方法,评估2010–2023年印度尼西亚、马来西亚、新加坡、泰国和越南五种关键锂离子(Li-ion)电池材料的供应风险,并将回收潜力纳入分析。天然石墨(natural graphite)、钴(cobalt)和锂(lithium)面临最高供应风险,其中石墨的供应风险在所有国家均持续偏高。研究发现回收可大幅降低供应风险,尤其在泰国和新加坡可使钴和石墨的风险值降至0.1以下,同时减少资源富裕国家对原生材料开采的依赖。总体而言,回收可提升该地区资源安全性并增强供应链韧性(supply chain resilience)。
一、研究背景与问题提出
东南亚(Southeast Asia, SEA)拥有超6.7亿人口,是全球第三大次区域,经济快速增长带动能源需求攀升,成为增长最快的能源消费中心之一。为兼顾脱碳与能源安全,区域内各国制定了雄心勃勃的可再生能源目标(如印度尼西亚2060年可再生能源占比70%、马来西亚2050年70%等),并加速电动汽车(electric vehicle, EV)推广——泰国2024年EV占新车销量13%,印尼与越南EV销量分别增至原来的三倍与近两倍。可变可再生能源并网及EV普及显著拉动了锂离子(lithium-ion, Li-ion)电池需求,该类电池凭高能量密度、成本下降及技术成熟性成为储能主流。但与中、美、欧不同,东南亚Li-ion电池产业链呈碎片化互补结构:印尼和菲律宾偏上游矿产开发与冶炼,马来西亚和泰国侧重下游制造与EV组装,越南拓展矿产勘探加工,新加坡为贸易与回收(recycling)枢纽;区域内整合度低,关键材料锂(lithium)、钴(cobalt)、石墨(graphite)等严重依赖进口,供应风险受全球生产集中度、贸易依赖及区域一体化不足共同影响。EV销量预计2025年超50万辆、2030年约占区域汽车总销量25%,叠加储能需求,材料需求将大幅增长,而地缘集中供应、出口限制、政策变动、价格波动及需求不确定性使供应链脆弱性凸显。尽管联合国环境规划署(UNEP)生命周期倡议认可ESSENZ框架和地缘政治供应风险(Geopolitical Supply Risk, GeoPolRisk)法为成熟的临界性(criticality)评估工具,但针对东南亚情境的实证研究匮乏。因此,研究人员选取东盟中EV与电池产业具代表性的印度尼西亚、马来西亚、新加坡、泰国、越南五国,以GeoPolRisk法评估2010–2023年Li-ion电池关键材料供应风险并纳入回收情景,以期为区域韧性电池供应链设计提供依据。该论文发表于《Resources, Conservation and Recycling》。
二、主要研究方法概述
研究人员选取Li-ion电池常用体系——钴酸锂(lithium cobalt oxide, LCO)、锰酸锂(lithium manganese oxide, LMO)、磷酸铁锂(lithium iron phosphate, LFP)、镍锰钴三元(lithium nickel manganese cobalt oxide, NMC)及镍钴铝酸锂(lithium nickel cobalt aluminum oxide, NCA)——从中确定八种具经济价值及供应链瓶颈的材料(铝、钴、铜、碳/天然石墨、铁、锂、锰、镍)。采用地缘政治供应风险(GeoPolRisk)模型,以各国对各材料来源国的进口依存度结合出口国政治稳定性指数计算物料层面供应风险值;研究时段为2010–2023年,贸易数据依各国统计及UN Comtrade数据库校正;另设定回收潜力情景,假设退役电池中有价值金属及石墨经二次回收作为国内二次供给,重新核算含回收贡献后的修正供应风险,以量化循环策略对风险缓解效果。
三、研究结果
Geopolitical supply risk of Li-ion battery materials(Li-ion电池材料的地缘政治供应风险)
研究人员对比五国2010–2023年各原材料GeoPolRisk值发现:天然石墨(natural graphite)、钴(Co)和锂(Li)供应风险始终高于其他矿物,其中天然石墨在所有国家全时段内呈现最高且最持久的风险;钴亦普遍处于高位但国别间波动较明显;锂风险次之并在近年随进口来源集中有所上升;铝、铜、铁、锰、镍因区内部分国家具本土产出或进口来源多元,风险相对较低。当引入回收情景后,研究人员发现回收可显著降低钴与石墨的供应风险——在新加坡和泰国,回收使二者风险值降至0.1以下;对锂和部分镍也有小幅降险效果;资源国(如印尼的镍)则因回收减少对原生开采依赖而间接缓解上游压力。整体而言,回收提升了区域资源安全性并增强供应链韧性(supply chain resilience)。
四、讨论与结论翻译
研究人员总结:本研究采用GeoPolRisk方法考察了2010–2023年东南亚五国Li-ion电池八种组成矿物的供应风险,并将回收潜力情景整合入评估。结果表明天然石墨、钴和锂面临最高供应风险,其中石墨风险最高且在各国持续存在。回收被证实可实质性削减供应风险,尤以泰国和新加坡之钴与石墨风险可被压低至0.1以下,同时也降低资源国对原生的 virgin material 开采依赖。综上,回收可强化该地区资源安全及供应链韧性。研究建议东南亚各国推进电池回收体系建设、深化区域内价值链整合及多元化进口来源,以缓释关键材料供应风险,支撑清洁能转型与交通电动化目标实现。
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