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Jan 19, 2024

Die Lieferkette für Elektrofahrzeugbatterien erklärt

Der Transportsektor ist der größte Emittent von Treibhausgasen in der US-Wirtschaft, und etwa die Hälfte seiner Emissionen stammt allein von leichten Nutzfahrzeugen. Um die katastrophalen Auswirkungen von 1,5°C zu vermeiden

Der Transportsektor ist der größte Emittent von Treibhausgasen in der US-Wirtschaft, und etwa die Hälfte seiner Emissionen stammt allein von leichten Nutzfahrzeugen. Um die katastrophalen Auswirkungen eines Anstiegs der globalen Temperaturen um 1,5 °C zu vermeiden, müssen wir die mehr als 300 Millionen Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor (ICE), die derzeit auf der Straße unterwegs sind, durch Elektrofahrzeuge (EVs) ersetzen.

Heute sind etwa 2,5 Millionen Elektrofahrzeuge auf US-Straßen unterwegs; Diese Zahl muss bis 2030 auf 44 Millionen steigen, wenn wir Netto-Null-Emissionen erreichen wollen. Jedes dieser 44 Millionen Autos muss von einer elektrischen Batterie angetrieben werden, die in einem langen, komplexen Prozess hergestellt wird, der Abbau, Raffinierung, Produktion und Montage umfasst.

Während die Forschungsergebnisse, die das erwartete Wachstum der Nachfrage nach Elektrofahrzeugen vorhersagen, unterschiedlich sind, besteht Konsens darüber, dass sie wächst und dies auch weiterhin tun wird: S&P Global Mobility prognostiziert, dass die Verkäufe von Elektrofahrzeugen allein in den Vereinigten Staaten bis 2030 40 Prozent der gesamten Pkw-Verkäufe und mehr erreichen könnten Optimistische Prognosen gehen davon aus, dass die Verkäufe von Elektrofahrzeugen bis 2030 die 50-Prozent-Marke überschreiten werden.

Um dieser steigenden Nachfrage nach Elektrofahrzeugen gerecht zu werden, müssen Regierungen, politische Entscheidungsträger sowie der öffentliche und private Sektor auf der ganzen Welt die Lieferketten stärken, um die Produktion von Elektrofahrzeugbatterien schnell zu steigern.

In den letzten Jahren wurden Milliarden von Dollar in diese Lieferkette investiert. Über die Bekämpfung des Klimawandels und die Befriedigung der wachsenden Nachfrage nach Elektrofahrzeugen hinaus sollen diese erhöhten Investitionen Folgendes bewirken:

Durch die Bereitstellung dieses Überblicks über die Lieferkette für Elektrofahrzeugbatterien, die Herausforderungen, denen sie gegenübersteht, und Möglichkeiten zu ihrer Verbesserung möchten wir lokalen und nationalen Regierungen, politischen Entscheidungsträgern sowie Akteuren des privaten und öffentlichen Sektors eine Ausgangspunktressource bieten, die sie für weitere Untersuchungen nutzen können diese wichtigen Themen. Weitere Informationen zu EV-Batterien und ihrer Funktionsweise finden Sie unter „EV-Batterien 101: Die Grundlagen“.

Der BegriffLieferkettebeschreibt den Prozess, durch den ein Produkt hergestellt und an einen Verbraucher geliefert wird.

Die Schritte zur Herstellung und Verwendung einer Batterie für Elektrofahrzeuge lassen sich in vier allgemeine Kategorien einteilen:

Inländische Investitionen zur Verbesserung der Lieferkette für Elektrofahrzeugbatterien werden eine Reihe wirtschaftlicher Auswirkungen haben.

Der Übergang zu Elektrofahrzeugen stellt eine große Umwälzung für die Automobilbeschäftigung dar, sowohl hinsichtlich ihrer Gesamtgröße als auch ihrer geografischen Verteilung im ganzen Land. Derzeit arbeiten mehr als 10 Millionen Menschen in der US-amerikanischen Automobilindustrie. Da Elektrofahrzeuge viel einfacher herzustellen sind als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor, benötigt die Automobilindustrie in Zukunft möglicherweise weniger Arbeitskräfte.

Da jedoch die gesamten Autoverkäufe nach einem Höhepunkt im Jahr 2017 rückläufig sind, sind Elektrofahrzeuge der einzige Wachstumsbereich auf dem Automobilmarkt, was bedeutet, dass das gesamte künftige Beschäftigungswachstum in der Branche wahrscheinlich auf die Herstellung von Elektrofahrzeugen und ihre Lieferkette entfallen wird. Diese neuen Arbeitsplätze in Elektrofahrzeugen werden nicht unbedingt in Staaten und Regionen liegen, in denen es heute Arbeitsplätze in der ICE-Fertigung gibt. Allerdings können Störungen im Zusammenhang mit Elektrofahrzeugen alle möglichen wirtschaftlichen Vorteile haben, wenn sie zu mehr Unternehmertum und der Entwicklung neuer Industrien rund um neuartige Technologien führen. Das Wachstum von Tesla, Rivian und einer Reihe neuer Batteriehersteller zeigt, wie dieser Technologieübergang Start-ups dazu ermutigt hat, mit alten Playern zu konkurrieren, wodurch neuer Wettbewerb und Anreize für Innovationen auf dem Markt geschaffen wurden. Der Übergang zu Elektrofahrzeugen wird wahrscheinlich weiterhin Innovationen in einem der wichtigsten Sektoren der US-Wirtschaft fördern und zahlreiche Auswirkungen auf die Produktivität im ganzen Land haben.

Die Lokalisierung der Lieferkette für Elektrofahrzeugbatterien bietet auch vorgelagerte Investitionsmöglichkeiten, da für Batterien eine Reihe wichtiger Mineralien, Verarbeitungsanlagen und die Herstellung von Komponenten erforderlich sind. Beispielsweise wurden in den Vereinigten Staaten allein in den wenigen Monaten seit der Verabschiedung des Inflation Reduction Act neue Investitionsankündigungen in der gesamten Batterielieferkette im Wert von mehr als 40 Milliarden US-Dollar verzeichnet. Diese Investitionen können dazu beitragen, die lokale Wirtschaftsentwicklung voranzutreiben, indem sie umliegende Industrien unterstützen, Spin-off-Unternehmertum fördern und zur Entwicklung von Industrieclustern beitragen, die Produktivität und Wachstum verbessern.

Die Lieferkette für Elektrofahrzeugbatterien ist über die ganze Welt verteilt – Batteriemineralien legen von der Gewinnung bis zur Batteriezellenproduktion durchschnittlich 50.000 Meilen zurück. Gleichzeitig konzentriert sich ein Großteil des Mineralangebots auf nur wenige Länder. Diese Streuung und Konzentration machen die globale Lieferkette anfällig für Störungen, darunter:

Diese Störungen können zu Engpässen führen und sich negativ auf den Rest der Batterielieferkette auswirken; Sie können sich auch auf die Wirtschaft auswirken, zu Verzögerungen bei Lieferanten führen, die Transportkosten erhöhen, Arbeitgeber zum Abbau von Arbeitsplätzen zwingen, Investitionen abschrecken und die Dekarbonisierung des Transportwesens behindern.

China dominiert derzeit die Lieferkette. Da sich umfassendere geopolitische Probleme auf die Wirtschafts- und Handelsbeziehungen auswirken, ist die Stabilität der globalen Lieferkette zunehmend gefährdet, wenn in einem einzelnen Land ein übergroßer Anteil an Batteriekomponenten für Elektrofahrzeuge gefördert, raffiniert, verarbeitet und zusammengebaut wird.

Mehrere Kritiker haben die Bemühungen der USA, die Kapazität der inländischen Lieferkette für Elektrofahrzeugbatterien zu erhöhen, als einen Versuch beschrieben, sich von China abzukoppeln, was eine zu starke Vereinfachung darstellt. Eine genauere Einschätzung liefert die US-Handelsbeauftragte Katherine Tai, die den Ansatz der aktuellen Regierung als „Risikominderung“ bezeichnet. Da der Markt für Elektrofahrzeugbatterien und andere fortschrittliche Energietechnologien wächst, wird es für alle produzierenden Länder zahlreiche Wachstumschancen geben, auch wenn sich die Produktionskapazitäten diversifizieren.

Es ist wichtig zu erkennen, dass die Stärkung der Lieferkette für Elektrofahrzeugbatterien kein Nullsummenspiel mit Gewinnern und Verlierern ist. Die Schaffung einer robusten Lieferkette wird Menschen auf der ganzen Welt zugute kommen, indem sie wirtschaftliche Chancen bietet, Arbeitsplätze schafft und es für mehr Menschen einfacher macht, Elektrofahrzeuge zu kaufen.

Wir können die Lieferketten für Elektrofahrzeugbatterien erheblich stärken, indem wir Partnerschaften mit anderen Ländern vorantreiben, Vorschriften verbessern, mehr Ressourcen für die inländische Batterieproduktion bereitstellen und die Kreislaufwirtschaft bei Batterien erhöhen.

Weltweit ist der vorgelagerte Teil der Lieferkette für Elektrofahrzeugbatterien (Bergbau) mit Menschenrechtsverletzungen wie dem Einsatz von Kinder- und Zwangsarbeit verbunden. In vielen Bergwerken fehlen grundlegende Sicherheitsmaßnahmen für die Arbeiter – was das Leben der Arbeiter gefährdet – und der Abbau ist oft mit Umweltkosten verbunden. Bergbaupraktiken führen häufig zur Erschöpfung des Oberflächen- und Grundwassers, zur Bodenverschmutzung, zum Verlust der biologischen Vielfalt und zu anderen negativen Folgen, die Jahrhunderte andauern können.

Heutzutage wissen nur wenige Autohersteller und Batteriehersteller, wo ihre Batteriemineralien herkommen und wie sie gewonnen werden (obwohl wir die Möglichkeit haben, die Transparenz der Lieferkette durch mehr Investitionen zu erhöhen). Infolgedessen bleiben Menschenrechtsverletzungen und Umweltschäden oft unentdeckt. Eine wachsende Koalition von Interessengruppen arbeitet an diesen Themen, darunter Aktivisten und Befürworter, politische Entscheidungsträger, Regulierungsbehörden, Vertreter der Automobilindustrie und andere. Viele in der Rohstoffindustrie haben ebenfalls den Wunsch geäußert, diese Probleme anzugehen. Weitere Informationen darüber, was zur Bekämpfung von Menschenrechts- und Umweltverstößen unternommen wird, finden Sie im Abschnitt „Upstream“ weiter unten.

Die US-Regierung investiert mithilfe verschiedener gesetzgeberischer Instrumente in die Stärkung der Lieferketten für Elektrofahrzeugbatterien:

Das im November 2021 verabschiedete Gesetz über Infrastrukturinvestitionen und Arbeitsplätze stellt Mittel für die unten aufgeführten Programme und Initiativen bereit, mit denen die oben genannten Probleme angegangen werden sollen.

Der im August 2022 verabschiedete CHIPS and Science Act wird die amerikanische Halbleiterforschung, -entwicklung und -produktion finanzieren, was dazu beitragen wird, die Abhängigkeit der USA von China bei Halbleitern für Elektrofahrzeuge und viele andere Technologien zu verringern. Zwei Programme werden Forschung und Entwicklung in den Bereichen fortschrittliche Fertigung und Materialien mit insgesamt 2 Milliarden US-Dollar fördern.

Das im August 2022 verabschiedete Inflation Reduction Act konzentriert sich auf die Verbesserung der Herstellung und des Recyclings sauberer Energie; industrielle Dekarbonisierung; Verarbeitung, Veredelung und Recycling kritischer Materialien; Anreize für die inländische Produktion schaffen; Verbesserung der Lieferketten; und die Elektrifizierung schwerer Nutzfahrzeuge. Der Akt:

Wenn wir verstehen, wie die Lieferkette für Elektrofahrzeugbatterien funktioniert und welche Herausforderungen sie mit sich bringt, können wir wirksame Richtlinien entwickeln, um sie zu verbessern und die damit verbundenen Schäden zu reduzieren.

Minen fördern Rohstoffe; Bei Batterien enthalten diese Rohstoffe typischerweise Lithium, Kobalt, Mangan, Nickel und Graphit.

Der„stromaufwärts“Der Teil der Lieferkette für Elektrofahrzeugbatterien, der sich auf die Gewinnung der für den Bau von Batterien benötigten Mineralien bezieht, hat aus gutem Grund große Aufmerksamkeit erregt.

Viele befürchten, dass wir diese Mineralien nicht schnell genug gewinnen werden, um die steigende Nachfrage zu befriedigen, was zu steigenden Preisen für Verbraucher und einer langsameren Einführung von Elektrofahrzeugen führen könnte. Es besteht auch die Sorge, dass die USA wirtschaftliche Chancen, neue Arbeitsplätze und die Chance zur Stärkung der Lieferkette verpassen.

Noch wichtiger ist, dass Bergbau regelmäßig mit Menschenrechtsverletzungen und Umweltzerstörung in Verbindung gebracht wird. Bestimmte Minen setzten oder setzen Kinder- und/oder Zwangsarbeit ein, um die in den Batterien von Elektrofahrzeugen verwendeten Mineralien abzubauen; Es gibt auch viele dokumentierte Fälle, die die verheerenden Auswirkungen des Bergbaus auf lokale Gemeinschaften und Umwelt zeigen.

Weltweit herrscht besondere Sorge über die negativen Auswirkungen neuer Bergbauprojekte auf indigene Gemeinschaften. In den Vereinigten Staaten liegen die meisten Nickel-, Kupfer-, Lithium- und Kobaltreserven im Umkreis von 35 Meilen um Indian Country.

Im Folgenden erläutern wir die Schritte im vorgelagerten Teil der Lieferkette für Elektrofahrzeugbatterien, beantworten fünf Fragen zu den Herausforderungen, denen sich die Bergbauindustrie gegenübersieht, und beschreiben, was getan wird, um den negativen Auswirkungen der Branche zu begegnen.

Imstromaufwärts Als Teil der Lieferkette fördern Minen Rohstoffe; Bei Batterien enthalten diese Rohstoffe typischerweise Lithium, Kobalt, Mangan, Nickel und Graphit.

Aufgrund der Energie, die für die Gewinnung und Raffinierung dieser Batteriemineralien erforderlich ist, stößt die Produktion von Elektrofahrzeugen im Allgemeinen mehr Treibhausgase pro Auto aus als Autos, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden.Jedoch , der durchschnittliche EV gleicht diesen Unterschied in weniger als zwei Jahren aus. Im Laufe der Lebensdauer eines typischen Fahrzeugs verursachen Elektrofahrzeuge deutlich weniger Emissionen als herkömmliche Fahrzeuge, was sie zu einem unverzichtbaren Instrument zur Bekämpfung des Klimawandels macht.

Lithium-Ionen-Batterien, die Art, die fast alle Elektrofahrzeuge antreiben, verwenden fünf „kritische Mineralien“: Lithium, Nickel, Kobalt, Mangan und Graphit.

Das Energiegesetz von 2020 definiertkritische Mineralien als „Nicht-Brennstoff-Mineral oder mineralisches Material, das für die wirtschaftliche oder nationale Sicherheit der USA von wesentlicher Bedeutung ist und dessen Lieferkette anfällig für Störungen ist.“ Es gibt etwa 35 Mineralien, die als kritisch eingestuft werden.

Kritische Mineralien kommen auf der ganzen Welt vor, die wirtschaftlich rentabelsten Vorkommen finden sich jedoch nur an wenigen Orten. Beispielsweise befindet sich ein Großteil des weltweiten Kobalts in der Demokratischen Republik Kongo, während Lithium in Südamerika und Australien konzentriert ist. Aufgrund dieser geografischen Vielfalt ist die Lieferkette für Elektrofahrzeuge tatsächlich global.

Ja. Während die Nachfrage nach diesen Mineralien bereits hoch ist und in den kommenden Jahren voraussichtlich deutlich steigen wird, gibt es genügend Mineralien, um den heutigen und zukünftigen Bedarf an Elektrofahrzeugen zu decken.

Das Problem besteht darin, dass der vorgelagerte Teil der Lieferkette nicht darauf vorbereitet ist, diesen Bedarf zu decken. Obwohl es heute genügend Mineralien gibt, gibt es nicht genügend aktive Minen.

Da die Errichtung einer Mine Jahre dauern kann, müssen wir sehr schnell handeln, um sicherzustellen, dass das Angebot die wachsende Nachfrage decken und gleichzeitig die geäußerten Bedürfnisse der lokalen Gemeinschaften respektieren kann. Dafür sind erhebliche Investitionen erforderlich: Allein in den Vereinigten Staaten müssen wir in den nächsten zwei bis drei Jahren 175 Milliarden US-Dollar investieren, um mit der Batterieproduktion Chinas mitzuhalten.

Heutige Bergbaupraktiken können Folgendes umfassen:

Kinder- und/oder Zwangsarbeit: Nach Angaben der Internationalen Arbeitsorganisation sind mehr als 1 Million Kinder in Minen und Steinbrüchen in Kinderarbeit verwickelt; Viele erhalten wenig bis gar kein Gehalt. Diese Praktiken sind eine Form der modernen Sklaverei.

Lagerung von Abraumhalden sind eine weitere Form von Grubenabfällen, die der örtlichen Umwelt und den Bewohnern schaden. Sobald ein Mineral aus dem Erz gewonnen wurde, wird der Rest des Erzes entsorgt. Diese Reste werden Tailings genannt und normalerweise in oberirdischen Teichen abgeladen, die durch künstliche Dämme zusammengehalten werden. Wenn diese Dämme einstürzen, kann es zu tödlichen Schlammlawinen kommen, die Ackerland und umliegende Städte zerstören. Einstürze können auch Gewässer verschmutzen, auf die die lokalen Gemeinschaften für Ernährung, Landwirtschaft und Einkommen angewiesen sind. Seit 1915 wurden weltweit mehr als 250 Abstürze von Absetzdämmen registriert, bei denen 2.650 Menschen ums Leben kamen. Im Jahr 2019 forderte ein einzelner Dammbruch in einer Mine in Brasilien in einem tragischen Moment das Leben von 270 Menschen.

Wasserverschmutzung und -erschöpfung: Bohr- und Aushubarbeiten können Oberflächenwasser und Grundwasserreserven verunreinigen. Wie Earthworks feststellt, haben viele Minen in den USA in der Vergangenheit ihre Abwässer nicht kontrolliert, was zu verschmutztem Trinkwasser, Schäden an lokalen Lebensräumen und der Landwirtschaft sowie negativen Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit geführt hat. Weltweit kippen Minen jedes Jahr mehr als 200 Millionen Tonnen Bergbauabfälle direkt in Seen, Flüsse und Ozeane. Auch der Bergbau erfordert große Mengen Wasser; Für die Herstellung einer Tonne Lithium werden mehr als 2 Millionen Liter Wasser benötigt. Da Bergbau häufig in ariden und semi-ariden Regionen stattfindet, kann dies die lokale Wasserversorgung von Gemeinden und Ökosystemen ernsthaft belasten.

Geschlechterdiskriminierung in der gesamten Bergbauindustrie: Obwohl Frauen einen bedeutenden Beitrag im Bergbau leisten, wird ihre Arbeit weniger geschätzt und weniger geschützt als die der Männer, so die Internationale Arbeitsorganisation, die auch feststellt, dass Frauen in großen Bergbaubetrieben selten mehr als 10 Prozent der Minenarbeiter ausmachen. In vielen Ländern ist es Frauen gesetzlich ausdrücklich verboten, bestimmte Positionen in Minen zu bekleiden.

Es gibt viele Faktoren, die zu Menschenrechtsverletzungen und Umweltzerstörung beitragen, darunter:

Einige Mineralreserven liegen in Konflikt- und Hochrisikogebieten: Viele der heute in Betrieb befindlichen Minen befinden sich in Regionen, die als Konflikt- und Hochrisikogebiet (CAHRA) eingestuft sind. Die Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung definiert sie als Orte, „die durch bewaffnete Konflikte, weitverbreitete Gewalt oder andere Risiken gekennzeichnet sind.“ Schaden für Menschen.“ Das Vorhandensein von Bürgerkriegen und internationalen Kriegen, Aufständen, politischer Instabilität und Unterdrückung sowie Korruption sind einige Beispiele für Faktoren, die bestimmen, ob ein Gebiet als konfliktbetroffen oder als Hochrisikogebiet gilt. Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels hat die Europäische Union 28 Länder mit CAHRAs identifiziert.

Wirtschaftliche Abhängigkeit vom Kleinbergbau (ASM): Im Gegensatz zum groß angelegten Bergbau werden ASMs von Einzelpersonen, Familien und/oder Gruppen betrieben und sind oft informell und völlig unreguliert, was zu wenig oder gar keinem Gesundheits-, Sicherheits- oder Umweltschutz führt. Sie nutzen nicht immer moderne Geräte; manche verlassen sich auf Werkzeuge wie Schaufeln und Spitzhacken. Wie die Europäische Union feststellt, werden ASMs in einigen Fällen von bewaffneten Gruppen kontrolliert, die die gewonnenen Ressourcen zur Finanzierung von Konflikten nutzen.

Veraltete Bergbaugesetze: Die aktuellen US-amerikanischen Bergbaugesetze berücksichtigen nicht die komplexen Herausforderungen, vor denen der Sektor steht. Beispielsweise ist das General Mining Law von 1872 bis heute die wichtigste Bergbauverordnung in den Vereinigten Staaten. Es regelt den Abbau kritischer Mineralien auf Bundesgebieten und wurde seit der Unterzeichnung durch Präsident Ulysses S. Grant vor mehr als 150 Jahren zur Förderung der Expansion nach Westen nicht wesentlich aktualisiert. Es verlangt von Bergbauunternehmen nicht, Bundesgebühren an Steuerzahler zu zahlen, und enthält keine Umweltschutzbestimmungen. Gesetze wie diese spiegeln nicht die Komplexität der heutigen Bergbaupraktiken wider; Es ist besonders wichtig, dass sie die freie, vorherige und informierte Zustimmung der Stammesnationen erfordern, die oft die Hauptlast der negativen Auswirkungen des Bergbaus tragen.

Mangel an Tools zur Überwachung der Bergbaupraktiken: Ohne gute Governance oder Transparenz seitens der Organisationen gibt es keine Möglichkeit, definitiv zu wissen, wie die meisten Minen ihre Arbeiter behandeln oder sich auf die Umgebung auswirken. Journalisten sind maßgeblich für die Aufdeckung von Menschenrechtsverletzungen und Umweltzerstörung verantwortlich. Wir verlassen uns oft auf Zusicherungen von Bergbauunternehmen, die sich oft als ungenau oder unvollständig erweisen. Aus diesem Grund benötigen wir Tools von Drittanbietern, um die Bergbaupraktiken zu überwachen: Wir müssen über Daten aus vertrauenswürdigen Quellen verfügen, um zerstörerische Vorgänge sinnvoll anzugehen und böswillige Akteure zur Rechenschaft zu ziehen, während wir gleichzeitig kontinuierlich verantwortungsvolle Praktiken fordern.

Aktivisten, Befürworter, politische Entscheidungsträger, Arbeitgeber, Regierungen und andere arbeiten daran, Umweltgerechtigkeit in die Lieferkette für Elektrofahrzeugbatterien zu integrieren, indem sie:

Onshoring-/Reshoring-/Friend-Shoring-Bemühungen: Obwohl es sich bei weitem nicht um eine vollständige Lösung handelt, werden Investitionen in die Kapazität der Elektrofahrzeug-Lieferkette in den Vereinigten Staaten und ihren Verbündeten dazu beitragen, das Angebot zu diversifizieren und das Risiko von Menschenrechtsverletzungen und schädlichen Auswirkungen auf die Umwelt zu begrenzen. Wenn sich das vorgelagerte Angebot auf einige wenige Länder konzentriert, haben nachgelagerte Einkäufer kaum Einfluss auf die Menschenrechts- und Umweltpraktiken ihrer Lieferanten. Im Allgemeinen haben die Vereinigten Staaten und ihre Verbündeten eine starke Kontrolle über Menschenrechtsbelange und einen hochwertigen Umweltschutz, obwohl es immer Raum für Verbesserungen gibt. Dabei geht es jedoch nicht um Eigenständigkeit, sondern um mehr Vielfalt und Wettbewerb, um Druck auf alle Länder auszuüben, sich an verbesserte Standards zu halten.

Führende Bemühungen zur Aktualisierung der Gesetzgebung: Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels beruft die Biden-Regierung eine behördenübergreifende Arbeitsgruppe zu Bergbauvorschriften, -gesetzen und -genehmigungen ein, die dem Kongress Empfehlungen zur Reform des Bergbaurechts geben wird, um Bestimmungen zum Schutz der Umwelt, zur Einbeziehung lokaler Gemeinschaften usw. aufzunehmen Reduzieren Sie den Zeitaufwand, die Kosten und das Risiko einer Minengenehmigung. Ebenso hat die Initiative for Responsible Mining Assurance (IRMA) dem Clean Energy Resources Advisory Committee des US-Außenministeriums Empfehlungen dazu gegeben, was in diese Aktualisierungen aufgenommen werden sollte. Auch die Minerals Security Partnership des US-Außenministeriums hat kürzlich Grundsätze bekannt gegeben, die eine öffentliche Verpflichtung zur vollständigen Integration von Umwelt-, Sozial- und Governance-Standards in ihre Arbeit kennzeichnen.

Verbesserung der Transparenz der Lieferkette für Elektrofahrzeuge:„Batteriepässe“ können Herstellern helfen, zu zertifizieren, wo Batteriemineralien bezogen werden, und zu überprüfen, ob diese Quellen weltweit anerkannten ethischen Praktiken folgen.

Einberufung von Stakeholdern, um Maßnahmen voranzutreiben.IRMA bringt die Industrie, betroffene Gemeinden, Regierungen und andere zusammen, um eine unabhängige Überprüfung und Zertifizierung durch Dritte anhand eines umfassenden Standards für alle geförderten Materialien bereitzustellen, der eine „zentrale Abdeckung“ des gesamten Spektrums von Problemen im Zusammenhang mit den Auswirkungen der Industrie bietet -Minen.

Die Automobilhersteller verpflichten sich außerdem, sicherzustellen, dass die Materialien aus ethisch vertretbaren Quellen stammen. Ford fordert beispielsweise, dass Lieferanten die abgebauten Rohstoffe von Unternehmen beziehen, die sich der IRMA angeschlossen haben und/oder von dieser zertifiziert sind.

Obwohl der vorgelagerte Teil der Lieferkette für Elektrofahrzeugbatterien mit vielen Herausforderungen konfrontiert ist, können wir ihnen durch Investitionen, verbesserte Gesetze und Vorschriften sowie öffentliches Bewusstsein begegnen. Diese Schritte werden dazu beitragen, dass wir über die Batterien verfügen, die wir für eine elektrifizierte Transportzukunft benötigen, ohne den Menschen oder dem Planeten zu schaden.

Verarbeiter und Raffinerien reinigen die Rohstoffe und verwenden sie dann zur Herstellung aktiver Kathoden- und Anodenbatteriematerialien. Rohstoffhändler kaufen und verkaufen Materialien an Produzenten, die dann Batteriezellen zusammenbauen.

Der "Mittelstrom„Ein Teil der Lieferkette für Elektrofahrzeugbatterien hat das Potenzial, sich zu verbessern.“Rückverfolgbarkeit der Lieferkette , eine Praxis, bei der Produkte von ihrer Quelle bis zum Verbraucher verfolgt werden. Da Unternehmen, die am mittleren Teil der Lieferkette für Elektrofahrzeugbatterien beteiligt sind, diejenigen sind, die am direktesten mit vorgelagerten Akteuren interagieren, sind sie von entscheidender Bedeutung für die Verbesserung der Rückverfolgbarkeit und die Sicherstellung, dass Materialien aus ethischen Gründen stammen.

Ein weiteres Problem, das einige Aufmerksamkeit erregt hat, ist die Tatsache, dass die Herstellung von Elektrofahrzeugbatterien auf eine Handvoll Länder konzentriert ist, was Bedenken aufkommen lässt, dass Lieferketten anfällig für geopolitische Schocks oder Handelskriege sein könnten.

Viele glauben auch, dass amerikanische Gemeinden die wirtschaftlichen Chancen verpassen, die mit der Energiewende verbunden sind. Dieses Problem war Gegenstand von Maßnahmen des Kongresses und spiegelt sich in jüngsten Gesetzen wie dem Inflation Reduction Act wider, der Bestimmungen enthält, die vorschreiben, dass ein bestimmter Prozentsatz der Mineralien aus Elektrofahrzeugbatterien in den Vereinigten Staaten oder einem Land, mit dem die Vereinigten Staaten zusammenarbeiten, abgebaut und verarbeitet werden muss Staaten haben ein Freihandelsabkommen (FTA).

Um Ihnen zu helfen, diese Probleme zu verstehen und zu erfahren, was zu ihrer Lösung unternommen wird, haben wir eine Definition von Midstream-Aktivitäten bereitgestellt und eine Liste mit Antworten auf häufige Fragen zu diesen Aktivitäten zusammengestellt.

Nachdem die Minen Rohstoffe gefördert haben (den vorgelagerten Teil der Lieferkette für Elektrofahrzeugbatterien), werden sie zu den Einrichtungen geschickt, in denen sie sich befindenverarbeitet,raffiniert,und zusammengebautBatteriezellen.

wird bearbeitetDabei werden nicht benötigte Stoffe aus den Mineralien entfernt.Verfeinerung Dabei wird mit diesen verarbeiteten Materialien gearbeitet, um einen Reinheitsgrad zu erreichen, der sie für den Einsatz in vielen Produkten, einschließlich Batterien, geeignet macht. Hersteller verwenden diese Materialien dann zur Herstellung von Anoden- und Kathodenelektroden, die in Batteriezellen eingesetzt werden, die Energie speichern.*

Sobald die Midstream-Produkte fertig sind, kombinieren die Hersteller sie zu großen Batteriepaketen und verbauen sie in Elektrofahrzeugen. Diese letzten beiden Schritte sind Teil des „nachgelagerten“ Teils der Lieferkette für Elektrofahrzeugbatterien, der unten beschrieben wird.

*(Es ist wichtig zu beachten, dass es keinen einheitlichen Branchenkonsens darüber gibt, ob die Herstellung von Batteriezellen zum Midstream- oder Downstream-Teil der Lieferkette für Elektrofahrzeuge gehört. RMI betrachtet die Zellfertigung als Teil des Midstream-Teils.)

Wie der Upstream-Teil der Lieferkette für Elektrofahrzeugbatterien konzentriert sich auch der Midstream-Teil auf eine kleine Anzahl von Ländern, meist außerhalb der Vereinigten Staaten.

Asien dominiert den Midstream-Bereich: Laut BloombergNEF sind China, Südkorea und Japan die drei Länder mit der höchsten Batterieproduktion weltweit, wobei China dominiert.

China produziert drei Viertel aller Lithium-Ionen-Batterien und 70 Prozent der Kathodenkapazität und verarbeitet und raffiniert mehr als die Hälfte des weltweiten Lithiums, Kobalts und Graphits. Es ist der weltweit führende Raffinierer von Batteriemetallen und beherbergt derzeit 75 Prozent der gesamten Produktionskapazität für Batteriezellen, 90 Prozent der Anoden- und Elektrolytproduktion und 60 Prozent der weltweiten Batteriekomponentenfertigung.

Die nächsten beiden Länder auf der Liste, Südkorea und Japan, sind für eine deutlich geringere Batterieproduktion verantwortlich (Südkorea produziert 15 Prozent der weltweiten Kathodenelektroden und 3 Prozent der Anodenelektroden; auf Japan entfallen 14 Prozent bzw. 11 Prozent). .

Die Vereinigten Staaten sind derzeit kein Mittelklasse-Führer; Die Midstream-Kapazität wächst jedoch schnell, was zum Teil auf den Advanced Manufacturing Production Credit (45X) zurückzuführen ist, der bis zu 45 US-Dollar pro KWh Batteriekapazität bietet und das Potenzial hat, den US-Midstream-Sektor zu stärken.

Die Vereinigten Staaten verfügen auch über bestehende Wettbewerbsvorteile im Automobilbau, die sie nutzen können, um in der globalen Lieferkette für Elektrofahrzeuge zu konkurrieren und so dazu beizutragen, die wirtschaftlichen Vorteile der Dekarbonisierung des Verkehrs zu nutzen. Wie oben erwähnt, helfen Gesetze wie die IRA – sie verlangt, dass für den Anspruch auf eine Kfz-Steuergutschrift ein wachsender Prozentsatz des Batteriemetallwerts eines Elektrofahrzeugs in den Vereinigten Staaten oder in einem Partnerland mit einem Freihandelsabkommen gewonnen oder verarbeitet werden muss.

Unter dieser letzten Bestimmung wären berechtigte Länder wie Australien, das etwa 60 Prozent des weltweiten Lithiums liefert und über ein bestehendes Freihandelsabkommen verfügt, berechtigt; Indonesien, auf das schätzungsweise 37 Prozent der weltweiten Nickelproduktion entfallen, würde dies nicht tun. Die vom US-Finanzministerium im März 2023 veröffentlichten Leitlinien schlagen außerdem eine Reihe von Grundsätzen zur Identifizierung der Länder vor, mit denen die Vereinigten Staaten ein Freihandelsabkommen haben. Dieser Begriff könnte neu ausgehandelte Vereinbarungen über kritische Mineralien umfassen. Beispielsweise unterzeichnete Japan im März ein Abkommen über kritische Mineralien mit den Vereinigten Staaten, das es dem Finanzministerium ermöglichte, dieses Land in seine Liste der zugelassenen Lieferanten aufzunehmen.

Diese Dynamik, die im gesetzgeberischen Kleingedruckten leicht untergeht, wird in den kommenden Jahrzehnten zu einer wichtigen Kraft bei der Gestaltung der Geographie der Batterieproduktion werden.

Wenn sich die Batterielieferkette oder Teile davon auf nur wenige Länder oder Regionen konzentrieren, wird die globale Batterielieferkette leiden, wenn einer dieser Orte mit Störungen wie Naturkatastrophen, Geopolitik oder sich ändernden Handelsallianzen konfrontiert wird.

Einige Beobachter haben vorgeschlagen, dass Bemühungen zur Steigerung der lokalen Produktionskapazitäten bedeuten, dass jedes Land danach streben sollte, alle Teile der Lieferkette für Elektrofahrzeugbatterien zu dominieren. Diese Herrschaft ist nicht nur unmöglich, sie ist auch unerwünscht.

Deshalb ist es wichtig, dass mehr Länder, einschließlich der Vereinigten Staaten, an der Stärkung ihrer Lieferketten für Elektrofahrzeugbatterien arbeiten; Wenn dies der Fall ist, wird die weltweite Batterieproduktion für Elektrofahrzeuge diese Störungen besser überstehen können.

Verbraucher und Autohersteller machen sich zunehmend Sorgen darüber, wie die Materialien gewonnen werden, die in Elektrofahrzeugbatterien enthalten sind. Sie möchten nicht, dass ihre Elektrofahrzeuge mit Mineralien betrieben werden, die durch Sklavenarbeit oder Bergbaupraktiken gewonnen werden, die die lokale Umwelt zerstören. Aufgrund der Undurchsichtigkeit der Lieferketten für Elektrofahrzeugbatterien ist es für sie jedoch sehr schwierig herauszufinden, ob ihre Batterien aus verantwortungsvollen Quellen stammen.

Midstream-Akteure sind hervorragend positioniert, um gegen Menschenrechtsverletzungen und Umweltzerstörung vorzugehen, die mit dem Upstream-Teil (Bergbau) der Lieferkette einhergehen (weitere Informationen zu diesen Themen finden Sie im Abschnitt oben). Wie oben in diesem Artikel erwähnt, interagieren Unternehmen, die die in Elektrofahrzeugbatterien enthaltenen Mineralien verarbeiten und raffinieren, am direktesten mit denen, die diese Mineralien gewinnen, was bedeutet, dass sie über Kaufkraft verfügen. Wenn diejenigen, die am mittleren Teil der Lieferkette beteiligt sind, strenge Due-Diligence-Verfahren einhalten und sich strengen Prüfungen unterziehen müssten, könnten sie den Kauf von Materialien von Unternehmen mit fragwürdigen oder geradezu unethischen Bergbaupraktiken vermeiden. Die Minen wären gezwungen, Verbesserungen vorzunehmen, andernfalls würden sie mit erheblichen finanziellen Verlusten rechnen. Darüber hinaus könnten Branchenführer von Investitionen in eine verantwortungsvolle Produktion profitieren, so wie sich Fairtrade-Kaffee mit einer Prämie verkauft.

Wie wir oben und in einem anderen Artikel festgestellt haben, würde eine Verbesserung der Rückverfolgbarkeit der Lieferkette einen großen Beitrag dazu leisten, sicherzustellen, dass die Mineralien für Elektrofahrzeugbatterien aus ethischen Gründen stammen. Technologie kann aktuelle Papierwege durch Online-Systeme ersetzen, die Unternehmen und Regulierungsbehörden eine einfachere Möglichkeit bieten, ihre Lieferketten zu verfolgen, zu prüfen und zu verbessern – aber jede Technologie ist nur so effektiv wie die Beteiligung ihrer Stakeholder auf der Plattform.

„Batteriepässe“, die verfolgen, wo und wie Batteriemineralien bezogen werden, können ebenfalls dazu beitragen, die Transparenz der Lieferkette zu verbessern. Sie würden als digitaler Zwilling einer Batterie dienen, der die physische Batterie auf ihrem Weg von der Mineraliengewinnung bis zum Einbau in das Fahrzeug begleitet.

Die Gesetzgebung könnte auch die Rückverfolgbarkeit von Batterien verbessern. Der Europäische Rat hat kürzlich eine neue Regelung verabschiedet, die Unternehmen dazu verpflichtet, entlang ihrer gesamten Lieferkette Sorgfaltspflichten zu erfüllen. Um jedoch erfolgreich zu sein, müssen die Gesetzgebungsbemühungen die Zustimmung verschiedener Interessengruppen, darunter nationale und subnationale Regierungen sowie Führungskräfte des Privatsektors, einholen. Frühere Bemühungen zur Verbesserung der Beschaffung, wie beispielsweise die Konfliktmineralien-Regel der Vereinigten Staaten, sind größtenteils gescheitert. Nachverfolgbare, ethische Lieferketten bleiben ein schwer fassbarer, aber wesentlicher Bestandteil der Energiewende.

Verbrauchernachfrage, Investorendruck, regulatorische Verbesserungen und verantwortungsvolle Geschäftspraktiken spielen alle eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung sicherer und ethischer Lieferketten für Elektrofahrzeugbatterien.

Batteriehersteller bauen die Batteriezellen zusammenModuleund dannPackungen und verkaufen sie an Autohersteller, die die fertigen Batterien in Elektrofahrzeuge einbauen. Einige Autohersteller wie Ford und Stellantis haben Partnerschaften mit Batterieherstellern geschlossen, um ihre eigenen Batterien für die von ihnen verkauften Fahrzeuge herzustellen.

Der nachgelagerte Teil der Lieferkette für Elektrofahrzeugbatterien umfasst den Zusammenbau von BatteriezellenModuleund dannPackungenbevor Sie fertige Batterien einlegenElektrofahrzeuge . (Um mehr darüber zu erfahren, wie EV-Batterien funktionieren und wie sie hergestellt werden, lesen Sie „EV-Batterien 101: Die Grundlagen“.)

Ein ... machenBatteriemodul Hersteller stapeln Batteriezellen in Reihe oder parallel in einem Metallrahmen, der die Zellen vor Stößen und Vibrationen schützt, die beim Fahren entstehen. Die Module beherbergen mehrere Batteriezellen, je nach Zelltyp und Fahrzeugreichweite von weniger als 10 bis zu mehreren Hundert.

Diese Batteriemodule werden dann in einem platziertBatteriepack . Zusätzlich zu den Batteriemodulen enthält das Batteriepaket weitere Komponenten, die die Batterie schützen und ihren Betrieb in einem Elektrofahrzeug unterstützen. Alle diese Komponenten sind in einer Struktur untergebracht, um die Batterie vor Wasser, Salz und anderen äußeren Einflüssen zu schützen, die die Batterie als Ganzes beschädigen können. Diese Batterien werden dann an Autohersteller geschickt, die sie in Elektrofahrzeuge einbauen.

Chinesische, südkoreanische und japanische Unternehmen dominieren die weltweite Batterieherstellung; Zusammen machten diese Länder im Jahr 2021 fast 70 Prozent des Batteriemarktes aus. Die drei größten Unternehmen waren Chinas CATL (33 Prozent), Südkoreas LG Energy Solution (22 Prozent) und Japans Panasonic (15 Prozent). Chinas Dominanz wird auf seine Priorisierung und Investitionen in die Batterieherstellung zurückgeführt, während die Rangliste Südkoreas und Japans durch den strategischen Aufbau ihrer umfassenden Erfahrung und Expertise in der Herstellung von Unterhaltungselektronik beeinflusst wird.

Während die Lieferkette global bleiben wird, ist Nordamerika laut einem Bericht des Beratungsunternehmens LEK auf dem besten Weg, der zweitgrößte Akteur auf dem Batterieproduktionsmarkt zu werden, dank seiner Bemühungen, lokale Lieferketten zu stärken und die Investitionen in die inländische Montage zu erhöhen.

Heute sind die Vereinigten Staaten nur für 7 Prozent der weltweiten Batterieproduktionskapazität verantwortlich. Wie beim Midstream-Teil der Lieferkette wird erwartet, dass der Advanced Manufacturing Production Credit (45X), der bis zu 45 US-Dollar pro kWh Batteriekapazität bietet, den US-Downstream-Sektor stärken wird.

Die derzeitige Batterieproduktionskapazität von 72 GWh in den Vereinigten Staaten – einschließlich Midstream- und Downstream-Betrieben – könnte in den nächsten zwei Jahren auf über 1.000 GWh anwachsen, da aktuelle Ankündigungen und derzeit im Bau befindliche Anlagen online gehen.

Es gibt viele Gründe, warum die Vereinigten Staaten ihre inländischen Investitionen in den nachgelagerten Teil der Lieferkette für Elektrofahrzeugbatterien erhöhen; Die wichtigste davon ist der Wunsch, die Abhängigkeit von ausländischen Lieferanten in bestimmten Ländern, insbesondere in China, zu verringern. Durch die Diversifizierung der Lieferkette für Elektrofahrzeuge und die sie antreibenden Batterien werden Automobilhersteller in der Lage sein, Störungen in den globalen Lieferketten zu überstehen und die steigende In- und Auslandsnachfrage zu decken. Sie werden auch besser in der Lage sein, ihre ehrgeizigen Klimaziele zu erreichen und Menschenrechts- und Umweltverletzungen im Zusammenhang mit dem Bergbau abzumildern.

Eine stärkere inländische Lieferkette führt zu gut bezahlten, gefragten Arbeitsplätzen für Arbeitnehmer in verschiedenen Bereichen, vom Bergbau über den Maschinenbau bis hin zur Fertigung, was wiederum zu gesünderen und robusteren Volkswirtschaften führt.

Bundesgesetze wie das Inflation Reduction Act und das Infrastructure Investments and Jobs Act bewegen bereits den Weg. Laut einer Analyse von Atlas Public Policy (APP) stellen diese beiden Gesetze Kredite, Zuschüsse und Steuergutschriften in Höhe von mindestens 83 Milliarden US-Dollar bereit, die die Produktion emissionsarmer oder emissionsfreier Fahrzeuge, Batterien oder Ladegeräte unterstützen könnten. RMI schätzt, dass sich diese Ausgaben auf über 200 Milliarden US-Dollar belaufen könnten, wenn die Vereinigten Staaten Elektrofahrzeuge mit der Geschwindigkeit einsetzen würden, die zum Erreichen der Netto-Null-Ziele erforderlich ist, da es für wichtige Steuergutschriften keine Ausgabenobergrenze gibt.

Als Reaktion auf staatliche Investitionen und Vorschriften erhöhen auch die Automobilhersteller ihre Investitionen in die Produktion von Elektrofahrzeugen und sind zuversichtlich, dass Finanzierung und Nachfrage weiter steigen werden. Die APP-Analyse stellt fest, dass in den USA ansässige Unternehmen, angeführt von Ford, General Motors, Tesla und Stellantis, angekündigt haben, mehr als 173 Milliarden US-Dollar in den Übergang zu Elektrofahrzeugen zu investieren.

Eine weitere bedeutende Marktveränderung ist die verstärkte Partnerschaft zwischen Automobilherstellern und Batterieherstellern. Ford arbeitet beispielsweise an der Diversifizierung seiner Rohstofflieferanten und General Motors und LG haben eine Partnerschaft geschlossen, um die Produktion von Batteriepacks und Zellen gemeinsam anzusiedeln. Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels verfügt das Unternehmen über ein aktives Werk in Ohio und plant die Eröffnung von zwei weiteren in Tennessee und Michigan. Einige planen den Bau von Produktionsstätten, in denen sowohl Batterie- als auch Elektrofahrzeuganlagen untergebracht sind, während andere nachgelagerte Hersteller Verträge abschließen, die es ihnen ermöglichen, ihre Produkte direkt aus verantwortungsvollen Minen zu beziehen.

Auch andere Länder und Regionen arbeiten an der Verbesserung ihrer heimischen Lieferketten für Elektrofahrzeugbatterien. Die Europäische Union hat ehrgeizige Pläne zur Stärkung der regionalen Elektrofahrzeugproduktion angekündigt, während Indonesien und Thailand darauf abzielen, regionale Marktführer zu werden, indem sie sich die Tatsache zunutze machen, dass sie bereits als wichtige Drehkreuze für die Fahrzeugherstellung für globale Märkte dienen und über reichhaltige vorgelagerte Mineral- und Metalllieferungen verfügen.

Während der nachgelagerte Einfluss durch die aktuelle Versorgung mit Mineralien, die in Elektrofahrzeugbatterien verwendet werden, begrenzt ist, haben Batteriehersteller und Autohersteller aus einem einfachen Grund immer noch erheblichen Einfluss auf die Verbesserung der Lieferkette für Elektrofahrzeugbatterien: nachgelagerte Akteure können verantwortungsvolle Bergbaupraktiken auf die gleiche Weise beeinflussen wie Kaffee Geschäfte können Einfluss auf den verantwortungsvollen Kaffeeanbau nehmen.

Verbraucher und Automobilhersteller sind besorgt über Menschenrechts- und Umweltverstöße und üben daher zunehmenden Druck auf vorgelagerte Akteure aus, ihre Bergbaupraktiken zu verbessern. Dieser Druck hat dazu geführt, dass sich die Unternehmen verpflichtet haben, strengere Richtlinien zum Schutz der lokalen Gemeinschaften, Arbeitnehmer und der Umwelt umzusetzen.

Immer mehr Unternehmen, darunter auch Automobilhersteller, verlangen nach überprüfbaren Informationen, die zeigen, woher kritische Mineralien wie Nickel und Kobalt stammen. Bisher beginnen diese Systeme gerade erst Gestalt anzunehmen, angeführt von einer Handvoll unternehmerischer Unternehmen und Technologie-Start-ups. In Verbindung mit strengen nationalen Gesetzen und Vorschriften sowie international harmonisierten Richtlinien für die Lieferketten von Elektrofahrzeugbatterien könnten die mit den Lieferketten verbundenen negativen Auswirkungen abnehmen.

Es ist eine aufregende Zeit für die Elektrifizierung des Transportwesens, eine Bewegung, die täglich an Dynamik gewinnt. Während wir gemeinsam an der Dekarbonisierung der Art und Weise arbeiten, wie sich Menschen und Güter bewegen, ist es wichtig, dass Regierungen, politische Entscheidungsträger, der private und öffentliche Sektor sowie Gemeinden die Wertschöpfungskette von Elektrofahrzeugbatterien verstehen, damit wir ihre Herausforderungen effektiv angehen und gleichzeitig die wirtschaftlichen, gesundheitlichen und gesundheitlichen Auswirkungen der Elektrifizierung erkennen können Umweltpotenzial.