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单一钴冲击可能引发全球电动车电池供应混乱

Science Daily2026年6月20日 14:00

钴是电动车和储能系统中所用锂离子电池的重要成分,但新的研究表明全球钴供应链可能比之前认识的更脆弱。干扰不仅限于局部短缺,一个国家或生产阶段的中断可以通过网络传播,导致多个地区和行业的连锁失败。通过将物料流动分析与多层次冲击传播模型相结合,研究人员发现风险通常起源于供应链的上游部分,但在关键的精炼和制造瓶颈处变得最为严重。研究表明,冲击可以通过水平和垂直路径以及直接和间接连接传播,形成长链的干扰和突发故障。这些发现表明,传统的逐国风险评估未能充分反映钴供应链的脆弱性,需要协调的系统范围战略来增强韧性。 随着需求上升和供应链风险增加,电动车和大规模储能的快速增长驱动了对钴的需求急剧增加。因此,关于供应安全、地缘政治集中和环境与社会挑战的担忧加剧了。许多现有研究通过单独分析某些国家、材料或贸易流量来评估关键矿物。然而,现代供应链高度互联,复杂的关系将供应商、制造商和消费者联系在多个生产阶段。最近的事件,包括出口限制、贸易争端和疫情相关的干扰,证明了地方问题如何迅速在全球生产网络中传播。尽管存在这些风险,许多当前的分析方法仍然难以解释干扰如何同时在不同国家和生产阶段传播。这一局限性突显了对钴供应链脆弱性进行更广泛网络化方法的必要性。 在2025年底在线发表的一项研究中,中国科学院、北京大学、南丹麦大学及其他机构的研究人员对1998年至2019年之间的全球钴流动进行了研究。研究小组建立了一个多层供应链模型,并应用迭代冲击传播框架来追踪干扰如何在多个国家以及包括采矿、精炼、制造、使用和回收在内的钴生命周期的六个阶段之间传播。由此产生的分析提供了迄今为止对全球钴供应链系统性风险的最详细的考察。为了进行这项研究,研究人员创建了一个连接230个国家的网络,涵盖六个相互关联的生产阶段。通过将基于贸易的物料流分析与动态冲击传播模型相结合,他们能够模拟在网络的单一节点上出现供应短缺或需求下降如何在更广泛系统中传播。他们的模拟显示,干扰通常通过交替的直接和间接路径传播,同时跨越国际贸易链和国内生产链。在高度集中的上游地区,采矿干扰经常作为风险的初始来源。然而,最严重的后果往往出现在精炼和制造的“桥梁”上,此时生产阶段之间的密切联系会放大故障。 隐藏的相互依赖性增加了脆弱性。研究人员发现,由潜在失败组成的“雪崩网络”约是基础物理贸易网络的四倍密集。这一发现表明,在单纯分析贸易关系时,隐藏的广泛相互依赖性并不明显。中国和美国等国显示出特别高的系统脆弱性。在这些情况下,来自其供应链内的干扰可能在全球网络中引发广泛的故障。同时,几个相对生产量不大的国家被发现对随机干扰高度暴露,缺乏足够的韧性来有效应对。该研究还发现风险的长期上升趋势。在过去的二十年中,全球钴供应的脆弱性变得更加波动,同时普遍上升,这主要是由于供应链内的集中度增加和供需不平衡。 为什么钴供应链是“稳健而脆弱”的 根据作者的说法,钴供应链呈现出一种“稳健而脆弱”的结构。在实践中,这意味着该系统可以承受许多小的随机干扰,但仍然对影响关键节点的定向冲击高度敏感。

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