電池需求在增長，因此對價值鏈上更好的解決方案的需求也在增長。

全球對電池的需求正在增加，很大程度上由于必須通過移動電氣化和更廣泛的能源轉型來減少氣候變化。正如分析師傾向于低估可再生能源產生的能源量一樣，電池需求預測通常也會低估市場規模并定期向上修正。在較早的出版物中，麥肯錫和全球電池聯盟 (GBA)以及 Systemiq 于 2019 年聯合發布的一份報告，2030 年可持續電池價值鏈的愿景，我們預計到 2030 年市場規模為 2.6 TWh，年增長率為 25%。但麥肯錫電池洞察團隊的一項 2022 年分析預測，從采礦到回收的整個鋰離子 (Li-ion) 電池鏈可能會增長從 2022 年到 2030 年，每年增長 30% 以上，屆時它將達到超過 4000 億美元的價值和 4.7 TWh 的市場規模。

盡管電池的增長將帶來多重環境和社會效益，但前方還有許多挑戰。為避免短缺，電池制造商必須確保原材料和設備的穩定供應。他們還必須將投資投向正確的領域，并有效地實施大規模工業化。公司必須致力于廣泛的脫碳和真正的可持續發展，而不僅僅是漂綠——半心半意地努力讓自己看起來對環境友好。

面對這些當務之急，電池制造商在綠色倡議方面應該主動進攻，而不是防守。本文介紹了該行業如何通過協同行動、標準化流程和法規以及更高的數據透明度，在整個價值鏈上實現可持續發展、循環發展和彈性發展。通過強調可持續性，領先的電池制造商將在競爭中脫穎而出，并在創造價值的同時保護環境。此處提出的戰略和目標符合麥肯錫的電池供應鏈愿景和大灣區的原則。

2030年全球市場展望

預計未來十年全球對鋰離子電池的需求將飆升，所需的 GWh 數量將從 2022 年的約 700 GWh 增加到 2030 年的約 4.7 TWh（圖表 1）。到 2030 年，用于電動汽車 (EV) 等移動應用的電池將占需求的絕大部分——約 4,300 GWh；流動性正在迅速增長，這是一個不足為奇的趨勢。這在很大程度上是由三個主要驅動因素驅動的：

• 監管轉向可持續性，包括新的凈零排放目標和指導方針，包括歐洲的“Fit for 55”計劃、美國的通貨膨脹減少法案、歐盟 2035 年內燃機 (ICE) 車輛禁令以及印度的更快采用混合動力和電動汽車計劃的制造。

• 更高的客戶采用率和消費者對更環保技術的需求增加（到 2030 年，在選定國家，電動汽車將占乘用車總銷量的 90%）。

• 前 15 家原始設備制造商中的 13 家宣布禁止使用內燃機汽車并實現新的減排目標。

圖表 1

電池儲能系統 (BESS) 的復合年增長率將達到 30%，到 2030 年為這些應用提供動力所需的 GWh 將與當今所有應用所需的 GWh 相當。

到 2025 年，中國可能占鋰離子總需求的 45%，到 2030 年占 40%——大多數電池鏈細分市場在該國已經成熟。盡管如此，在最近的監管變化以及供應鏈本地化的總體趨勢的推動下，預計歐盟和美國的全球增長最快。從現在到 2030 年，全球至少需要新建120 到150 家新電池工廠。

隨著各行業對鋰離子電池需求的激增，我們預計整個價值鏈的收入將增長 5 倍，從 2022 年的約 850 億美元增加到 2030 年的 4000 億美元以上（圖 2）。活性材料和電池制造可能擁有最大的收入池。采礦并不是采購電池材料的唯一選擇，因為回收也是一種選擇。盡管回收部分預計到 2030 年將相對較小，但預計在接下來的十年中將增長三倍以上，屆時更多電池將達到使用壽命。

圖表 2

歐盟和美國的公司已經宣布了新的采礦、精煉和電池生產項目計劃，以幫助滿足需求，例如創建或擴建電池工廠。許多歐美公司也在為回收領域探索新的商業模式。總之，這些活動可以幫助本地化電池供應鏈。

當今價值鏈的挑戰

與工業制造中的其他價值鏈一樣，全球電池價值鏈面臨著重大的環境、社會和治理 (ESG) 挑戰（圖 3）。麥肯錫與代表整個電池價值鏈的大灣區成員一起，確定了 ESG 方面的 21 項風險：

• 環境：原材料的提取和精煉以及細胞生產可能會對環境造成嚴重影響，例如土地退化、生物多樣性喪失、危險廢物的產生或水、土壤和空氣的污染。不專業甚至非法的電池處理會造成嚴重的有毒污染。這是當今鉛酸電池價值鏈中的一個問題。

• 社會：除非嚴格管理，否則整個電池價值鏈的運營可能會違反勞動法、童工和強迫勞動以及土著權利，對區域社區產生不利影響，尤其是在新興市場。

• 治理：電池價值鏈中的企業可能會遇到利益沖突或其他管理做法不佳的公司。為了滿足對道德企業的長期期望，公司必須避免涉及腐敗、賄賂、資助武裝沖突和逃稅的財務狀況。

圖表 3

減少排放

純電動汽車 (BEV) 經常因其在整個生命周期中的溫室氣體足跡而受到批評。然而，盡管結果因行駛里程、產量和電網排放等因素而有很大差異，但我們的模型清楚地表明 BEV 是乘用車最有效的脫碳選擇。

我們的計算表明，如今 BEV 的總排放量遠低于配備內燃機 (ICE) 的車輛，因為 BEV 在使用階段（車輛上路時）的排放量較低（圖表 9）。在最壞的情況下，在沒有低碳電力的情況下，與 ICE 車輛相比，BEV 在歐洲的生命周期總排放量降低了約 50%，在美國降低了 72%。一旦在使用階段用低碳電力充電，純電動汽車的生命周期碳足跡比內燃機汽車還要好，歐洲的排放量減少了約 77%，美國的排放量減少了 88%。盡管純電動汽車在生命周期排放方面更勝一籌，但每輛車的材料和制造排放量是內燃機汽車的兩倍。這些使用階段之前的溫室氣體排放占 BEV 生命周期總排放量的 40% 至 95%，具體取決于用于充電的電網電力。脫碳生產，主要用于電池，因此，鋁和鋼對 BEV 的重要性遠高于對 ICE 的重要性。

技術進步

電池技術的一些最新進展包括提高電池能量密度、固態電池等新型活性材料化學以及電池和包裝生產技術，包括電極干涂層和電池到電池組設計

電池價值鏈的 2030 年前景取決于三個相互依存的要素：

• 供應鏈彈性。彈性電池價值鏈是區域化和多元化的。我們設想每個區域將覆蓋當地90%以上的電池需求、80%以上的當地活性材料需求和60%以上的精煉材料需求。此外，通過回收主要在一個地方發現的原材料（例如鈷），各國可以減少對其他地方的依賴。歐盟電池指令最近規定的 80% 的回收率目標可能成為全球所有地區 2030 年的愿望。在整個價值鏈中，該行業到 2030 年可以通過確保現有職位和創造新職位來貢獻多達 1800 萬個工作崗位。預計就業數量——比我們2019 年的報告高出 80%——與 2030 年更高的預期電池需求估計有關。

• 關注可持續性。電池是應對交通部門和其他行業脫碳挑戰的主要工具——這項任務對于避免觸發不可逆轉的氣候臨界點至關重要。電池革命最多可減少 70 GtCO 2的累積溫室氣體排放量e 2021 年至 2050 年僅在公路運輸部門。然而，電池行業需要優先考慮自身行業的脫碳，以保持其信譽。我們的分析表明，到 2030 年，每千瓦時電池的材料和制造排放量可能會下降 90%。進一步的電池組排放量將主要取決于鋁、鋼和塑料生產脫碳的成就。該行業還可以從斯德哥爾摩復原力中心定義和量化的九個行星邊界設定雄心勃勃的改進目標中受益。這些包括淡水變化、平流層臭氧消耗、大氣氣溶膠負荷、海洋酸化、生物地球化學流動、新實體、陸地系統變化、生物圈完整性和氣候變化。要實現真正的可持續性，還需要顯著改善前面提到的所有社會和政府挑戰。

• 創建循環價值鏈。電池行業必須從線性價值鏈轉變為循環價值鏈——用過的材料在其中得到修復、再利用或回收。這種變革性的方法也可能創造巨大的經濟潛力，今天已經有一些機會（例如，廢料回收）。利益相關者需要跨行業的大量努力和協調，才能充分發揮循環價值鏈的潛力。公司可以從調查可持續和經濟上可行的應用程序中受益，這些應用程序將增加循環性，或者通過利用有助于實現這一目標的技術進步。

  

  
  

  至少，電池行業的發展必須有助于滿足基本的人力、產品和經濟需求。重要目標包括社會福利、包容性價值創造、遵守國際法、強調人權、創造耐用和高性能的產品以及企業的經濟可行性。為了創建一個運作良好的價值鏈，公司應該努力避免這些領域的任何缺陷。對于可持續性，電池行業只有不超過斯德哥爾摩彈性中心定義和量化的九個地球邊界中的任何一個，才能實現真正的可持續性。

  基于我們在全球電池價值鏈中的豐富經驗，我們確定了十個轉型成功因素，這些因素將為我們的 2030 年愿景鋪平道路，即電池為有彈性、可持續和循環的未來提供動力

循環電池價值鏈可以有效耦合交通和電力部門，是 2025 年后向其他能源（如氫能和電轉液）過渡的基礎，以實現將排放量增加限制在 1.5° 以內的目標C 高于工業化前水平。盡管在 COVID-19 大流行期間加速強調可持續性，但全球 CO 2排放量在 2021 年和 2022 年達到歷史最高水平——這意味著距離 1.5°C 的碳預算耗盡僅剩六年多的時間。這需要以最高的緊迫性采取行動。

目前的法規鼓勵循環，向這種模式的轉變可以帶來很多好處。例如，由于原材料供應有限，公司會遇到更少的供應瓶頸。循環可以有利于環境，因為公司將不那么頻繁地從事原始原材料的開采和提煉。在財務方面，如果公司重新使用報廢電池中的原材料，它們可能會獲得額外的價值。

數字技術可以通過提供創建高效生態系統所需的透明度和數據管理來提高循環性，在該生態系統中，電池和關鍵材料可以在報廢前進行追蹤。

改善回收

隨著市場的成熟，電池制造商可能會在回收方面找到新的機會。公司可以創建一個閉環的國內供應鏈，包括收集、回收、再利用或修復用過的鋰離子電池。到 2040 年，僅回收行業就可以創造 60 億美元的利潤池，屆時收入可能超過 400 億美元——比 2030 年的價值增長三倍多。