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十年前，汽车行业无法预见半导体短缺会干扰汽车生产。但我们可以预测，从现在开始的十年间，汽车制造商可能会面临电动汽车电池和其他必要组件所需材料的短缺。谢谢短缺的出现甚至可能比我们预测更早。
车辆中电子设备含量的增加已将汽车公司与半导体行业紧密联系在一起。2020年，半导体制造商预计第四季度将出现季节性疲软，但并未增加产量。所以当汽车需求突然激增时，芯片制造商便无法迅速做出反应。除了供应链问题之外，半导体需要18周才能建成，这也是构成现状的另一个原因。汽车制造商现在正与大量芯片购买者（例如消费电子公司）竞争有限的芯片供应。
从纯供求的角度来看，材料是相似的。现在，向零排放汽车的过渡使，推动诸如石墨，钴，镍和锰等材料进入了汽车制造商的视线。IHS Markit表示，预计到2020年，电动汽车的需求将达到近250万辆 ， 然后到2021年将增长约70％。用于电动汽车电池的材料并不容易获得。用于锂离子电池阳极的石墨最早可能在明年变得稀缺。
根据市场研究机构Verified Market Research的数据，2019年全球电动汽车电池市场规模为351亿美元，预计到2027年将达到1334亿美元 。根据Benchmark Mineral Intelligence的报告，电池行业对石墨的需求预计每年将以每年30％的速度增长，直到2022年出现赤字 。
国际原材料开发公司Almonty的 首席执行官Lewis Black解释说，很难找到符合稀土元素（REE）要求的石墨和材料 ，因为这很难从地下提取 。像半导体工厂一样，矿山需要数十亿美元的投资和数年的建造时间。
Black说：“稀土元素无处不在，但它们没有在环保管辖区开采的原因是它们需要一定程度的渗水，这使得开采它们变得肮脏。” “没人希望它们出现在他们的后院。这些矿山的房屋价格低廉，比起美洲和欧盟，受社区标准的影响较小。”
中国几乎开采和出口了17种稀土元素。Black解释说，随着中国继续建立自己的高科技生态系统，中国可能会决定出口稀土不符合该国的最大利益。“如果他们决定不出口，那你就无能为力了。”他说。
这是美国在审查美国供应链时将要研究的问题之一 。根据行政命令，拜登政府希望评估美国对外国供应和服务的依赖程度。另外，国会正寻求通过《美国CHIPS法案》将半导体制造推向岸上 。
美国无法生产石墨，由于其在国家安全中的重要性及其供应链的脆弱性，政府已将其指定为重要矿物。Benchmark估计，到2028年，锂离子电池负极材料所需的石墨数量将猛增至175万吨，比2017年增加9倍。
锡兰石墨首席执行官Bharat Parashar解释说，石墨的限制就是材料的纯度 。在斯里兰卡发现了世界上最高等级的石墨。锡兰石墨矿在那里开采，并已投资于环保和可持续的运营。
他解释说，要想使可再生能源取得成功，储存至关重要。当前的技术表明，所有储能产品都需要石墨作为阳极。因此，正在寻找电动汽车电池/储能电池的汽车制造商将面临原材料竞争。
“当第一次讨论[美国对外国资源的依赖]时，它采取了一种更广泛的方法来寻找国内产品，”Black解释说。当前的倡议正在研究联盟。
“乍看之下，孤立的方法看起来并不那么好；开发一个矿山需要很长时间。仅在某些地区获得许可证需要5年时间。对美国友好的公司有更多选择。在十年之内，您可能会拥有强大而多样化的竞争性供应链。您不能使自己的客户处于不利地位，因为您无法在价格上具有竞争力。”
如果全球合作伙伴还不够，拥有电池大厂或大量使用电池原材料的公司应考虑纵向整合，即购买采矿业务。“例如，特斯拉（Tesla）从事电池/储能业务，并打算建造大型工厂来生产自己的电池/储能电池，如果他们希望所有计划实现目标，那么绝对应该考虑购买原材料来源。”
创始人埃隆·马斯克（Elon Musk）认为，特斯拉除了价格更实惠的电动汽车外，还将在可持续能源和存储方面发挥重要作用。马斯克计划逐步淘汰在其电池阴极中使用钴，转而使用磷酸铁，镍作为另一种阴极原料，后者高度集中在印度尼西亚，俄罗斯，加拿大和菲律宾。
根据帕萨尔的说法，马斯克还以大型项目（例如SpaceX）而闻名，他愿意放弃典型的供应链实践可能是其中一些转型策略成功的唯一途径。
例如，如果要实现到2030年拥有至少1.5亿辆电动汽车的全球计划，那么世界将需要约1000万吨精炼石墨（至少12.5毫米粗石墨）和几乎相同数量的其他关键矿物供不应求。
“周围会有足够的产品吗？不，没有考虑到足够的发展。”他说。
在电子行业中，垂直集成再次盛行。电源管理公司Vicor Corp.扩大了其在马萨诸塞州安多佛的工厂，以便可以控制其流程和设计。高管们表示，Vicor将以更低的成本和更高的质量更快，更高效地生产电力产品。
“对于像Musk或[Jeff] Bezos这样的人，可以想象，如果他们需要稀缺的原材料来生产各种产品，他们可能会-而且在我看来，他们必须-获取货源。” “如果要成功，无论您在谈论什么元素，您都需要纵向整合。”
去年，基准董事总经理西蒙·摩尔斯（Simon Moores）告诉美国议员，那些控制这些关键原材料的人以及拥有制造和加工专门知识的人将保持21世纪汽车和能源存储行业的工业力量平衡。
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