De opkomst van elektrische auto's verandert automatisch supply chain-beheer

De wereldwijde markt voor elektrische voertuigen (EV) zal naar verwachting in 2027 $ 802,81 miljard aan waarde bereiken, met een samengesteld jaarlijks groeipercentage (CAGR) van 22,6% volgens Allied Market Research. Aangezien de interesse van consumenten in elektrische voertuigen blijft groeien, wordt de industrie op korte termijn geconfronteerd met tekorten aan de natuurlijke hulpbronnen die nodig zijn om deze voertuigen van brandstof te voorzien. Bovenaan de lijst van niet-hernieuwbare energiebronnen die nodig zijn om EV's te produceren, staat lithium. Dit is een integraal onderdeel van de batterij die deze voertuigen aandrijft en moet na ongeveer acht jaar worden vervangen. De concurrentie om lithium is hevig en autofabrikanten van elektrische voertuigen moeten plannen maken voor toekomstige verwerving en beheer van het mineraal.

De oplossing omvat een meervoudige benadering van ethische inkoop, recycling, hergebruik en herbestemming van materialen in downstreamproducten, evenals verbetering van de efficiëntie. Een groter batterijbereik en een grotere motorefficiëntie zouden het gebruik in elke EV vergroten en uiteindelijk bedrijven in staat stellen over te stappen van hardwareproductie naar software.

In EV's zijn de belangrijkste componenten het batterijpakket en de motor, die ongeveer 70% van de kosten van het voertuig vertegenwoordigen. Het verhogen van de efficiëntie van het batterijpakket en de motor komt neer op lagere kosten en een groter bereik. Het batterijpakket is het duurste onderdeel van de auto vanwege het beperkte aanbod en de geografische beperkingen van de grondstoffen.

Beperkt lithium

Net als andere kostbare materialen is lithium een ​​mineraal met een beperkte hulpbron, maar naarmate de belangstelling voor elektrische of hybride voertuigen en huizen op batterijen toeneemt, zullen de concurrentie en de prijs voor lithium toenemen. Momenteel wordt lithium wereldwijd gewonnen uit verschillende bronnen, wat gevolgen heeft voor de economie, de politiek en de toeleveringsketen. Op basis van de verwachte wereldwijde vraag naar EV's en klimaatdoelen die over de hele wereld zijn gesteld en waarin auto's op gas moeten worden verminderd, schat de Wereldbank dat er vijf keer meer lithium nodig zal zijn om deze doelen tegen 2050 te halen.

Door de toegenomen vraag zullen er op korte termijn waarschijnlijk lithiumtekorten optreden, wat leidt tot hogere productiekosten en een gebrek aan beschikbaarheid, die beide hogere kosten aan de consument zullen doorberekenen. Bovendien is de ethiek van de inkoop van lithium ook belangrijk voor EV-klanten. Aangezien veel van de mijnen zich in de Congo-regio van Afrika bevinden, zijn er zorgen over kinderarbeid en conflicten, waardoor inkoop onhoudbaar wordt voor de EV-markt.

Hoewel er in Argentinië en Canada nog meer mijnen bestaan, willen sommige EV-fabrikanten, waaronder Tesla Inc., hun eigen mijnen kopen om een ​​voortdurende minerale bron veilig te stellen en elke verduistering bij de inkoop van materialen te elimineren.

Slimme planning stopt niet bij het kopen van mijnen, maar betekent ook slimme contracten maken op basis van blockchain. Deze contracten zouden de aanvoerroutes verschuiven in geval van verstoring. Als bijvoorbeeld een grote storm de scheepvaart van één mijn zou beïnvloeden, zouden slimme contracten de inkoop van de uitgeschakelde mijn naar andere mijnen verschuiven om de achterstand in de gemiste aanvoer op te vangen, waardoor een verstoring wordt geëlimineerd.

Verbruik verminderen

Een andere manier voor bedrijven om zich te isoleren van de grillige toeleveringsketen van lithium, is door simpelweg minder te gebruiken. EV-bedrijven onderzoeken gefabriceerde lithiumbronnen. In de Bay Area wordt gewerkt aan onderzoek en ontwikkeling in de eerste fase om lithium in een laboratorium te synthetiseren en om batterijen steeds efficiënter te maken. Dat doel is om de benodigde materialen terug te brengen tot 10% van de huidige praktijk. De beroemde batterij op kwantumschaal kan een miljoen mijl meegaan voordat hij wordt vervangen. Elk van deze innovaties zou de hoeveelheid lithium die uit natuurlijke bronnen wordt gehaald aanzienlijk verminderen en de complexiteit van toeleveringsketens verder verminderen.

Volgens het International Journal of Supply Chain Management kan zelfs meer lithium - ongeveer 60% - worden teruggewonnen door batterijen te recyclen, opnieuw te gebruiken of opnieuw te gebruiken. Als de levensduur van elke batterij wordt verlengd van de huidige acht jaar tot meerdere jaren over de miljoenen EV's, zijn de energie- en kostenbesparingen aanzienlijk.

Zodra het rendement van een batterij onder een bepaald kilowatt per gewichtstarief zakt of de laadcyclus te lang is, is deze niet meer bruikbaar in EV's. De batterijen kunnen echter nog steeds opnieuw worden geprogrammeerd en geconfigureerd voor gebruik in powerwalls. Als alternatief kunnen de batterijen worden doorverkocht aan wereldwijde markten, bijvoorbeeld om een ​​e-riksja in India van stroom te voorzien.

Efficiëntie in de productie zal leiden tot verschillende stroomafwaartse veranderingen, waaronder veerkrachtigere toeleveringsketens en een verschuiving in het waardeaanbod. Een efficiëntere EV zal de kosten verlagen en de auto's openstellen voor een breder scala aan klanten die het product voorheen niet konden betalen. Bovendien zal een gestroomlijnde en innovatieve productie de afhankelijkheid van lange leveringslijnen verminderen, waardoor de complexiteit en de afhankelijkheid van toeleveringsketens die gevoelig zijn voor verstoringen, verloren gaan. Maar liefst 90% van Tesla's productie wordt in eigen huis voltooid en de toeleveringsketen van het bedrijf was veerkrachtig en ononderbroken tijdens de pandemie.

Nieuwe leveranciers zullen een rol gaan spelen naarmate de aanbodlijnen verschuiven; leveranciers die betrokken zijn bij het regenereren van een batterij zullen verschillen van de huidige batterijfabrikanten.

De behoeften van chauffeurs zullen ook verschuiven en downstreamdiensten zullen het verschil maken voor EV's. Een koper van een EV met een batterij van een miljoen kilometer komt al een tijdje niet meer terug voor een nieuwe auto of batterij. Autobedrijven zullen moeten overschakelen op het aanbieden van abonnementsdiensten, inclusief upgrades, kunstmatige intelligentie, verzekeringen of andere add-ons, samen met de auto. Het is een verschuiving van hardware naar software, inclusief updates aan de auto om de efficiëntie te verhogen. Dit soort EV-model heeft het potentieel om de autodealer af te schaffen voor een directe verkoop aan de consument.

Onderling afhankelijke toeleveringsketens

In 2018 suggereerde JP Morgan dat EV's en hybrides 30% van de markt zouden kunnen veroveren. De opkomst van het EV-ecosysteem zou leiden tot onderling afhankelijke leveringslijnen voor laadinfrastructuur en de sector van schone energie, evenals tot veranderingen in het commerciële wagenpark en innovaties, zoals bussen en langeafstandsvrachtwagens. Een echt duurzame energierevolutie zou alleen het gevolg zijn als de end-to-end levenscyclus van EV's (womb-to-tomb) duurzaam is, en dit zou gebeuren zodra elektriciteitsnetten - en dus opladers - worden omgezet in schone energie. Dit zou resulteren in de conversie van de secundaire benzinetoevoerleidingen naar toevoerleidingen voor schone energiematerialen.

Naast EV-fabrikanten maken ook oudere autofabrikanten benzinemotoren efficiënter. In feite zal er waarschijnlijk een omslagpunt komen waarop voertuigen op gas meer kosteneffectief zijn voor de consument, ervan uitgaande dat de vraag naar gas is gedaald, evenals de prijzen aan de pomp. Dat komt omdat, hoewel EV's efficiënter zullen worden en dichter bij een prijs komen die haalbaar is voor kopers uit de middenklasse, EV's waarschijnlijk nog steeds meer zullen kosten. Uiteindelijk zullen autofabrikanten het beste presteren als ze het grootste marktaandeel kunnen veroveren, door zowel EV's als voertuigen op gas te verkopen.

De verschuiving van gasaangedreven naar hybride toevoerleidingen vereist een aanzienlijke verandering. De overgang van ketens voor auto-onderdelen met pure gasmotoren naar ketens voor hybride onderdelen brengt extra complexiteit met zich mee. De verschuiving omvat het hervormen en ontwerpen van de leverancierslagen. Op deze manier moet een leverancier die voorheen alleen auto-onderdelen op gas verkocht, mogelijk de leveringen van niveau twee of drie uitbreiden van alleen leveranciers van gasonderdelen naar nu ook leveranciers van EV-onderdelen. Het is ook belangrijk om in gedachten te houden dat personeel deel uitmaakt van de toeleveringsketen en als serieuze blokkades kan dienen. Verandermanagement is nodig om agile paradigmaverschuivingen te implementeren.

EV's blijven een groter marktaandeel voor auto's veroveren en dwingen oude autofabrikanten om hun aanbod en daarmee ook hun toeleveringsketens aan te passen. Traditionele fabrikanten hebben over het algemeen lange en zwaar uitbestede toeleveringsketens, waardoor ze kwetsbaarder zijn voor verstoringen. Bovendien zullen gasmotoren er zeker de komende 20 jaar blijven, en die bedrijven zullen zich moeten aanpassen aan hybride productielijnen om de gasmotormarkten te behouden en tegelijkertijd nieuwere EV- en ICE-markten te betreden naarmate deze opengaan. Dit heeft invloed op de dynamiek van de aanvoerlijnen voor zowel upstream-sourcing als downstream-serviceaspecten. Pure EV-bedrijven daarentegen hebben hun voertuigen aangescherpt tot een efficiënt ontwerp dat een korte toeleveringsketen vereist. Slimme contracten die verschuiven met leveringsonderbrekingen zorgen voor een meer wendbare productie. Een focus op voortgezet onderzoek naar het verbeteren van de ontwerpefficiëntie zal EV-bedrijven van dienst blijven, evenals de druk van de beperkingen van natuurlijke hulpbronnen.

Ajay Serohi is stafproductmanager voor Tesla.