Der Aufstieg von Elektrofahrzeugen verändert das automatische Lieferkettenmanagement

Laut Allied Market Research wird der globale Markt für Elektrofahrzeuge (EV) bis 2027 voraussichtlich einen Wert von 802,81 Milliarden US-Dollar erreichen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 22,6%. Da das Interesse der Verbraucher an Elektrofahrzeugen weiter wächst, sieht sich die Branche kurzfristig mit einem Mangel an natürlichen Ressourcen konfrontiert, die zum Betanken dieser Fahrzeuge erforderlich sind. Ganz oben auf der Liste der nicht erneuerbaren Energien, die für die Herstellung von Elektrofahrzeugen benötigt werden, steht Lithium. Dies ist ein integraler Bestandteil der Batterie, die diese Fahrzeuge antreibt und nach etwa acht Jahren ausgetauscht werden muss. Der Wettbewerb um Lithium ist hart, und die Autohersteller von Elektrofahrzeugen müssen den zukünftigen Erwerb und die Verwaltung des Minerals planen.

Die Lösung umfasst einen mehrgleisigen Ansatz der ethischen Beschaffung, des Recyclings, der Wiederverwendung und Wiederverwendung von Materialien in nachgelagerten Produkten sowie der Verbesserung der Effizienz. Erhöhte Batteriereichweite und Motoreffizienz würden die Nutzung in jedem Elektrofahrzeug ausweiten und es Unternehmen schließlich ermöglichen, von der Hardwareherstellung zu einem Software-Schwerpunkt zu wechseln.

Bei Elektrofahrzeugen sind die Hauptkomponenten Batterie und Motor, die etwa 70 % der Fahrzeugkosten ausmachen. Die Steigerung der Effizienz des Akkus und des Motors bedeutet niedrigere Kosten und eine höhere Reichweite. Der Akku ist aufgrund des begrenzten Angebots und der geografischen Beschränkungen seiner Rohstoffe der teuerste Teil des Autos.

Limitiert Lithium

Wie andere wertvolle Materialien ist Lithium ein Mineral mit begrenzten Ressourcen, doch mit zunehmendem Interesse an Elektro- oder Hybridfahrzeugen und batteriebetriebenen Häusern werden die Konkurrenz und der Preis für Lithium steigen. Derzeit wird Lithium aus mehreren Quellen weltweit abgebaut, was Auswirkungen auf Wirtschaft, Politik und Lieferkette hat. Basierend auf der erwarteten globalen Nachfrage nach Elektrofahrzeugen und den weltweit festgelegten Klimazielen, die eine Reduzierung von Benzinautos erfordern, schätzt die Weltbank, dass fünfmal mehr Lithium benötigt werden muss, um diese Ziele bis 2050 zu erreichen.

Aufgrund der gestiegenen Nachfrage wird es wahrscheinlich kurzfristig zu einer Lithiumknappheit kommen, die zu höheren Produktionskosten und mangelnder Verfügbarkeit führt, die beide höhere Kosten an den Verbraucher weitergeben. Darüber hinaus ist die Ethik der Lithiumbeschaffung auch für EV-Kunden wichtig. Da sich viele der Minen in der afrikanischen Region Kongo befinden, gibt es Bedenken hinsichtlich Kinderarbeit und Konflikten, was die Beschaffung für den Elektrofahrzeugmarkt unhaltbar macht.

Während in Argentinien und Kanada zusätzliche Minen existieren, möchten einige Hersteller von Elektrofahrzeugen, darunter Tesla Inc., ihre eigenen Minen kaufen, um eine kontinuierliche Mineralquelle zu sichern und jegliche Verschleierung bei der Materialbeschaffung zu beseitigen.

Intelligente Planung hört nicht beim Kauf von Minen auf, sondern bedeutet auch, intelligente Verträge auf Basis von Blockchain zu erstellen. Diese Verträge würden im Störungsfall Lieferwege verschieben. Wenn beispielsweise ein schwerer Sturm den Versand einer Mine beeinträchtigte, würden Smart Contracts die Beschaffung von der deaktivierten Mine auf andere Minen verlagern, um den Mangel an fehlendem Angebot auszugleichen und eine Unterbrechung zu vermeiden.

Reduzierung des Verbrauchs

Eine andere Möglichkeit für Unternehmen, sich von der unregelmäßigen Lieferkette von Lithium zu isolieren, besteht darin, einfach weniger zu verbrauchen. EV-Unternehmen erforschen industriell hergestellte Lithiumquellen. In der Bay Area laufen erste Forschungs- und Entwicklungsarbeiten, um Lithium in einem Labor zu synthetisieren und Batterien noch effizienter zu machen. Dieses Ziel besteht darin, den Materialbedarf auf 10 % der derzeitigen Praktiken zu reduzieren. Die berühmte Batterie im Quantenmaßstab könnte vor dem Austausch eine Million Meilen lang laufen. Jede dieser Innovationen würde die aus natürlichen Quellen gewonnene Lithiummenge erheblich reduzieren und die Komplexität der Lieferketten weiter reduzieren.

Laut dem International Journal of Supply Chain Management kann sogar noch mehr Lithium – etwa 60 % – durch Recycling, Wiederverwendung oder Wiederverwendung von Batterien zurückgewonnen werden. Wenn die Batterielebensdauer bei Millionen von Elektrofahrzeugen von derzeit acht Jahren auf mehrere Jahre verlängert wird, sind die Energie- und Kosteneinsparungen beträchtlich.

Wenn die Effizienz einer Batterie unter ein bestimmtes Kilowatt pro Gewicht fällt oder der Ladezyklus zu lang ist, ist sie in Elektrofahrzeugen nicht mehr sinnvoll. Die Batterien können jedoch weiterhin für den Einsatz in Powerwalls umprogrammiert und umkonfiguriert werden. Alternativ können die Batterien auch an den Weltmarkt weiterverkauft werden, um beispielsweise eine E-Rikscha in Indien anzutreiben.

Die Effizienz in der Fertigung wird zu mehreren Veränderungen nachgelagert führen, darunter widerstandsfähigere Lieferketten und eine Verlagerung des Wertschöpfungsangebots. Ein effizienteres Elektrofahrzeug wird die Kosten senken und die Autos einem breiteren Kundenkreis zugänglich machen, der sich das Produkt bisher nicht leisten konnte. Außerdem wird eine optimierte und innovative Produktion die Abhängigkeit von langen Lieferketten reduzieren, Komplexität und Abhängigkeit von störungsanfälligen Lieferketten vermeiden. 90% der Fertigung von Tesla wird im eigenen Haus abgeschlossen, und die Lieferkette des Unternehmens war während der Pandemie widerstandsfähig und ununterbrochen.

Neue Lieferanten werden ins Spiel kommen, wenn sich die Lieferlinien verschieben; Lieferanten, die an der Regeneration einer Batterie beteiligt sind, werden sich von den aktuellen Batterieherstellern unterscheiden.

Auch die Bedürfnisse der Fahrer werden sich ändern, und nachgelagerte Dienste werden den Unterschied für Elektrofahrzeuge ausmachen. Ein Käufer eines Elektrofahrzeugs mit einer Millionen-Meilen-Batterie kommt seit einiger Zeit nicht mehr für ein neues Auto oder eine neue Batterie. Autounternehmen müssen dazu übergehen, Abonnementdienste anzubieten, einschließlich Upgrades, künstlicher Intelligenz, Versicherungen oder anderen Add-Ons, zusammen mit dem Auto. Es ist eine Verlagerung von Hardware zu Software, einschließlich Updates für das Auto, um die Effizienz zu steigern. Diese Art von EV-Modell hat das Potenzial, das Autohaus für den Direktverkauf an den Verbraucher abzuschaffen.

Interdependente Lieferketten

Im Jahr 2018 schlug JP Morgan vor, dass Elektrofahrzeuge und Hybride 30 % des Marktes einnehmen könnten. Der Aufstieg des EV-Ökosystems würde zu voneinander abhängigen Versorgungsleitungen für Ladeinfrastruktur und den Sektor für saubere Energie sowie zu Veränderungen und Innovationen bei gewerblichen Flotten wie Bussen und Langstrecken-Lkw führen. Eine wirklich nachhaltige Energiewende würde nur dann entstehen, wenn der End-to-End-Lebenszyklus von Elektrofahrzeugen (Womb-to-Tomb) nachhaltig ist, und dies würde passieren, sobald elektrische Netze – und damit Ladegeräte – auf saubere Energie umgestellt werden. Dies würde zu einer Umwandlung der Benzinversorgungsleitungen der Tochtergesellschaften in Versorgungsleitungen für saubere Energiematerialien führen.

Parallel zu den Herstellern von Elektrofahrzeugen machen auch ältere Automobilhersteller gasbetriebene Motoren effizienter. Tatsächlich wird es wahrscheinlich einen Wendepunkt geben, an dem gasbetriebene Fahrzeuge für die Verbraucher kostengünstiger sind, vorausgesetzt, die Gasnachfrage und die Preise an der Zapfsäule sind gesunken. Das liegt daran, dass Elektrofahrzeuge zwar weiterhin an Effizienz gewinnen und sich einem für Käufer der Mittelklasse erreichbaren Preisniveau nähern werden, Elektrofahrzeuge jedoch wahrscheinlich immer noch mehr kosten werden. Letztendlich werden Automobilhersteller am besten abschneiden, wenn sie den größten Marktanteil erobern können, indem sie sowohl Elektro- als auch Gasfahrzeuge verkaufen.

Die Umstellung von gasbetriebenen auf hybride Versorgungsleitungen erfordert erhebliche Veränderungen. Der Übergang von reinen Gasmotoren-Autoteilketten zu Hybrid-Teileketten bringt zusätzliche Komplexität mit sich. Die Verschiebung umfasst die Neugestaltung und Gestaltung der Lieferantenstufen. Auf diese Weise muss ein Lieferant, der bisher nur benzinbetriebene Autoteile verkaufte, möglicherweise seine Lieferungen der Stufe zwei oder drei von reinen Gasteillieferanten auf jetzt auch EV-Teilelieferanten ausdehnen. Es ist auch wichtig zu bedenken, dass das Personal Teil der Lieferkette ist und als ernsthafte Blocker dienen kann. Um agile Paradigmenwechsel umzusetzen, ist Change Management erforderlich.

Elektrofahrzeuge erobern weiterhin mehr Marktanteile bei Automobilen und drängen alte Automobilhersteller dazu, ihre Angebote und mit ihnen ihre Lieferketten anzupassen. Traditionelle Hersteller haben in der Regel lange und stark ausgelagerte Lieferketten, was sie anfälliger für Störungen macht. Darüber hinaus werden Gasmotoren mindestens die nächsten 20 Jahre bestehen bleiben, und diese Unternehmen müssen sich an Hybrid-Produktionslinien anpassen, um die Gasmotorenmärkte zu behaupten und gleichzeitig in neuere EV- und Verbrennungsmotor-Märkte einzusteigen, wenn diese sich öffnen. Dies wird sich auf die Dynamik der Lieferlinien sowohl für die vorgelagerte Beschaffung als auch für die nachgelagerten Serviceaspekte auswirken. Reine EV-Unternehmen hingegen haben ihre Fahrzeuge auf ein effizientes Design geschliffen, das eine kurze Lieferkette erfordert. Intelligente Verträge, die sich bei Lieferunterbrechungen verschieben, ermöglichen eine flexiblere Fertigung. Ein Fokus auf die kontinuierliche Forschung zur Verbesserung der Designeffizienz wird auch weiterhin den Elektrofahrzeugunternehmen zugutekommen, da der Druck durch die Beschränkungen der natürlichen Ressourcen zunimmt.

Ajay Serohi ist Produktmanager bei Tesla.