印度电动汽车的推广：对关键材料需求的影响以及到2060年回收利用的作用

《Resources, Conservation and Recycling》：Electric vehicle deployment in India: implications for critical material demand and the role of recycling through 2060

　　

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  到2060年，印度道路上车辆的 bottom-up 建模项目以及对电动汽车（EV）的部署。
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  到2060年，电动汽车的增长将使电池需求增加至965千兆瓦时（GWh），锂（Li）的需求增至约45千吨（kt）。
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  到2060年，锂和石墨的需求将超过印度已知的国内储量。
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  回收利用和电池化学成分的选择将显著减少对原生材料的需求。

引言

印度正处于交通发展的关键时刻，电动汽车（EV）的部署已成为其更广泛的能源和气候战略中的一个重要支柱。该国的交通系统传统上依赖石油基燃料，对能源需求和温室气体（GHG）排放贡献巨大（2023年约占13%），其中超过90%来自道路车辆（国际能源署（IEA），2025年）。预测表明，到2050年，印度的车辆数量将从2023年的约2.26亿辆增加到4.94亿辆，这将进一步加剧能源和环境压力（Mohan等人，2025年）。电动汽车的采用在该国正在加速，这是由经济、环境和工业需求的共同推动所致。电动汽车的部署提供了多样化印度能源结构的机会，改善城市中心的空气质量，并有助于实现长期的气候目标，同时还能促进新产业和技术的发展（Soman等人，2020年）。

在印度，电动汽车的部署正在通过国家倡议进行推进，例如“加快电动汽车的采用和制造”（FAME）计划和“生产联动激励”（PLI）计划，这两项计划旨在刺激国内电池生产并减少对进口的依赖（国际能源署（IEA），2023年；Dhairiyasamy等人，2024年）。然而，随着电动汽车销量的增长，对锂离子电池（LIBs）及其制造所需的关键材料的需求也在增加（Maani等人，2025年），这对印度来说构成了重大挑战（Ou等人，2021年）。首先，印度目前面临严重的供应挑战，许多关键矿物，特别是锂（Li）、钴（Co）和镍（Ni）几乎完全依赖进口（Tagotra等人，2024年）。这种依赖使该国容易受到经济脆弱性的影响，包括由于地缘政治因素可能导致的供应链中断所带来的价格波动和供应风险（Sahay，2025年）。此外，这些矿物的全球生产和精炼高度集中在少数几个国家，如中国，进一步加剧了供应风险（Zhang等人，2023年；Konda和Rakheja，2021年）。最后，全球电动汽车的采用由于不断变化的气候和能源目标而加速（国际能源署（IEA），2023年；Hao等人，2024年；Dong等人，2024年），2022年全球电动汽车销量超过了1000万辆（占所有新售出车辆的14%）（Dong等人，2024年；SNE Research，2023年）。这些电动汽车对LIBs的依赖（Dong等人，2024年；SNE Research，2023年）曾在2020年至2022年间导致关键材料（如Li、Ni和Co）的价格大幅上涨（Sun等人，2022年），这凸显了在短期内维持全球电动汽车基础所需材料的有限可用性。因此，从中国以外的资源丰富的国家（如澳大利亚和智利）进行战略采购，结合更广泛、有弹性的供应基础和国内采矿的稳定进展，对于确保这些材料的稳定和可持续供应至关重要（Ou等人，2021年；Konda和Rakheja，2021年；Olivetti等人，2017年；Rapier，2019年）。

除了LIB材料需求外，电池废物管理正迅速成为一个关键的环境和工业挑战。预测表明，到2050年，印度的LIB废物将超过1000千吨（kt），这是由于电动汽车采用和固定能源存储的快速增长（Asokan等人，2023年）。有效捕获这一废物流不仅对于减少与电池相关的环境危害和相关公共卫生风险至关重要，而且还可以抓住电池回收领域的约10亿美元的市场机会，并确保一个强大且本土化的关键材料供应链（Kala和Mishra，2021年）。研究表明，到2050年，印度的闭环回收系统可以回收高达40%的关键电池材料（Singh等人，2025年）。补充研究（Dhairiyasamy和Gabiriel，2025年）表明，对国内采矿和回收基础设施的有针对性的投资可以在2030年前抵消该国高达40%的原材料需求。然而，印度的LIB回收行业仍然 largely 未商业化，受到技术差距、有限的研发和不发达的逆向物流系统的阻碍（Kala和Mishra，2021年）。此外，印度当前的政策框架，特别是其电子废物和电池废物管理规则，在执行方面存在明显缺陷，特别是在生物多样性保护和合规监控方面（Rakshit等人，2025年）。填补这些监管和技术差距对于确保电池废物的可持续和有效管理至关重要。

尽管人们对电动汽车的部署越来越感兴趣，但很少有研究探讨电动汽车渗透对印度关键矿物需求的具体影响。一些最近的研究，如（Tagotra等人，2024年），已经开始描绘印度矿物供应链的脆弱性，并将印度置于全球关键矿物政治经济的大背景下，强调了国内材料稀缺、外部供应集中和机构能力限制等挑战。然而，印度预期的电动汽车采用轨迹与由此产生的关键矿物需求之间的联系尚未得到充分探索。此外，尚未系统地评估回收和循环经济策略在缓解未来材料压力方面的潜力。这表明有必要在电动汽车部署、关键矿物需求以及印度能源转型所需的材料回收途径之间进行进一步的研究。

本研究旨在通过量化印度潜在的电动汽车转型对关键材料需求的影响，并评估回收在缓解其供应风险方面的潜在作用，来填补上述空白。本研究为印度的轻型乘用车（LDPVs）、两轮车（2Ws）、三轮车（3Ws）、公交车和卡车开发了一个全面的、自下而上的车辆车队模型，遵循印度车辆统计中使用的标准交通部门分类（道路运输和公路部（MoRTH），n.d.）。该模型结合了这些车辆的电池化学成分和预期车队增长，以估计到2060年的电池需求和关键材料需求。此外，该研究还评估了电池化学成分以及电动汽车电池容量轨迹对关键材料需求的影响，认识到其在未来电池技术中的重要性。该模型还评估了在不同回收情景下的材料回收潜力，揭示了回收可以在多大程度上减少对原生资源开采的依赖，并增强印度关键材料的长期供应安全。

部分摘要

材料与方法

本节概述了研究印度不断变化的车辆组合对未来电池及相关关键材料需求的影响的框架。该方法采用详细的、自下而上的结构，涵盖了不同动力系统和电池类型的渗透份额变化以及车队增长。它还包括一个回收模块，可以捕捉随时间变化的回收途径，从而清楚地了解不同策略可能

车队演变和电动汽车部署

图1展示了印度道路上车辆的历史演变和预测，按动力技术划分的新车销售情况以及每个车辆类别的份额。在整个研究期间，车辆车队从21世纪初的几千万辆迅速增长到2060年的数亿辆（图1（a））。新车每年的销售趋势也类似，从2005年的约580万辆增加到2060年的每年约6100万辆（图1（b）。

结论

本研究全面评估了印度电动汽车转型所需的关键材料需求，将预期的车队扩张、电池化学成分和回收动态联系起来，直到2060年。我们的分析显示，到2060年，年车辆销量将从2005年的580万辆增加到约6100万辆，其中电动汽车的年销量将达到约1800万辆，库存约为1.66亿辆。这种转变使年电池需求增加到约965千兆瓦时（GWh），主要由轻型乘用车（LDPVs）驱动

CRediT作者贡献声明

Loiy Al-Ghussain:撰写 – 审阅和编辑，撰写 – 原稿，可视化，验证，软件，方法论，调查，正式分析，数据管理，概念化。Zifeng Lu:撰写 – 审阅和编辑，监督，软件，资源，项目管理，方法论，调查，资金获取，概念化。Xin He:监督，资源，资金获取，概念化。Srijit Biswas:撰写 – 审阅和编辑，资源，调查，数据

利益冲突声明

作者声明他们没有任何已知的财务利益或个人关系可能影响本文报告的工作。

致谢

本工作得到了Aramco Americas的支持。

Loiy Al-Ghussain|Zifeng Lu|Xin He|Srijit Biswas|Ziming Yan|Rakesh Krishnamoorthy Iyer|Michael Wang|Daniel De Castro Gomez|Avinash Kumar Agarwal