碳约束下电动汽车市场扩散对锂资源供需系统影响的动力学机制

来源 :中国地质大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:yjszf22222222
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随着全球对碳减排重视程度的提高,电动汽车行业呈现蓬勃发展态势。然而,电动汽车的发展对锂资源市场的供需格局产生显著影响。本文从电动汽车市场扩散、碳约束下的电动汽车市场扩散、全球碳约束下中国电动汽车市场扩散三个方面,探讨了全球与中国锂供需系统的动力学演化机制,最后以非线性动力学理论为视角,研究了碳约束—电动汽车—锂供需反馈系统的动力学分岔机制。主要创新点及研究结果如下:首先,构建了碳约束下电动汽车市场扩散—锂资源产业链供需系统模型,探究了不同电动汽车单位锂需求量情景、不同政策补贴情景、基于碳约束的政策反馈情景以及基于气候改变约束的政策反馈情景下,锂产业链供需系统的动力学机制。研究发现,当电动汽车单位用锂量超过10.6kg时,全球可能面临锂资源耗竭危机。当电动汽车补贴力度较小时,易引起中游锂化合物的市场波动。在碳减排约束的政策反馈情景下,锂产业链中、下游将产生与补贴退坡情景相反的波动状态。在气候改变约束的政策反馈情景下,100年内可能发生锂资源耗竭危机,替代、回收技术可避免耗竭危机以及避免锂产业链下游的市场波动。其次,由于锂资源具有区域分布特征及地缘政治性,且中国锂消费居全球第一,因此在全球碳约束下电动汽车市场扩散—锂资源产业链供需系统模型基础上,界定中国锂产业链供需体系,构建了全球碳约束下的电动汽车市场扩散—中国锂资源供需系统模型,探究了中国对全球碳减排10%及20%两种贡献度情景下中国锂供需系统的动力学机制。研究发现,当中国的碳减排贡献度为20%时,相对于中国基线发展情景将产生更大的供需缺口。与回收技术相比,替代技术更能有效降低当中国碳减排贡献度为20%情景下的供需缺口。最后,以全球碳约束下电动汽车市场扩散—锂资源产业链供需系统模型为基础,构建了碳约束—电动汽车—锂供需反馈系统的差分方程组模型,从分岔理论的视角研究了锂供需系统的动力学机制。研究发现,随着电动汽车基本研发投入系数的变化,电动汽车锂需求量的动力学状态将呈现平衡态到周期态至最终的混沌态,锂供应的动力学行为将发生两次突然的改变,在临界点处将突然呈现最低值。随着资源勘探开发程度系数的变化,电动汽车锂需求量动力学状态将发生两次突变,锂供应在某一临界点处突然增大。碳排放控制强度系数的变化对自然锂存量的动力学状态影响较小。本文不仅从全球到中国两大视角为锂行业政策制定和企业管理提供了理论依据,而且基于分岔理论的动力学机制研究为矿产资源供需分析提供了新的视角。
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