全球钴供应链比此前认为的更加紧密关联，也更为脆弱，供应中断可能引发跨越多个国家和行业的深远级联效应。研究人员警告称，保护电池供应链需要全系统协调，因为关键瓶颈可能将局部冲击转化为全球性问题。
通过结合物质流分析与多层冲击传播模型，研究人员发现风险通常源于供应链的上游部分，但在关键的精炼和制造瓶颈处变得最为严重。研究表明，冲击可以通过水平和垂直路径，以及直接和间接连接进行传播，从而造成长长的中断链条和突发性崩溃。这些发现表明，传统的逐国风险评估无法充分揭示钴供应链脆弱性的全貌，需要协调一致的全系统策略来增强韧性。
需求增长与供应链风险加剧
电动汽车和大规模储能的快速增长推动了对钴需求的急剧上升。结果，对供应安全、地缘政治集中度以及环境和社会挑战的担忧日益加剧。
许多现有研究通过单独考察个别国家、材料或贸易流来评估关键矿产。然而，现代供应链高度互联，供应商、制造商和消费者通过生产的多个阶段形成了复杂的关系网。近期发生的事件，包括出口限制、贸易争端和与疫情相关的中断，表明了局部问题如何通过全球生产网络迅速蔓延。
尽管存在这些风险，许多当前的分析方法仍难以解释中断如何在不同的国家和生产阶段同时传导。这一局限性凸显了需要采用更广泛的、基于网络的方法来理解钴供应链的脆弱性。
绘制全球钴网络图谱
在2025年末在线发表于《环境科学与生态技术》的一项研究中，来自中国科学院、北京大学、南丹麦大学和其他机构的研究人员考察了1998年至2019年间的全球钴流向。
该团队建立了一个多层供应链模型，并应用了迭代冲击传播框架，以追踪中断如何在各国之间以及钴生命周期的六个阶段（包括开采、精炼、制造、使用和回收）中传导。由此产生的分析提供了迄今为止对全球钴供应链系统性风险最详尽的考察之一。
为了开展这项研究，研究人员创建了一个连接230个国家、跨越六个相互关联生产阶段的网络。通过将基于贸易的物质流分析与动态冲击传播模型相结合，他们能够模拟网络中某一点的供应短缺或需求下降如何在更广泛的系统中扩散。
他们的模拟显示，中断通常通过直接和间接路径交替传播，跨越国际贸易链接以及国内生产链条进行移动。开采中断，特别是在高度集中的上游地区，往往充当风险的最初来源。然而，最严重的后果往往在稍后出现在精炼和制造“桥梁”处，这些地方生产阶段之间密集的连接放大了故障的影响。
隐性相互依赖增加了脆弱性
研究人员发现，由此产生的潜在故障“雪崩网络”的密度大约是底层实物贸易网络的四倍。这一发现指出了广泛的隐性相互依赖关系，这些关系在单独考察贸易关系时并不明显。
包括中国和美国在内的国家显示出特别高的系统性脆弱性水平。在这些情况下，源于其供应链内部的中断可能引发全球网络的大范围故障。与此同时，几个产量相对较小的国家被发现极易受到随机中断的影响，且缺乏足够的韧性来有效应对。
研究还确定了风险增加的长期趋势。在过去二十年里，全球钴供应脆弱性在总体上升的同时变得更加波动，这是由供应链内部日益加剧的集中度以及供需之间的失衡所驱动的。
为何钴供应链具有“鲁棒却脆弱”的特性
根据作者的说法，钴供应链表现出一种“鲁棒却脆弱”的结构。实际上，这意味着该系统可以承受许多微小的随机中断，但面对影响关键节点的定向冲击时仍高度易感。
研究人员指出，国家储备计划或生产迁移等措施可能会降低单个国家的风险。然而，这些行动也可能将脆弱性转移给网络的其他部分，而不是将其彻底消除。
他们认为，要提高韧性，就需要制定考虑到上游和下游生产阶段之间联系的协调策略。只关注国家利益而不考虑这些更广泛的关系，可能会无意中加剧全球系统的不稳定。
对能源安全和清洁技术的启示
这些发现对能源政策、关键矿产管理和工业规划具有重要意义。通过识别风险产生、积聚和扩散的位置，该框架有助于支持供应中断预警系统并改善国际合作。
政策制定者或许能够利用这些见解来制定共享储备计划，使精炼和制造能力多样化，并更好地评估贸易限制或经济脱钩策略的广泛影响。
尽管该研究聚焦于钴，但同样的方法可应用于支持电池生产和清洁能源技术的其他关键材料。归根结底，这项研究表明，成功的低碳转型不仅取决于确保获得必要资源，还取决于理解并管理这些资源流动所通过的复杂全球网络。