重量貨物道路輸送部門における戦略材料のサプライチェーンの持続可能性

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:Offers a comprehensive methodology integrating LCA, MFA, and EEMRIO for supply chain sustainability assessment of critical materials in heavy-duty vehicles.

🏢実務担当者:Useful for corporate sustainability teams to identify hotspot materials and supply chain risks, and to anticipate EU regulatory impacts on material costs.

🏛政策担当者:Provides evidence for expanding CBAM to include critical raw materials to prevent carbon leakage under the EU ETS extension to road transport.

欧州連合（EU）において、運輸部門は1990年水準と比較して排出量が増加した数少ない部門の一つであり、2021年には道路輸送が総排出量の72%を占めている。この問題に対処するため、持続可能な輸送の代替手段が登場している。これらの車両は運行中の直接排出を排除するが、従来型車両よりも材料集約的であり、その材料はまた、Critical Raw Materials (CRM) として分類されている。 本研究は、大型車両に使用されるCRMのサプライチェーンの環境的、社会的、コスト的影響を評価し、Sustainability Assessmentを提供することを目的とする。Internal Combustion Engine (ICEV)、Electric (EV)、Fuel Cell (FCV) の3種類の車両が考慮される。研究は4つの段階で構成される：第一に、車両に使用される材料を調査するInventory Assessmentが開発され、最も重要度の高い材料を特定するためのCriticality Assessmentを実施するために、GREETデータベースとSH2E手法が用いられた。第三に、これらの材料の起源と経済的フローを追跡するために、BACIデータベースを用いてMaterial Flow Analysis (MFA) が実施される。 Sustainability Assessmentは、EcoinventとEXIOBASEのデータを用いたIntegrated EEMRIO手法を用いて実施され、これにより発生する影響を特定することができる。さらに、現在のサプライチェーン（Baseline Scenario）の影響は、Critical Raw Materials Actに沿った仮想的なサプライチェーン（CRMA Scenario）で生じる影響と比較された。これらのシナリオは、ICEV、EV、FCVの総環境影響を比較するために使用された。最後に、各材料のEU Emissions Trading System (EU ETS) のコストが計算された。 結果は、鉄鋼が車両内で最も豊富な材料であり、ICEV、EV、FCVの重量の63%、49%、70%を占めることを示した。対照的に、最も重要な材料は、最も豊富ではないにもかかわらず、ICEVではプラチナと天然ゴム、EVではリチウム、FCVではプラチナとリチウムである。 MFAにより、EUのプラチナの主要供給国は南アフリカ、リチウムはロシアと中国、天然ゴムはAFTA地域であることが明らかになった。その他の重要な点は、生産国（ロシアと英国）とヨーロッパの間の中間国、または最終製品の生産の大部分を集中させている中国である。 Sustainability Assessmentの結果は、プラチナが最も高い環境影響を有し、1トンあたり138 ktのCO-eqを生成することを示しており、リチウムの26.4 t、ゴムの4.4 tと比較される。この傾向は社会的影響とコスト影響についても同様である。これは、プラチナの地殻中の濃度が低く、はるかに大量の鉱石を処理する必要があるためである。 もう一つの結果は、最大の環境影響は生産段階（Scope 1および2）ではなく、サプライチェーン（Scope 3*）中に発生し、プラチナ、リチウム、ゴムの総影響の85%、80%、46%がScope 3*にあることである。対照的に、社会的影響の分布は材料によって異なる：プラチナでは99%がScope 3*にあり、ゴムでは81%がScope 3にある。プラチナとゴムのコスト分布はScope 3*（98%と62%）に費やされ、リチウムはScope 3（59%）に費やされる。さらに、プラチナとゴムのCRMA Scenarioにおけるすべての影響は減少する（ただし、ゴムのコストは増加する）。これは、ICEVおよびFCV建設の環境影響の13%および7%の削減につながる。しかし、リチウムの影響は、すべての生産をEU内で行わないことによるものであり、CRMA ScenarioではEV建設の排出量が増加する。 CRMA Scenarioでは、リチウムとゴムのEU ETSコストは最小限であり、主に使用される電力によるものである。対照的に、プラチナはBase Scenarioで23,783 EUR、CRMA Scenarioで150,000 EUR以上と大幅な増加に直面している。コストの大部分は、2026年にEU ETSに参加する予定の道路輸送によるものである。高コストはカーボンリーケージにつながる可能性があるため、これを防ぐために、プラチナ、リチウム、ゴムは、過剰な罰則を防ぐためにCBAMに追加されるべきである。 要約 欧州連合（EU）において、運輸は1990年と比較して排出量が増加した部門の一つであり、2021年には道路輸送が72%を占めている。解決策として、持続可能な輸送の代替手段が登場している。これらの車両は使用中の排出を排除するが、従来型車両よりも多くの材料を必要とし、それらの材料はさらにFundamental Raw Materials (MPF) として分類されている。 この研究は、大型車両のMPFのサプライチェーンの環境的、社会的、コスト的影響を評価する。内燃機関（ICEV）、電気（EV）、燃料電池（FCV）の3種類の車両が考慮される。分析は4つの段階で構成される：最初に、使用される材料のInventory Analysisが実施され、GREETデータベースとSH2E手法を用いて、最も重要なものを特定するためのCriticality Analysisを開発する。次に、BACIのデータを用いて、材料の起源とフローを特定するためのMaterial Flow Analysis (AFM) が実施される。 Sustainability Analysisは、EcoinventとEXIOBASEのデータを用いたIntegrated EEMRIO手法で実施され、発生する影響を特定することができる。さらに、現在のサプライチェーン（Base Scenario）の影響は、Critical Raw Materials Actに沿った仮想的なサプライチェーン（CRMA Scenario）で生じる影響と比較される。これらのシナリオは、車両製造の環境影響を比較するためにも使用される。最後に、各材料のEU Emissions Trading System (RCDE UE) のコストが計算される。 結果は、鉄鋼が車両内で最も豊富な材料であり、ICEV、EV、FCVの重量の63%、49%、70%を占めることを示している。一方、最も重要な材料は、ICEVではプラチナとゴム、EVではリチウム、FCVではプラチナとリチウムである。 AFMにより、EUの主要供給国は、プラチナについては南アフリカ、リチウムについてはロシアと中国、ゴムについてはAFTA地域であることが明らかになった。また、中間国や、最終製品の生産の大部分を集中させている中国などの重要な地点も特定された。 Sustainability Analysisの結果は、プラチナが最も高い環境影響を有し、1トンあたり138 ktのCO-eqを生成することを示しており、リチウムの26.4 t、ゴムの4.4 tと比較され、この傾向は社会的影響とコスト影響でも繰り返される。これは、プラチナの地殻中の濃度が低く、大量の鉱物を処理する必要があるためである。 もう一つの結果は、最大の環境影響は材料の生産段階（Scopes 1および2）ではなく、サプライチェーン（Scope 3*）中に発生し、プラチナ、リチウム、ゴムの影響の85%、80%、46%がScope 3*にあることを示している。対照的に、社会的影響の分布は材料によって異なり、プラチナでは99%がScope 3*にあり、ゴムでは81%がScope 3にある。プラチナとゴムのコスト分布はScope 3*（98%と62%）に集中し、リチウムではScope 3（59%）に集中している。さらに、CRMA Scenarioにおけるプラチナとゴムの影響は減少する（ただし、ゴムはコストが高い）。これは、ICEVおよびFCV建設の環境影響の13%および7%の削減につながる。しかし、リチウムの影響は、すべての生産をEU内で行わないことにより増加し、EVの排出量を増加させる。 CRMA Scenarioでは、リチウムとゴムのRCDE UEコストは最小限であり、一方、プラチナはCRMA Scenarioで150,000 EUR以上と大幅な増加を示している。コストの大部分は、2026年にRCDE UEに組み込まれる予定の道路輸送によるものである。これらの高コストはカーボンリーケージを生み出す可能性があり、これを回避するために、EUでの過剰な罰則を避けるため、プラチナ、そして程度は低いがリチウムとゴムをCBAMに含めることが推奨される。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

In the European Union (EU), transportation is one of the few sectors that has increased its emissions compared to 1990 levels, with road transport accounting for 72% of total emissions in 2021. To address this issue, sustainable transport alternatives are emerging. These vehicles eliminate direct emissions during their operation, but they are more material intensive than conventional ones, materials that are also classified as Critical Raw Materials (CRM). This study evaluates the environmental, social, and cost impacts of the supply chain of CRM used in heavy-duty vehicles, to provide a Sustainability Assessment. Three types of vehicles are considered: Internal Combustion Engine (ICEV), Electric (EV) and Fuel Cell (FCV). The research is structured in four stages: First, an Inventory Assessment, which study the materials used in vehicles was developed to do a Criticality Assessment, to identify those with the highest criticality; using the GREET database and the SH2E methodology. Third, a Material Flow Analysis (MFA) is carried out to trace the origin and economic flows of these materials, using BACI database. The sustainability assessment is conducted using the Integrated EEMRIO methodology, with data from Ecoinvent and EXIOBASE which allows locating the impacts produced. Furthermore, impacts of the current supply chain (Baseline Scenario) were compared with impacts produced in a hypothetical supply chain in line with Critical Raw Materials Act (CRMA Scenario). These scenarios were used to compare the total environmental impact of ICEV, EV and FCV. Finally, the cost of EU Emissions Trading System (EU ETS) of each material was calculated. Results showed that steel is the most abundant material in vehicles with 63%, 49% and 70% of weight of ICEV, EV, and FCV. By contrast, the most critical materials are platinum and natural rubber for ICEV, lithium for EV, and platinum and lithium for FCV, despite they are not the most abundant. MFA revealed that the EUs main supplier of platinum is South Africa, of lithium are Russia and China, and for natural rubber is the region of AFTA. Other critical points are intermediate countries between producers (Russia and United Kingdom) and Europe or China who concentrates most production of final products. Results of Sustainability Assessment show that platinum has the highest environmental impact, generating 138 kt of CO-eq per tonne, compared to 26.4 t for lithium and 4.4 t for rubber. This trend is the same for social and cost impacts. This is due to platinums low concentration in the Earths crust, requiring a much larger amount of ore to be processed. Other result is that the greatest environmental impacts occur during the supply chain (Scope 3*), rather than during production (Scope 1 and 2), with 85%, 80% and 46% of total impact in Scope 3* for platinum, lithium and rubber. In contrast, the distribution of social impacts varies depending on the material: for platinum, 99% are in Scope 3*, and for rubber, 81% are in Scope 3. The distribution of costs for platinum and rubber is spent in Scope 3* (98% and 62%), and for lithium in Scope 3 (59%). Additionally, all impacts in CRMA Scenario for platinum and rubber decrease (though rubber costs increase). This translates into a reduction of 13% and 7% in environmental impact of ICEV and FCV construction. However, lithium impacts due to not carrying out all production in the EU, so increase EV construction emissions grow in CRMA Scenario. Under the CRMA Scenario, the EU ETS costs for lithium and rubber are minimal, mainly from electricity used. In contrast, platinum faces a significant increase with 23,783 EUR in the Base Scenario and over 150,000 EUR in CRMA Scenario. Most costs come from road transport, expected to join the EU ETS in 2026. High costs could lead to carbon leakage, so to prevent this, platinum, lithium, and rubber, should be added to the CBAM to prevent high penalties. RESUMEN En la Unión Europea (UE), el transporte es uno de los sectores que ha aumentado sus emisiones respecto a 1990, siendo el transporte por carretera responsable del 72% en 2021. Como solución, están surgiendo alternativas de transporte sostenible. Estos vehículos eliminan las emisiones durante el uso, pero requieren de más materiales que los convencionales, materiales que además están clasificados como Materias Primas Fundamentales (MPF). Esta investigación evalúa los impactos ambientales, sociales y de costes de la cadena de suministro de las MPF de vehículos pesados. Se consideran tres tipos de vehículos: combustión interna (ICEV), eléctrico (EV) y de celda de combustible (FCV). El análisis se estructura en cuatro etapas: primero se realiza un Análisis Inventario de materiales empleados, para desarrollar un Análisis de Criticidad identificando los más críticos, utilizando la base de datos GREET y la metodología SH2E. Después se realiza el Análisis de Flujo de Materiales (AFM) para localizar el origen y flujos de los materiales, con datos de BACI. El Análisis de Sostenibilidad se realiza con la metodología EEMRIO Integrado, utilizando datos de Ecoinvent y EXIOBASE, que permite localizar los impactos producidos. Además, se comparan los impactos de la cadena de suministro actual (Escenario Base) con los producidos en una cadena hipotética acorde con el Critical Raw Materials Act (Escenario CRMA). Estos escenarios también se utilizan para comparar el impacto ambiental de la fabricación de vehículos. Finalmente, se calcula el coste del Sistema de Comercio de Emisiones de la UE (RCDE UE) para cada material. Los resultados muestran que el acero es el material más abundante en los vehículos, con el 63%, 49% y 70% del peso en los ICEV, EV y FCV. En cambio, los materiales más críticos son el platino y el caucho para los ICEV, el litio para los EV, y el platino y el litio para los FCV. El AFM reveló que los principales proveedores de la UE son Sudáfrica para el platino, Rusia y China para el litio, y la región de AFTA para el caucho. También se identificaron puntos críticos, como países intermediarios o China, que concentra gran parte de la producción de productos finales. Los resultados del Análisis de Sostenibilidad muestran que el platino tiene mayor impacto ambiental, generando 138 kt de CO-eq por tonelada, frente a 26,4 t del litio y 4,4 t del caucho, tendencia que se repite en los impactos sociales y de costes. Esto se debe a la baja concentración del platino en la corteza terrestre, que obliga a procesar una gran cantidad de mineral. Otro resultado muestra que los mayores impactos ambientales se producen en la cadena de suministro (Alcance 3*), y no en la producción de materiales (Alcances 1 y 2), con el 85%, 80% y 46% del impacto para platino, litio y caucho. Por el contrario, la distribución de impactos sociales varía con el material, en el platino el 99% están en el Alcance 3* y en el caucho el 81% en el Alcance 3. La distribución de costes del platino y caucho se concentra en el Alcance 3* (98% y 62%), y en el litio en el Alcance 3 (59%). Además, los impactos en el Escenario CRMA disminuyen para el platino y el caucho (aunque el caucho con mayor coste), traduciéndose en una reducción del 13% y 7% del impacto ambiental de la construcción del ICEV y FCV. Sin embargo, los impactos del litio aumentan debido a no realizar toda la producción en la UE, elevando las emisiones del EV. En el Escenario CRMA, los costes del RCDE UE para el litio y el caucho son mínimos, mientras que el platino presenta un incremento significativo, con más de 150.000 EUR en el Escenario CRMA. La mayoría de los costes provienen del transporte por carretera, que se incorporará al RCDE UE en 2026. Estos costes elevados podrían generar una fuga de carbono; para evitarla sería recomendable incluir el platino, y en menor medida, el litio y el caucho en el CBAM, evitando penalizaciones excesivas en la UE.

• openaire https://doi.org/10.20868/upm.thesis.93784first seen 2026-05-14 21:13:02 · last seen 2026-09-21 04:26:10