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Standpunkt

Pandemie, Chipmangel und politische Unruhen – kommt jetzt eine Rohstoffkrise?

Munich, November 2021
D

ie Automobilunternehmen mussten in den letzten Jahren auf zahlreiche externe Herausforderungen in den Lieferketten reagieren. Ein Mangel an ausgewählten Rohstoffen könnte die nächste Krise herbeiführen - Nickel, Kobalt und Magnesium sind mögliche Kandidaten.

In den letzten Jahren sah sich die Automobilindustrie mit einer Reihe schwerwiegender Herausforderungen in den Lieferketten konfrontiert. Die Covid-19 Pandemie, der Halbleiter-Mangel und nun die Unruhen in Osteuropa haben enormen Schaden angerichtet. Die Fahrzeugproduktion ist infolge um 8 Prozent von 90 Millionen Einheiten im Jahr 2019 auf 83 Millionen im Jahr 2021 zurückgegangen.

Automobilhersteller und -zulieferer haben wiederholt schnelle Eingreiftruppen zur Lösung dieser Probleme eingesetzt. So musste der Volkswagen Konzern Anfang 2020 in rascher Folge verschiedene Task Forces einrichten, um die Markteinführung des ID.3 zu unterstützen, den Chipmangel zu beheben und die Auswirkungen der Pandemie zu bewältigen. Das Dilemma von Volkswagen steht stellvertretend für ein strukturelles Problem der gesamten globalen Automobilindustrie.

Bisher hat die Branche auf diese scheinbar endlose Reihe von Herausforderungen in der Lieferkette meist nur reaktiv reagiert. Die aktuelle Situation in Osteuropa ist das jüngste Beispiel dafür. Einige Hersteller müssen beispielsweise Zweitlieferanten für Kabelbäume aufbauen, die vorher in der Ukraine hergestellt wurden.

Rückblickend wird deutlich, dass eine strategische Analyse neuer proaktiver Ansätze erforderlich ist, um die Risiken in der Lieferkette zu reduzieren. Daher sind die Zulieferer gut darin beraten die durchgängige Transparenz und Früherkennung von Problemen in ihren Lieferketten zu erhöhen und die Lieferketten so auszulegen, dass der Zugang zu wichtigen Märkten und Rohstoffen sichergestellt ist. Ferner wird es zunehmend wichtiger werden Investitionsentscheidungen zwischen ökonomisch präferierten und Risiko minimierenden Optionen auszubalancieren. In Konsequenz brauchen Zulieferer, aber auch Fahrzeughersteller, ein umfassendes Verständnis der aktuellen und zukünftigen Herausforderungen in der Lieferkette, um diese Ansätze umsetzen zu können.

Der Weg in die Zukunft – Engpässe bei Nickel, Kobalt und Magnesium sind die nächste Gefahr für die Lieferkette

Der Mangel an ausgewählten Rohstoffen bietet Potential die nächste große Herausforderung für die globalen Automobilzulieferketten zu werden (vgl. Abbildung 1). Steigende Energiekosten erhöhen die Kosten für die Produktion und den Transport von Rohstoffen, während der Übergang zur Elektromobilität die Zulieferer zwingt, die Risikoprofil für kritische Rohstoffe zu überprüfen. Beispielsweise zeigt eine Analyse von 53 Rohstoffen, die für Elektro- und Hybridfahrzeuge benötigt werden, dass für 41 dieser Rohstoffe ein erhöhtes Beschaffungsrisiko besteht. Nickel, Kobalt und Magnesium gelten dabei als besonders risikoreich.

Nickel ist ein wichtiger Bestandteil von Lithium-Ionen-Batterien, wobei ein höherer Nickelanteil die Energiedichte und damit die Reichweite von Elektrofahrzeugen erhöht. Da sich der Wandel der Elektromobilität beschleunigt, wird die Nickelnachfrage zwischen 2021 und 2030 voraussichtlich um rund 48% steigen. Russland ist der weltweit größte Nickelproduzent. Angesichts der ungewissen Dauer, des Ausgangs und der unklaren Auswirkungen auf die künftigen Handelsbeziehungen mit Russland, erhöht sich das Beschaffungsrisiko drastisch.

Kobalt ist ein weiterer wichtiger Bestandteil von Lithium-Ionen-Batterien. Seit 2019 hat sich der Kobaltpreis verdreifacht, und die Nachfrage wird sich zwischen 2021 und 2030 voraussichtlich verfünffachen. Bei diesem Tempo werden die weltweiten Kobaltreserven bis 2033 erschöpft sein. Das sich abzeichnende Beschaffungsrisiko für Kobalt konzentriert sich dabei auf zwei Länder: Einerseits die Demokratische Republik Kongo (DRK), die über etwa 60 % der weltweiten Reserven verfügt und anderseits China, das durch aggressive Investitionen in einheimische Kobaltförderer, derzeit mehr als 50 % der Kobaltproduktion der DRK kontrolliert. Infolgedessen findet etwa 70 % der raffinierten Kobaltproduktion in China statt, was zu einer starken Abhängigkeit der Automobilindustrie von dieser dominanten Lieferkette führt.

China deckt gleichzeitig etwa 90 % der globalen Magnesiumnachfrage ab und nimmt dadurch eine Quasi-Monopolstellung ein. Die Automobilindustrie ist dabei einer der größten Verbraucher von Magnesium, das hier vor allem im Leichtbau verwendet wird und gleichzeitig für die Herstellung von Aluminium unerlässlich ist. So wird der Magnesiumverbrauch der Branche zwischen 2021 und 2030 voraussichtlich um durchschnittlich 7,6 % pro Jahr steigen. Der Grund liegt in der Notwendigkeit leichtere Fahrzeuge herzustellen, um die Emissionen fossiler Brennstoffe zu verringern sowie die Reichweite von Elektro- und Hybridmodellen zu erhöhen. Eine kontinuierliche Versorgung mit chinesischem Magnesium ist daher für die Automobilhersteller von existenzieller Bedeutung, zumal Magnesium nur für kurze Zeit gelagert werden kann.  Im vergangenen Jahr wurde das Beschaffungsrisiko in China deutlich, als das Land seine Produktion drastisch drosselte, um die Emissionsvorschriften einzuhalten. Die Magnesiumexporte aus China brachen ein und trieben die Weltmarktpreise um bis zu 700 % in die Höhe.

Autoren
Dr. Ralf Walker

Partner

Peter Trögel

Principal

Christian Grimmelt

Principal

Eren Duygun

Consultant

Drei Schritte, um der nächsten Krise in der Lieferkette einen Schritt voraus zu sein  

Die alarmierenden Beschaffungsrisiken insbesondere bei Magnesium, Kobalt und Nickel unterstreichen, warum die Automobilzulieferer aktiv und entschlossen handeln müssen. Proaktive und strategische Antworten gilt es zeitnah zu entwickeln, um die Herausforderungen in der Lieferkette antizipieren zu können.

Zulieferer wie Hersteller sollten zunächst die durchgängige Transparenz und Früherkennung in den Lieferketten erhöhen. Neben der allgemeinen Transparenz, werden datengetriebene und KI-gestützte Risiko-Radarsysteme benötigt. Dieses bietet nicht nur Transparenz über die gesamte Lieferkette bis zu den untersten Ebenen, sondern ermöglichen durch den Einsatz von KI auch Vorhersagen über mögliche Verfügbarkeitsengpässe.

Zudem sollten Zulieferer ihre Lieferketten so gestalten, dass der Zugang zu wichtigen Märkten und Rohstoffen gesichert ist. Dies ist von entscheidender Bedeutung für die Verbesserung der Produktionsflexibilität, indem eine rohstoffspezifische oder komponentenspezifische Strategie entwickelt wird, die festlegt, welche Komponenten lokal oder global beschafft werden. Ebenso sollte eine Entscheidung für eine Single- oder Dual-Source-Strategie getroffen werden, die auf einer Risikobewertung von Lieferanten und Rohstoffen beruht.

Abschließend sollten Investitionen und Risiken gegeneinander abgewogen werden. Sie müssen beurteilen, ob sie für zusätzliche Versorgungssicherheit ein Premium zahlen wollen oder ein Risikofond für die Finanzierung von möglichen „Was-wäre-wenn-Szenarien“ (z.B. Ausfällen, Anlaufschwierigkeiten etc.) aufbauen müssen.

Der schlechteste Weg wäre, sich weiterhin auf die bisherigen, traditionellen Systeme und Prozesse des Risikomanagements in der Lieferkette und der Beschaffung zu verlassen. Seit 2020 navigieren Hersteller und Zulieferer durch ein globales Umfeld, in dem Kriege, Handelskonflikte, COVID-19, neue Technologien und der Übergang zur Elektromobilität an der Tagesordnung sind. Sie sorgen dafür, dass Risiken schnell aus dem nichts entstehen und ein Engpass in der Lieferkette direkt auf den nächsten folgt. Durch proaktive strategische Lösungsansätze können die Automobilzulieferer den Herausforderungen erfolgreich entgegenwirken und die Risiken effektiv minimieren.

Über den Autor
Peter Trögel

Peter unterstützt Unternehmen bei komplexen strategischen und operativen Herausforderungen in der Automobilindustrie. Er ist Experte für Operations und kann auf eine langjährige Erfahrung im Transformations-Umfeld blicken. Seine fachlichen Schwerpunkte liegen in den Bereichen Entwicklung, Industrialisierung und Produktion. Zusätzlich verantwortet Peter die digitale Task Force Lösung von Berylls Digital Ventures – elyvate.

Peter leitet zudem das Nachhaltigkeit Service Offering bei Berylls by AlixPartners (ehemals Berylls Strategy Advisors). Dabei unterstützt er Klienten nachhaltige Geschäftsmodelle in der Automobilindustrie zu entwickeln und umzusetzen.

Vor seinem Einstieg bei Berylls war Peter unter anderem für Booz & Company und PwC Strategy als Mitglied der Geschäftsführung tätig. Er hält einen Diplomabschluss in Wirtschaftsingenieurwesen vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und von der University of Technology Sydney (UTS).

Dr. Ralf Walker

Dr. Ralf Walker (1969) ist seit September 2021 als Partner bei Berylls by AlixPartners (ehemals Berylls Strategy Advisors) tätig, einer internationalen und auf die Automobilitätsindustrie spezialisierten Strategieberatung. Seine Expertisen liegen in den Bereichen Operations und Task-Forces.
Er berät seit 2008 Automobilhersteller und -lieferanten im globalen Kontext. Des Weiteren verfügt er über ein fundiertes Expertenwissen in den Bereichen Launch & Ramp up Management, Turnaround Management, Produktions- & Supply Chain-Optimierung, Lean Management sowie Strategieentwicklung & Footprint-Optimierung.
Vor seinem Einstieg bei Berylls Strategy Advisors war er unter anderem 18 Jahre bei PwC Strategy&, Booz & Co, Management Engineers und dem Fraunhofer IPT sowie 5 Jahre bei GKN als Leiter des europäischen Teams und Mitglied des globalen Teams zur Einführung von Lean- und Business Excellence-Prinzipien, Produktionsleiter und Leiter Industrial Engineering tätig.
Er studierte an der RWTH Aachen Maschinenbau und promovierte am Fraunhofer IPT in Aachen.

Christian Grimmelt

Christian Grimmelt (1985) ist seit Februar 2021 fester Bestandteil des Berylls by AlixPartners (ehemals Berylls Strategy Advisors) Teams. Zuvor hat er bereits umfangreiche Berufserfahrung in Topmanagementberatungen und in der Automobil-Zuliefererbranche gesammelt.

Während seiner Zeit bei dem weltweit größten Automobil-Zulieferer hat er den Aufbau einer Zentraleinheit zur Optimierung des weltweiten Logistik- und Produktionsnetzwerkes des Unternehmens vorangetrieben.

Christian Grimmelts Beratungsschwerpunkte sind die Themen Logistik- und Produktionsnetzwerkoptimierung, Einkauf und (digital) Operations inklusive Anlauf- und Turnaround-Management für OEMs und insbesondere Zulieferer.

Christian Grimmelt besitzt ein Diplom für Wirtschaftsingenieurwesen vom Karlsruher Institut für Technologie.

Kontakt Karriere

Perspective

Standpunkt

After the pandemic and microchip shortages, is there a raw materials crisis on its way?

Munich, June 2022
C

ar manufacturers have had to react to numerous external challenges in supply chains in the last few years. A shortage of key raw materials could bring about the next crisis – nickel, cobalt and magnesium are possible candidates

Over the last few years the car industry has found itself confronted with a range of major challenges in its supply chains. The Covid-19 pandemic, semiconductor shortage and now the war in Ukraine have done enormous damage. Vehicle production has fallen by 8%, from 90 million units in 2019 to 83 million in 2021.

Car manufacturers and suppliers have rapidly and repeatedly deployed their forces to solve these problems. The Volkswagen group, for example, had to organize various task forces in quick succession to support the market introduction of the electric ID.3, address the chip shortage and tackle the effects of the pandemic.

Volkswagen’s dilemma is representative of a structural problem for the whole of the global car industry: so far, companies have mostly taken only a reactive stance toward this seemingly endless series of challenges in the supply chain. The current situation in Eastern Europe is the latest example of this: some manufacturers are having to arrange second suppliers for wiring harnesses because these used to be produced in Ukraine.

With hindsight, it is obvious that a strategic analysis of new proactive approaches is necessary to reduce risks in the supply chain. So suppliers would be well advised to increase continuous transparency and early recognition of problems and configure supply chains so as to secure access to important markets and raw materials. Furthermore, it will become increasingly important to balance investment decisions between economically preferred options and minimal risk options. Suppliers and vehicle manufacturers need comprehensive knowledge of current and future challenges in the supply chain to put these approaches into practice.

The next challenge – nickel, cobalt and magnesium supplies

A shortage of important raw materials could potentially be the next major challenge for global automotive supply chains (see Figure 1). Rising energy prices increase the costs of production and transport of raw materials, while the transition to electromobility is forcing suppliers to examine the risk profile for critical raw materials. An analysis of 53 raw materials needed for electric and hybrid vehicles shows an increased procurement risk for 41 of them, in particular nickel, cobalt and magnesium.

20220505_Top 100_Pandemie, Chipmangel und politische Unruhen_vf

Nickel is an important component of lithium-ion batteries, and a higher proportion of nickel increases the energy by volume and in turn the cruising range of battery electric vehicles. As the change to e-mobility accelerates, demand for nickel is forecast to rise by around 48% between 2021 and 2030. Russia is the biggest producer of nickel worldwide. In view of the uncertain duration and outcome that the invasion of Ukraine will have on future trade relations with Russia, the procurement risk rises dramatically.

Cobalt is also an important component of lithium-ion batteries. The price of cobalt has tripled since 2019, and demand is forecast to increase five-fold between 2021 and 2030. At such a rate, worldwide cobalt reserves will be exhausted by 2033. The looming procurement risk for cobalt is concentrated on two countries: the Democratic Republic of the Congo (DRC), which holds approximately 60% of global reserves, and China, which currently controls more than 50% of the DRC’s cobalt production by investing aggressively in domestic cobalt promoters. As a result around 70% of refined cobalt production takes place in China, which explains the car industry’s heavy dependence on this dominant supply chain.

China also meets around 90% of global magnesium demand and could be said to hold a monopoly. The car industry is one of the largest consumers of magnesium, where it is used mainly for lightweight construction and is essential for aluminum production. The industry’s magnesium consumption is expected to rise by an average of 7.6% per year between 2021 and 2030. The reason for this is the need to produce vehicles that are more lightweight in order to minimize emissions of fossil fuels, as well as increasing the cruising range of electric and hybrid models. A continual supply of Chinese magnesium is therefore absolutely crucial for car manufacturers, especially as the substance can only be stored for a short time. In the past year the procurement risk became clear when China reduced its production dramatically to keep within emissions regulations. Magnesium exports from China nose-dived and drove global market prices up by around 700%.

Authors
Dr. Ralf Walker

Partner

Peter Trögel

Principal

Christian Grimmelt

Principal

Eren Duygun

Consultant

Three steps needed to keep ahead of the next supply-chain crisis

These alarming procurement risks – particularly for magnesium, cobalt and nickel – underline why car suppliers need to take positive and decisive action. It is important to develop proactive and strategic answers promptly to stay on the front foot when it comes to challenges in the supply chain.

Suppliers and manufacturers should first of all increase transparency and early recognition of problems in their supply chains. Data-driven and AI-supported risk-radar systems are necessary. These not only offer transparency through the whole supply chain down to the lowest levels, but they also facilitate forecasts about possible availability shortages through the use of AI.

Suppliers should also configure their supply chains to ensure access to important markets and raw materials. This is of decisive importance for the improvement of production flexibility, as a raw material-specific or component-specific strategy is then developed that determines which components are procured locally or globally. Similarly, a decision should be made on whether to use a single- or dual-source strategy, on the basis of a risk assessment of suppliers and raw materials.

Finally, investments and risks should be balanced against each other. Suppliers need to make a judgment on whether they want to pay a premium for extra supply security, or set up a risk fund to finance “what-would-happen-if” scenarios (for example stoppages or start-up difficulties).

The worst possible option would be to continue to rely on traditional systems and risk management processes in the supply chain and procurement. Since 2020, manufacturers and suppliers have been navigating a global environment in which wars, trade disputes, Covid-19, new technologies and the transition to electric vehicles are the order of the day. Risks have appeared quickly and out of nowhere, and one shortage in the supply chain leads directly to the next. Car suppliers can successfully counter these challenges and effectively minimize the risks through proactive strategic approaches to solving the problems.

About the Authors
Dr. Ralf Walker

Dr Ralf Walker (1969) has been a partner at Berylls by AlixPartners (formerly Berylls Strategy Advisors), an international strategy consultancy specialising in the automotive industry, since September 2021. His expertise lies in the areas of operations and task forces.
He has been advising automotive manufacturers and suppliers in a global context since 2008. He also has in-depth expertise in the areas of launch & ramp-up management, turnaround management, production & supply chain optimisation, lean management and strategy development & footprint optimisation.
Before joining Berylls Strategy Advisors, he spent 18 years at PwC Strategy&, Booz & Co, Management Engineers and the Fraunhofer IPT, as well as 5 years at GKN as head of the European team and member of the global team for the introduction of lean and business excellence principles, production manager and head of industrial engineering.
He studied mechanical engineering at RWTH Aachen University and completed his doctorate at the Fraunhofer IPT in Aachen.

Peter Trögel

Peter supports companies with complex strategic and operational challenges in the automotive industry. He is an expert in operations and can look back on many years of experience in the transformation environment. His areas of expertise include development, industrialization, and production. Peter is also responsible for Berylls Digital Ventures’ digital task force solution – elyvate.

Peter also heads the Sustainability service offering at Berylls by AlixPartners (formerly Berylls Strategy Advisors). He supports clients in developing and implementing sustainable business models in the automotive industry.
Prior to joining Berylls, Peter worked for Booz & Company and PwC Strategy&, among others, as a member of the management team. He holds a diploma degree in industrial engineering from the Karlsruhe Institute of Technology (KIT) and the University of Technology Sydney (UTS).

Christian Grimmelt

Christian Grimmelt has been an integral member of the Berylls by AlixPartners (formerly Berylls Strategy Advisors) team since February 2021. Previously, he gained extensive professional experience in top management consultancies and in the automotive supplier industry.

During his time at the world’s largest automotive supplier, he drove the establishment of a central unit to optimize the company’s global logistics and production network.

Christian Grimmelt’s consulting focus is logistics and production network optimization, purchasing and (digital) operations including launch and turnaround management for OEMs and especially suppliers.

Christian Grimmelt holds a university diploma in industrial engineering from the Karlsruhe Institute of Technology.

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