Exploring reverse supply chain configurations of high voltage li-ion batteries for heavy e-vehicles under different structural and operational conditions

Climate changes are widely recognised as one of the most catastrophic events that the world is facing. Electrification of transportation is one of the most challenging proposal to fight the global warming. So far, industries has been focusing their attention on technology deployment and scaling up, focusing less on the enviromental impact that these technologies could have. However, it is important to have a profitable and green strategy to fight climate changes with the reutilization of critical products, such as the electric batteries. The aim of this study is to find a suitable way to reintroduce in the market heavy electric batteries linked to the EVs (in particular bus and trucks) more than once enlarging their life cycle using a reverse supply chain configuration. To do that simulation has been used in order to find the most profitable solutions exploring different possible configurations. The main focus of the study is the introduction in the MILP model of the second life cycle of the battery finding the best solution to manage it according to economic and circular economy parameter. Moreover, the second life cycle of battery’s study has been enlarged with the introduction of uncertainty in one of the activities performed. Results provide valuable ground for decision making regarding the development of the closed loop supply chain model of high voltage batteries showing that this solution can provide economic benefits for car manufacturers.

II cambiamenti climatici sono largamente riconosciuti come uno dei più catastrofici eventi che il mondo sta fronteggiando. L’elettrificazione dei trasporti è al momento una delle più importanti sfide per combattere il riscaldamento globale. Al momento le aziende si sono concentrate maggiormente sulla creazione di nuove tecnologie e sulla loro scalabilità, trascurando l’impatto ambientale che queste ultime potrebbero avere. Tuttavia, è importante avere una strategia green e profittevole sul lungo periodo per combattere il cambiamento climatico tramite il riutilizzo di prodotti critici, quali ad esempio le batterie elettriche. L’obiettivo di questo studio è trovare una soluzione per reintrodurre nel mercato le batterie elettriche legate al mercato automobilistico (in particolare bus e camion) più di una volta allargando il loro ciclo vita tramite l’utilizzo di una reverse supply chain configuration. Per trovare la più profittevole e migliore soluzione si è utilizzato un modello di simulazione informatico. Il principale obiettivo di questo studio è l’introduzione del secondo ciclo vita delle batterie all’interno del MILP model guardando a quale sia la soluzione migliore per gestirlo. Inoltre, è stato condotto uno studio anche sull’impatto che l’incertezza potrebbe avere sul modello. I risultati sono una base per aiutare a prendere decisioni sul come sviluppare una strategia di closed loop supply chain per le batterie elettriche legate al mercato automobilistico; inoltre, dimostrano come questa strategia possa portare benefici economici per i produttori di automobili.