This dissertation explores the multifaceted dimensions of the battery supply chain,
emphasizing its pivotal role in the global transition to sustainable and electrified energy
systems. Batteries, particularly lithium-ion varieties, serve as the cornerstone for
numerous applications, including electric vehicles (EVs), renewable energy storage,
and portable electronics. However, the rapid growth in demand has exposed significant
challenges such as raw material scarcity, geopolitical dependencies, environmental
degradation, and supply chain vulnerabilities.
The research begins with a comprehensive literature review, highlighting the
complexities of sourcing critical raw materials like lithium, cobalt, and nickel. It
underscores the environmental and ethical concerns associated with mining and
refining these materials, including habitat destruction, water depletion, and labor rights
issues. The study also examines technological advancements, including solid-state
batteries, AI-driven manufacturing, and blockchain-enabled supply chain transparency,
which hold promise for addressing these challenges while enhancing efficiency and
sustainability.
Recycling emerges as a central theme, with innovative processes such as
hydrometallurgical and direct recycling identified as crucial to reducing reliance on
virgin resources and minimizing environmental impact. Case studies of companies like
Redwood Materials and Li-Cycle illustrate successful approaches to creating circular
economies within the battery industry. Furthermore, the dissertation analyzes policy
frameworks such as the EU Battery Directive and the U.S. Department of Energy’s
Critical Materials Blueprint, which aim to address regulatory gaps and promote
sustainable practices.
The research findings highlight the interconnected nature of technological innovation,
policy development, and industry collaboration in addressing the battery supply chain’s
challenges. Key recommendations include investing in recycling infrastructure,
diversifying raw material sourcing, and fostering international collaboration to
harmonize standards and regulations. The study concludes by identifying future
research directions, such as exploring alternative battery chemistries and advancing life
cycle assessments to achieve greater sustainability.
This dissertation contributes to the expanding body of knowledge on sustainable energy
solutions by addressing the critical intersection of technology, policy, and
environmental stewardship in the battery supply chain. It advocates for a holistic and
collaborative approach to overcoming the sector’s challenges, ensuring its readiness to
support a low-carbon, sustainable energy future.
Keywords: battery supply chain, sustainability, critical minerals, recycling, electric
vehicles, energy transition, lithium-ion batteries, and circular economy

Αυτή η διπλωματική εργασία εξερευνά τις περίπλοκες διαστάσεις της εφοδιαστικής
αλυσίδας των μπαταριών, ενώ υπερτονίζει τον κρίσιμο ρόλο της στην παγκόσμια
μετάβαση σε βιώσιμα και ηλεκτρικά συστήματα ενέργειας. Οι μπαταρίες, και πιο
συγκεκριμένα οι μπαταρίες ιόντων λιθίου, είναι ο ακρογωνιαίος λίθος για διάφορες
εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρικών οχημάτων, των συστημάτων
αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ, και των φορητών ηλεκτρικών
συσκευών. Παρόλα αυτά, η εξαιρετικά γρήγορη αύξηση της ζήτησης έχει αποκαλύψει
σημαντικές προκλήσεις, όπως η έλλειψη πρώτων υλών, οι γεωπολιτικές εξαρτήσεις,
περιβαλλοντικά προβλήματα και διάφορες ευπάθειες στην εφοδιαστική αλυσίδα.
Η έρευνα ξεκινά με μια εκτενή βιβλιογραφική ανασκόπηση, αναδεικνύοντας την
πολυπλοκότητα της προμήθειας κρίσιμων πρώτων υλών, όπως το λίθιο, το κοβάλτιο
και το νικέλιο. Τονίζονται τα περιβαλλοντικά και ηθικά θέματα που συνδέονται με την
εξόρυξη και την διύλιση αυτών των υλικών, που μεταξύ άλλων περιλαμβάνουν την
καταστροφή των οικοσυστημάτων, την εξάντληση των τοπικών υδάτινων πόρων, και
παραβιάσεις εργασιακών δικαιωμάτων. Εξετάζονται επίσης οι τεχνολογικές εξελίξεις,
όπως οι μπαταρίες (συσσωρευτές) στερεάς κατάστασης, η κατασκευή μπαταριών με
τεχνητή νοημοσύνη, και η χρήση blockchain για τη διασφάλιση της διαφάνειας στην
εφοδιαστική αλυσίδα, που υπόσχονται να αντιμετωπίσουν τις διάφορες προκλήσεις,
και να βελτιώσουν την αποδοτικότητα και την βιωσιμότητα της εφοδιαστικής
αλυσίδας.
Η ανακύκλωση αναδεικνύεται ως ένα σημαντικό θέμα, με καινοτόμες διαδικασίες όπως
η υδρομεταλλουργία και η άμεση ανακύκλωση, να αναγνωρίζονται ως κρίσιμες για την
μείωση της εξάρτησης από πρωτογενείς πόρους και τον περιορισμό των
περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Επιταχυμένες προσεγγίσεις σε ότι αφορά την
δημιουργία κυκλικών οικονομιών στην βιομηχανία των μπαταριών απεικονίζονται σε
μελέτες περιπτώσεων όπως η Redwood Materials και η Li-Cycle. Επιπλέον, η εργασία
αναλύει τα διάφορα πολιτικά πλαίσια όπως η οδηγία της ΕΕ για τις μπαταρίες, και ο
οδικός χάρτης κρίσιμων υλικών του υπουργείου ενέργειας των ΗΠΑ, τα οποία
στοχεύουν στην αντιμετώπιση των όποιων κενών στους κανονισμούς και τη νομοθεσία,
και στην προώθηση βιώσιμων πρακτικών.
Τα ευρήματα της έρευνας υπερτονίζουν τη σύνδεση της τεχνολογικής καινοτομίας, των
διάφορων πολιτικών, και τη συνεργασίας μέσα στον βιομηχανικό τομέα, για την
αντιμετώπιση των προκλήσεων στην εφοδιαστική αλυσίδα των μπαταριών. Μερικές
βασικές προτάσεις περιλαμβάνουν τις επενδύσεις σε υποδομές ανακύκλωσης, τη
διαφοροποίηση της προμήθειας πρώτων υλών, και τη προώθηση της διεθνούς
συνεργασίας με στόχο την εναρμόνιση νόμων και κανονισμών. Στο τέλος της εργασίας
συζητούνται μελλοντικές ερευνητικές κατευθύνσεις, όπως η διερεύνηση εναλλακτικών
χημικών συνδυασμών για τις μπαταρίες, και η προώθηση της αξιολόγησης του κύκλου
ζωής των μπαταριών με στόχο την επίτευξη μεγαλύτερης βιωσιμότητας.
Αυτή η διπλωματική εργασία προστίθεται σε ένα διευρυνόμενο πλαίσιο γνώσεων και
ερευνών σχετικά με τις βιώσιμες ενεργειακές λύσεις, εξετάζοντας την κρίσιμη τομή
5
μεταξύ της τεχνολογίας, καθώς και της πολιτικής και περιβαλλοντικής διαχείρισης,
στην εφοδιαστική αλυσίδα των μπαταριών. Υπεραμύνεται μιας ολιστικής και
συνεργατικής προσέγγισης για την υπέρβαση των προκλήσεων στον συγκεκριμένο
τομέα, ώστε να διασφαλιστεί η ικανότητα του να υποστηρίξει την μετάβαση σε ένα πιο
βιώσιμο σύστημα χαμηλών εκπομπών άνθρακα και καθαρής ενέργειας.
Λέξεις Κλειδιά: εφοδιαστική αλυσίδα μπαταριών, βιωσιμότητα, κρίσιμα ορυκτά
μέταλλα, ανακύκλωση, ηλεκτρικά οχήματα, ενεργειακή μετάβαση, μπαταρίες ιόντων
λιθίου, κυκλική οικονομία.