Sustainable business model perspectives for the electric vehicle industry : the case of battery second use

Abstract

The purpose of this doctoral research dissertation is to examine sustainable business model (SBM) perspectives for the rapidly developing Battery Second Use (B2U) market within the emerging electric vehicle (EV) industry. Previous research has shown that a global mass market adoption of electric vehicles (EVs) is still hindered by the high costs of lithium-ion batteries (LIBs). Repurposing degraded EV batteries in second use applications holds the potential to reduce first-cost impediments of EVs. The research on new business models is limited. The ones that emerge rapidly within the EV and battery second use (B2U) industries focus mainly on economic aspects without integrating social and environmental dimensions. Simultaneously, the emerging research topic around sustainable business models (SBMs) seem to be able to bridge the environmental management concerns in conjunction with economic and social changes.This thesis further develops and extends extant literature by addressing this paucity through offering an interdisciplinary approach by drawing upon key perspectives from the emerging sustainable technology of EVs and its underlying B2U market in relation to SBMs. The research entails both, qualitative and quantitative assessments, to examine the correlation between SBMs and B2U. Major results indicate that B2U has led to innovative cross-sectoral multi stakeholder business relationships, particularly relevant for the previously isolated automotive and energy markets that are now investigating the full potential of second life batteries and hence new business opportunities for the first time in history. B2U holds the potential to facilitate current unsustainable practices in the EV industry. This in turn, will lead towards a faster EV market uptake and improvements of overall sustainability performance through SBM perspectives. Therefore, it was discovered that prospective innovative business models for B2U, which take a multi-stakeholder network centric business model design rather than firm-centric one, may prove to be a viable business case for sustainability. It was further unearthed that B2U leads to shared sustainable value creation mechanism for the EV industry (and newly emerging stakeholders) as part of innovative SBMs. Therefore, this doctoral dissertation proposes a new B2U innovative business model framework that records and explains the stakeholder relationships as an innovative and forming phenomenon, as well as opens new roads for future discussion among researchers and practitioners. This doctoral dissertation has addressed a paucity and inter-disciplinary literature gap and met an industrial and academic need accordingly. Overall, a new research stream emerges on SBMs for EV B2U and it is hoped that more contributions will follow to increase the impact and value of sustainable waste & resource management and the circular economy.

El propósito de esta tesis doctoral de investigación, es examinar las diferentes perspectivas de los "Sustainable Business Models" (SBMs) para el mercado de "Battery Second Use" (B2U) ya que este se está desarrollando rápidamente dentro de la industria emergente del vehículo eléctrico (EV). Investigaciones anteriores han demostrado que la aceptación de vehículos eléctricos (EV) en el mercado mundial todavía se ve obstaculizada por los altos costes de las baterías de iones de litio (LIBs). La reutilización de baterías usadas de vehículos eléctricos (EV) en aplicaciones de "segundo uso" (B2U) tiene el potencial de reducir el alto coste de EV en la actualidad. La investigación de nuevos modelos de negocio es limitada. Los modelos que emergen rápidamente dentro de la industria tanto de EV como B2U se enfocan principalmente en aspectos económicos, sin tener en cuenta la importancia de la sociedad y del medio ambiente. Simultáneamente, la investigación en el nuevo campo de los SBMs parece ser capaz de encontrar la solución a las preocupaciones de la gestión medio ambiental a la vez que los cambios económicos y sociales. Esta tesis desarrolla y extiende aún más la literatura interdisciplinaria existente al abordar esta escasez y al ofrecer un enfoque interdisciplinario aprovechando las perspectivas claves de la tecnología sostenible emergente EV y su mercado B2U subyacente en relación con SBM. La investigación implica evaluaciones cualitativas y cuantitativas, para examinar la correlación entre SBMs y B2U. Los principales resultados indican que B2U ha conducido a nuevas relaciones comerciales en múltiples sectores y entre diferentes partes interesadas ("stakeholders"), particularmente relevante para los mercados automotrices y de energía que ahora están investigando todo el potencial de las baterías de segunda vida y, por lo tanto, nuevas oportunidades comerciales por primera vez en la historia. B2U tiene el potencial de facilitar las prácticas actuales no sostenibles en la industria de vehículos eléctricos. Esto, a su vez, conducirá a una adopción más rápida del mercado de vehículos eléctricos y a mejoras del rendimiento general de sostenibilidad a través de las perspectivas de SBMs. Por lo tanto, se ha descubierto que los posibles modelos de negocio innovadores para B2U que se basen en un modelo de negocio centrado en la red de múltiples partes interesadas en lugar del modelo centrado en una empresa podría ser un caso de negocio viable para asegura la sostenibilidad. Además, se ha descubierto que B2U conduce a un mecanismo de creación de valor sostenible compartido en la industria de vehículos eléctricos (y las nuevas partes interesadas emergentes) como parte de SBM innovadores. Por lo tanto, esta tesis doctoral propone un nuevo modelo de negocio innovador de B2U que registra y explica las relaciones con las partes interesadas como un fenómeno innovador y formador, así como abrir nuevos caminos para una futura discusión entre investigadores y profesionales. Esta tesis doctoral ha abordado una brecha de escasez y literatura interdisciplinaria y ha respondido a una necesidad industrial y académica en consecuencia. En general, surge un nuevo flujo de investigación sobre SBM para EV B2U y se espera que se sigan aportando más contribuciones para aumentar el impacto y el valor de la gestión sostenible de residuos y la economía circular.