在當今全球能源轉型與新能源市場蓬勃發展的背景下，鋰電產業鏈的安全穩定對整個能源行業的可持續發展具有重要意義。通過對鋰電產業鏈價格模態的深入研究，構建科學的預測模型，能夠為政府部門和企業決策提供有力支持，促進鋰電產業的健康發展。

  一、鋰電產業鏈的複雜系統結構與耗散機制

  《2025-2030年全球及中國鋰電行業市場現狀調研及發展前景分析報告》鋰電產業鏈涵蓋了上游原材料供應、中游材料加工與封裝以及下游應用分銷與服務，構成了一個複雜的自適應系統。該系統內部存在基於多主體能量物質交換的耗散行為，上中下游之間的能量和物質交互形成了局部且隱性的自適應機制，推動整個產業鏈系統螺旋上升式發展，最終表現為產業鏈的安全穩定狀態。同時，鋰電產業鏈作為開放系統，與外部環境進行能量物質交換，形成外部耗散機制。產業鏈關鍵節點產品的價格波動一致性，能夠充分反映出產業鏈整體供需的穩定性，因此將各節點價格「同頻共振」程度視為外部耗散機制的表現形式。當產業鏈各子系統價格波動同頻時，系統處於平穩環境;而當子系統間價格波動不同頻時，不確定性風險增加，內部系統的安全穩定狀態容易受到衝擊，可能引發產業鏈風險。

  二、鋰電產業鏈價格預測模型構建

  鋰電市場產業鏈分析提到為了準確預測鋰電產業鏈各節點價格，提高預測精度和穩定性，構建了基於快速集成經驗模態分解算法(FEEMD)和非線性自回歸(NAR)神經網絡的組合模型。FEEMD算法能夠更準確地提取價格信號的局部模式及其異常細節特徵，將價格信號分解為多個分量和殘差分量。NAR神經網絡則利用過去的輸入和輸出數據來預測未來的輸出，能夠捕捉非線性關係和複雜模式，對包含噪聲和非平穩性的時間序列具有較強的適應能力。通過引入疊代思想，將預測結果作為原始集再次輸入，能夠較好地提高預測精準度。以鋰電產業鏈中的鋰輝石、磷酸鐵鋰和磷酸鐵鋰動力電池作為研究對象，將其價格作為模態信號，當多節點價格波動方向一致時，即為同頻共振現象，此時產業鏈間信息流、資金流等能量傳遞最為順暢，系統各個部分協調程度較高，系統的混亂程度降低，熵值也就越小;反之系統各部分協調程度較低，系統混亂程度較高。通過將價格波動幅度轉化為符號序列，對鋰輝石、磷酸鐵鋰以及磷酸鐵鋰動力電池價格符號線性相加，得到四種符號結果，以此來衡量價格傳導順暢程度。

  三、鋰電產業鏈安全穩定狀態預測方法

  隱馬爾可夫模型(HMM)是一種時序模型，能夠有效地從部分觀測數據中學習和推斷出潛在的狀態序列。依託價格模態作為可觀測數據，對其背後隱含的鋰電產業鏈的安全穩定狀態進行捕捉學習。HMM模型包含系統的狀態集合、轉移機率矩陣和觀測機率矩陣等核心要素。通過評估問題、參數學習和解碼問題三個步驟，利用前向算法、Baum-Welch算法和Viterbi算法，實現對鋰電產業鏈安全穩定狀態的預測。將鋰電產業鏈的狀態轉移過程劃分為三種狀態：低、中、高，構建相應的狀態轉移機率矩陣和觀測機率矩陣。通過計算初始觀測機率矩陣和初始狀態機率矩陣，並利用實際數據進行參數學習，最終採用Viterbi算法進行解碼預測，得出最優路徑以及不同狀態可能出現的機率值。

  四、實證分析與結論

  選取鋰輝石、磷酸鐵鋰和磷酸鐵鋰電池三個節點數據，數據來源於上海有色金屬網，時間範圍為2021年6月30日至2023年6月30日。運用FEEMD-NAR組合預測模型，首先對價格進行分解，得到多個分量，然後按照一定比例將數據分為訓練集、測試集和驗證集，運用NAR模型對分量進行訓練，得到模型誤差，並對三類產品進行預測，得到2023年7月至2024年12月的預測值。預測結果顯示，三者總體均呈現先下降後回升的趨勢，與全球鋰資源供需失衡密切相關。鋰精礦價格隨著下游市場供需走向平衡，市場價格逐步回歸至合理範圍;磷酸鐵鋰價格波動較為劇烈頻繁，受同質產品競爭影響;動力鋰電池價格隨著下游新能源汽車市場的飽和和鋰電池回收技術的進步開始下降。通過隱馬爾可夫模型計算，得出觀測機率矩陣和狀態轉移機率矩陣，並採用Viterbi算法進行預測。預測結果表明，鋰電產業鏈的安全穩定狀態和價格傳導順暢程度能夠相匹配，隨著新能源汽車市場走向飽和，鋰電產業鏈上下游供需逐漸平衡，安全穩定狀態升高，價格將平穩上升至合理區間。未來鋰電產業鏈出現波動的原因在於正極材料磷酸鐵鋰價格的上升下降與上游鋰輝石和下遊動力電池的波動出現錯位，導致同頻共振程度降低，穩定性下降。當產業鏈發生同頻共振且處於高水平安全穩定狀態時，市場價格暴漲，但隨後因下游市場飽和，價格出現暴跌現象。產業鏈的安全穩定程度與價格傳導順暢程度並不是一一對應的關係，安全穩定程度高時，總是伴隨著同頻共振現象，但穩定程度低時，也有幾率發生同頻共振。鋰電產業鏈的安全穩定程度與價格傳導順暢程度密切相關，當產業鏈各節點產品價格同漲同跌時，產業鏈整體處於安全穩定的狀態;各節點產品價格波動傳導順暢程度偏低時，產業鏈安全穩定程度偏低。基於FEEMD-NAR-HMM模型對鋰電產業鏈進行評估、預測及預警，能為政府部門提供科學決策參考，對風險較高的節點進行政策干預，對價格出現異常波動的產品進行風險控制。

  綜上所述，通過對鋰電產業鏈價格模態的深入分析和模型構建，能夠有效預測鋰電產業鏈的安全穩定狀態，為相關決策提供有力支持。鋰電產業鏈的穩定發展對於全球能源轉型和新能源市場的可持續發展具有重要意義，需要政府、企業和市場共同努力，加強技術創新、市場調控和政策引導，以應對未來可能出現的風險和挑戰。