在当今全球能源转型与新能源市场蓬勃发展的背景下，锂电产业链的安全稳定对整个能源行业的可持续发展具有重要意义。通过对锂电产业链价格模态的深入研究，构建科学的预测模型，能够为政府部门和企业决策提供有力支持，促进锂电产业的健康发展。

  一、锂电产业链的复杂系统结构与耗散机制

  《2025-2030年全球及中国锂电行业市场现状调研及发展前景分析报告》锂电产业链涵盖了上游原材料供应、中游材料加工与封装以及下游应用分销与服务，构成了一个复杂的自适应系统。该系统内部存在基于多主体能量物质交换的耗散行为，上中下游之间的能量和物质交互形成了局部且隐性的自适应机制，推动整个产业链系统螺旋上升式发展，最终表现为产业链的安全稳定状态。同时，锂电产业链作为开放系统，与外部环境进行能量物质交换，形成外部耗散机制。产业链关键节点产品的价格波动一致性，能够充分反映出产业链整体供需的稳定性，因此将各节点价格“同频共振”程度视为外部耗散机制的表现形式。当产业链各子系统价格波动同频时，系统处于平稳环境;而当子系统间价格波动不同频时，不确定性风险增加，内部系统的安全稳定状态容易受到冲击，可能引发产业链风险。

  二、锂电产业链价格预测模型构建

  锂电市场产业链分析提到为了准确预测锂电产业链各节点价格，提高预测精度和稳定性，构建了基于快速集成经验模态分解算法(FEEMD)和非线性自回归(NAR)神经网络的组合模型。FEEMD算法能够更准确地提取价格信号的局部模式及其异常细节特征，将价格信号分解为多个分量和残差分量。NAR神经网络则利用过去的输入和输出数据来预测未来的输出，能够捕捉非线性关系和复杂模式，对包含噪声和非平稳性的时间序列具有较强的适应能力。通过引入迭代思想，将预测结果作为原始集再次输入，能够较好地提高预测精准度。以锂电产业链中的锂辉石、磷酸铁锂和磷酸铁锂动力电池作为研究对象，将其价格作为模态信号，当多节点价格波动方向一致时，即为同频共振现象，此时产业链间信息流、资金流等能量传递最为顺畅，系统各个部分协调程度较高，系统的混乱程度降低，熵值也就越小;反之系统各部分协调程度较低，系统混乱程度较高。通过将价格波动幅度转化为符号序列，对锂辉石、磷酸铁锂以及磷酸铁锂动力电池价格符号线性相加，得到四种符号结果，以此来衡量价格传导顺畅程度。

  三、锂电产业链安全稳定状态预测方法

  隐马尔可夫模型(HMM)是一种时序模型，能够有效地从部分观测数据中学习和推断出潜在的状态序列。依托价格模态作为可观测数据，对其背后隐含的锂电产业链的安全稳定状态进行捕捉学习。HMM模型包含系统的状态集合、转移概率矩阵和观测概率矩阵等核心要素。通过评估问题、参数学习和解码问题三个步骤，利用前向算法、Baum-Welch算法和Viterbi算法，实现对锂电产业链安全稳定状态的预测。将锂电产业链的状态转移过程划分为三种状态：低、中、高，构建相应的状态转移概率矩阵和观测概率矩阵。通过计算初始观测概率矩阵和初始状态概率矩阵，并利用实际数据进行参数学习，最终采用Viterbi算法进行解码预测，得出最优路径以及不同状态可能出现的概率值。

  四、实证分析与结论

  选取锂辉石、磷酸铁锂和磷酸铁锂电池三个节点数据，数据来源于上海有色金属网，时间范围为2021年6月30日至2023年6月30日。运用FEEMD-NAR组合预测模型，首先对价格进行分解，得到多个分量，然后按照一定比例将数据分为训练集、测试集和验证集，运用NAR模型对分量进行训练，得到模型误差，并对三类产品进行预测，得到2023年7月至2024年12月的预测值。预测结果显示，三者总体均呈现先下降后回升的趋势，与全球锂资源供需失衡密切相关。锂精矿价格随着下游市场供需走向平衡，市场价格逐步回归至合理范围;磷酸铁锂价格波动较为剧烈频繁，受同质产品竞争影响;动力锂电池价格随着下游新能源汽车市场的饱和和锂电池回收技术的进步开始下降。通过隐马尔可夫模型计算，得出观测概率矩阵和状态转移概率矩阵，并采用Viterbi算法进行预测。预测结果表明，锂电产业链的安全稳定状态和价格传导顺畅程度能够相匹配，随着新能源汽车市场走向饱和，锂电产业链上下游供需逐渐平衡，安全稳定状态升高，价格将平稳上升至合理区间。未来锂电产业链出现波动的原因在于正极材料磷酸铁锂价格的上升下降与上游锂辉石和下游动力电池的波动出现错位，导致同频共振程度降低，稳定性下降。当产业链发生同频共振且处于高水平安全稳定状态时，市场价格暴涨，但随后因下游市场饱和，价格出现暴跌现象。产业链的安全稳定程度与价格传导顺畅程度并不是一一对应的关系，安全稳定程度高时，总是伴随着同频共振现象，但稳定程度低时，也有几率发生同频共振。锂电产业链的安全稳定程度与价格传导顺畅程度密切相关，当产业链各节点产品价格同涨同跌时，产业链整体处于安全稳定的状态;各节点产品价格波动传导顺畅程度偏低时，产业链安全稳定程度偏低。基于FEEMD-NAR-HMM模型对锂电产业链进行评估、预测及预警，能为政府部门提供科学决策参考，对风险较高的节点进行政策干预，对价格出现异常波动的产品进行风险控制。

  综上所述，通过对锂电产业链价格模态的深入分析和模型构建，能够有效预测锂电产业链的安全稳定状态，为相关决策提供有力支持。锂电产业链的稳定发展对于全球能源转型和新能源市场的可持续发展具有重要意义，需要政府、企业和市场共同努力，加强技术创新、市场调控和政策引导，以应对未来可能出现的风险和挑战。