新能源汽車電池回收再制造策略研究

湯靜嫻　劉同

摘 要：本文針對(duì)我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在面臨的回收再制造問(wèn)題，分析了我國(guó)新能源汽車的供應(yīng)鏈基本情況以及回收再制造過(guò)程中存在的問(wèn)題，結(jié)合國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于回收再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈的相關(guān)研究，從供應(yīng)鏈管理的角度提出了新能源汽車電池的回收再制造策略，以促進(jìn)新能源汽車電池回收產(chǎn)業(yè)規(guī)范高效發(fā)展。

關(guān)鍵詞：閉環(huán)供應(yīng)鏈 回收再制造 動(dòng)力電池

1 引言

近年來(lái)，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，新能源汽車產(chǎn)銷連續(xù)8年位居全球第一，2023年我國(guó)新能源汽車保有量達(dá)到1310萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)67.13%。新能源汽車高速發(fā)展的背后，新能源汽車電池的回收再處理問(wèn)題開(kāi)始顯現(xiàn)。新能源汽車動(dòng)力電池的使用壽命一般是5～8年，最早進(jìn)入市場(chǎng)的一批電動(dòng)汽車已經(jīng)陸續(xù)開(kāi)始進(jìn)入淘汰報(bào)廢階段。根據(jù)中國(guó)汽車技術(shù)研究中心數(shù)據(jù)顯示到2025年我國(guó)廢舊動(dòng)力電池累計(jì)退役量可達(dá)到78萬(wàn)噸。廢舊動(dòng)力電池中的電解液和重金屬等有害物質(zhì)，如果不進(jìn)行妥善處理會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。另一方面，動(dòng)力電池上游原材料成本不斷上漲，動(dòng)力電池作為新能源汽車的關(guān)鍵部件，動(dòng)力電池成本在新能源汽車整車成本中占比約為40%-60%。隨著動(dòng)力電池價(jià)格的上漲，新能源汽車的成本也將隨之上升，處于產(chǎn)業(yè)鏈下游的車企的利潤(rùn)空間就會(huì)被擠壓，從而上調(diào)新能源汽車的售價(jià)。汽車作為一種選購(gòu)品，價(jià)格的上漲對(duì)需求的影響明顯，這樣不利于新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也對(duì)供應(yīng)鏈的管理帶來(lái)挑戰(zhàn)。廢舊動(dòng)力電池的回收與再制造具有一定的環(huán)保價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，有助于新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。本文從供應(yīng)鏈管理的角度去探索電池回收再利用業(yè)務(wù)和商業(yè)模式。

2 新能源汽車供應(yīng)鏈發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 正向供應(yīng)鏈

隨著社會(huì)分工的細(xì)化，企業(yè)開(kāi)始專注核心業(yè)務(wù)并將其他業(yè)務(wù)外包，所以最終提供給消費(fèi)者的產(chǎn)品不是一家企業(yè)制造，往往是由核心企業(yè)的上游與下游企業(yè)一起完成，這些企業(yè)形成了供應(yīng)鏈。新能源汽車供應(yīng)鏈?zhǔn)且粋€(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，供應(yīng)鏈上下游涉及包括原材料、零部件生產(chǎn)到整車制造和銷售這四個(gè)部分。

（1）原材料包括鋰、鈷、鎳、錳、鈦等稀有金屬和石油等化學(xué)品，是制造電池、電動(dòng)機(jī)等核心部件的基礎(chǔ)材料。代表企業(yè)包括正極材料生產(chǎn)企業(yè)容百科技、當(dāng)升科技，電解液生產(chǎn)企業(yè)天賜材料、珠海賽緯，負(fù)極材料生產(chǎn)企業(yè)貝特瑞、杉杉股份，隔膜生產(chǎn)企業(yè)中材科技、星源材質(zhì)。

（2）零部件生產(chǎn)：包括電池、電機(jī)、控制器、傳動(dòng)系統(tǒng)、電子零件等組成電動(dòng)汽車的各個(gè)零部件的生產(chǎn)。代表企業(yè)包括寧德時(shí)代、欣旺達(dá)、中創(chuàng)新航、億緯鋰能。

（3）整車制造：負(fù)責(zé)對(duì)整車進(jìn)行設(shè)計(jì)、組裝、測(cè)試、品質(zhì)控制等環(huán)節(jié)。代表企業(yè)包括專門從事新能源汽車制造的特斯拉、比亞迪、理想、小鵬、埃安、蔚來(lái)等，還有傳統(tǒng)車企也積極開(kāi)始新能源汽車業(yè)務(wù)包括寶馬、大眾、北汽、東汽等。

（4）銷售與服務(wù)：負(fù)責(zé)新能源汽車銷售、售后服務(wù)、充電設(shè)施建設(shè)等環(huán)節(jié)。根據(jù)流通理論，汽車的經(jīng)銷商與汽車制造企業(yè)是相對(duì)封閉且排外的，所以可以將其和整車制造企業(yè)看作一體。

2.2 逆向供應(yīng)鏈

逆向供應(yīng)鏈與正向供應(yīng)鏈相反，是廢舊產(chǎn)品從消費(fèi)者處返還給生產(chǎn)者或者回收商進(jìn)行再制造的過(guò)程。新能源汽車電池的壽命在5～8年，電池使用年限到了之后面臨這個(gè)回收電池和對(duì)電池進(jìn)行再利用的逆向供應(yīng)鏈建立。

目前廢舊動(dòng)力電池的逆向供應(yīng)鏈主要包括電池生產(chǎn)企業(yè)、汽車生產(chǎn)企業(yè)和第三方回收企業(yè)。

（1）電池生產(chǎn)企業(yè)

電池生產(chǎn)企業(yè)在電池制造領(lǐng)域具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可以通過(guò)回收廢舊電池，獲得原材料用于電池生產(chǎn)。以寧德時(shí)代為代表的電池生產(chǎn)企業(yè)開(kāi)始積極布局廢舊電池的回收業(yè)務(wù)，年初在廣東佛山投資建廠從事動(dòng)力電池回收業(yè)務(wù)。國(guó)軒高科在廬江投資建設(shè)年產(chǎn)50GWh電池回收項(xiàng)目。

（2）汽車生產(chǎn)企業(yè)

汽車生產(chǎn)企業(yè)作為最接近消費(fèi)者的供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)，可以利用下屬的經(jīng)銷網(wǎng)絡(luò)，快速建立動(dòng)力電池回收渠道。在實(shí)際的運(yùn)作情況中，汽車生產(chǎn)企業(yè)也在積極布局電池回收領(lǐng)域。吉利汽車成立江西宜源新能源科技有限公司，從事業(yè)務(wù)就包括了動(dòng)力電池回收。寶馬汽車與華友鈷業(yè)合作，將回收的金屬資源用于寶馬汽車供應(yīng)鏈中。

（3）第三方回收企業(yè)

第三方回收企業(yè)是專門從廢舊電池回收再制造的企業(yè)，以格林美、邦普循環(huán)為代表的第三方回收企業(yè)，年處理廢舊電池占中國(guó)的10%以上，循環(huán)再生鈷資源超過(guò)中國(guó)鈷元素開(kāi)采量。廢舊電池綜合利用率高，第三方回收企業(yè)在電池拆解處理上具有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

2.3 存在問(wèn)題

目前廢舊動(dòng)力電池回收存在一些不規(guī)范行為。由于正規(guī)的回收渠道成本優(yōu)勢(shì)不明顯，一些小作坊式回收企業(yè)通過(guò)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)會(huì)回收到部分廢舊電池，這些企業(yè)回收拆解技術(shù)工藝不達(dá)標(biāo)，在對(duì)電池處理時(shí)會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染。另一方面由于缺乏監(jiān)管約束，小作坊回收企業(yè)對(duì)于拆解后的電池只追求經(jīng)濟(jì)利益，忽視環(huán)保要求，將拆解后沒(méi)有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的部分不進(jìn)行環(huán)保處理。

回收電池經(jīng)濟(jì)價(jià)值不足也是影響回收廢舊動(dòng)力電池積極性的重要原因。目前我國(guó)新能源汽車較為常用的是磷酸鐵鋰電池和三元電池，但磷酸鐵鋰的回收成本比較高，有價(jià)金屬含量較低，經(jīng)濟(jì)性比較低，回收企業(yè)表現(xiàn)出對(duì)于磷酸鐵鋰的回收動(dòng)力不足。根據(jù)[1]研究目前電池市場(chǎng)磷酸鐵鋰電池回收價(jià)格為0.1元/Wh，經(jīng)過(guò)拆解、檢測(cè)、重組，回收成本將會(huì)增加0.4元/Wh，總計(jì)下來(lái)，電池回收成本0.5-0.6元/Wh，所以動(dòng)力電池需要具有規(guī)模效應(yīng)。另一方面磷酸鐵鋰憑借其經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性，未來(lái)在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的應(yīng)用和占比預(yù)計(jì)會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。2022年1-5月，我國(guó)動(dòng)力電池裝機(jī)量累計(jì)41.4GWh。其中三元電池裝機(jī)量24.2GWh，同比增長(zhǎng)了151.7%；磷酸鐵鋰電池裝機(jī)量累計(jì)17.1GWh，同比增長(zhǎng)了456.6%。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，未來(lái)退役的磷酸鐵鋰電池體量會(huì)非常龐大，會(huì)對(duì)廢舊電池的回收業(yè)務(wù)產(chǎn)生較大影響。

3 閉環(huán)供應(yīng)鏈下回收再制造理論分析

關(guān)于回收再制造的閉環(huán)供應(yīng)鏈相關(guān)問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從供應(yīng)鏈管理的角度進(jìn)行了許多的理論研究。

3.1 EPR制度下逆向供應(yīng)鏈研究

生產(chǎn)者延伸責(zé)任（Extended Producer Responsibility）制度最早出現(xiàn)在瑞典1975年《關(guān)于廢物循環(huán)利用和管理的議案》中，作為一項(xiàng)環(huán)境保護(hù)策略，其強(qiáng)制制造商或銷售商對(duì)廢棄產(chǎn)品進(jìn)行回收和處理。EPR政策的實(shí)施要求企業(yè)在原來(lái)的供應(yīng)鏈上新建逆向的物流機(jī)制來(lái)從事產(chǎn)品回收和再利用，改變了產(chǎn)品原有的供應(yīng)鏈運(yùn)作機(jī)制，會(huì)對(duì)企業(yè)的供應(yīng)鏈管理、供應(yīng)鏈績(jī)效產(chǎn)生影響。

針對(duì)這個(gè)問(wèn)題大量學(xué)者進(jìn)行了研究。Jacobs[2]等研究發(fā)現(xiàn)在EPR制度下當(dāng)政府規(guī)定了產(chǎn)品的回收數(shù)量情況時(shí)，供應(yīng)鏈內(nèi)部成員可以通過(guò)責(zé)任分擔(dān)來(lái)實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的最優(yōu)協(xié)作，回收行為可以增加社會(huì)福利。劉麗敏[3]考慮EPR制度下企業(yè)外部環(huán)境成本內(nèi)部化的情況，從政府約束、市場(chǎng)約束、企業(yè)約束三個(gè)層面提出相關(guān)的約束機(jī)制。

在EPR制度實(shí)施的過(guò)程中，供應(yīng)鏈內(nèi)部成員行為也會(huì)對(duì)供應(yīng)鏈產(chǎn)生影響。Liu[4]等研究發(fā)現(xiàn)在EPR制度下許多制造商會(huì)通過(guò)提高批發(fā)價(jià)格，要求零售商來(lái)共同為EPR的額外投資提供資金，將回收責(zé)任轉(zhuǎn)移給零售商，這會(huì)導(dǎo)致零售商的公平問(wèn)題從而影響供應(yīng)鏈的運(yùn)作效率。Li[5]研究發(fā)現(xiàn)制造商可以通過(guò)設(shè)計(jì)激勵(lì)機(jī)制將回收業(yè)務(wù)外包給回收商從而滿足EPR政策的規(guī)定。

EPR政策的實(shí)施一般由政府主導(dǎo)，政府會(huì)為進(jìn)行回收的企業(yè)提供一些補(bǔ)貼，或者是建立相應(yīng)的懲罰機(jī)制來(lái)對(duì)沒(méi)有達(dá)到回收要求的企業(yè)進(jìn)行處罰，促進(jìn)企業(yè)的回收行為，提高社會(huì)福利。Kai Liu[6]等研究對(duì)新能源汽車廠商補(bǔ)貼、對(duì)消費(fèi)者補(bǔ)貼下會(huì)提高決策水平和和社會(huì)福利，其中對(duì)新能源汽車制造商的補(bǔ)貼更有利于企業(yè)利潤(rùn)和社會(huì)福利的提高。

3.2 回收再制造下的閉環(huán)供應(yīng)鏈研究

新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈由多個(gè)環(huán)節(jié)組成，分析比較不同的回收模式和回收渠道在進(jìn)行廢舊電池回收再制造時(shí)對(duì)供應(yīng)鏈的影響。Savaskan[7]對(duì)比分析制造商自己回收、委托零售商回收、外包第三方回收三種情況，發(fā)現(xiàn)在同等條件下由更接近消費(fèi)者的零售商回收是更有效的。馬亮[8]等研究新能源汽車電池雙渠道相較于單渠道回收對(duì)于回收率、價(jià)格、需求等的影響，并設(shè)計(jì)了成本分擔(dān)契約和責(zé)任分擔(dān)契約協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈。李曉靜[9]等進(jìn)一步擴(kuò)展到供應(yīng)鏈之間的競(jìng)爭(zhēng)，研究了零售商回收、制造商回收、第三方回收對(duì)供應(yīng)鏈成員利潤(rùn)的影響，并且從回收率、供應(yīng)鏈共贏角度討論最優(yōu)回收渠道選擇。

制造商和零售商從回收再制造中獲得的收益也會(huì)影響供應(yīng)鏈的回收再制造效率。侯強(qiáng)[10]等研究發(fā)現(xiàn)制造商提高再制造品節(jié)約成本會(huì)降低新電池的零售價(jià)格，可以滿足制造商最大效用同時(shí)提高梯次利用商和回收商利潤(rùn)。姚鋒敏[11]等研究在兩個(gè)零售商處于競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)的閉環(huán)供應(yīng)鏈中，競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度的增強(qiáng)對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈成員及系統(tǒng)整體均有利。

作為回收再制造供應(yīng)鏈的重要參與者，消費(fèi)者的環(huán)保意識(shí)和綠色偏好也會(huì)影響閉環(huán)供應(yīng)鏈的績(jī)效。熊中楷[12]研究發(fā)現(xiàn)消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)的提升會(huì)提高回收率、零售價(jià)、批發(fā)價(jià)格和渠道總利潤(rùn)，說(shuō)明供應(yīng)鏈成員和政府應(yīng)該促進(jìn)消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)的提升。

政府的參與補(bǔ)貼也會(huì)影響供應(yīng)鏈的績(jī)效以及供應(yīng)鏈成員效益的分配。王道平[13]等研究了制造商負(fù)責(zé)回收的閉環(huán)供應(yīng)鏈中，政府對(duì)制造商和零售商實(shí)施獎(jiǎng)懲機(jī)制可以引導(dǎo)閉環(huán)供應(yīng)鏈成員做出最優(yōu)決策。周曉陽(yáng)[14]等研究發(fā)現(xiàn)政府補(bǔ)貼可以促進(jìn)回收率的提高，提高閉環(huán)供應(yīng)鏈的收益。政府的政策引導(dǎo)是閉環(huán)供應(yīng)鏈回收再制造的重要手段。

3.3 綜述小結(jié)

綜上，對(duì)新能源汽車電池進(jìn)行回收再制造可以提升供應(yīng)鏈績(jī)效。要促進(jìn)新能源電池回收再制造，首先可以利用一定的政策手段明確回收責(zé)任主體，政府等外部的監(jiān)管行為和懲罰措施會(huì)在一定程度上促進(jìn)廢舊動(dòng)力電池的回收，其次可以選擇經(jīng)濟(jì)的回收模式，合理的回收渠道來(lái)提高回收再制造的效率，最后考慮回收再制造過(guò)程中供應(yīng)鏈成員行為對(duì)供應(yīng)鏈績(jī)效的影響，并且制定相應(yīng)的協(xié)調(diào)機(jī)制來(lái)優(yōu)化供應(yīng)鏈。

4 新能源汽車電池回收再制造發(fā)展建議分析

4.1 加強(qiáng)監(jiān)管，規(guī)范市場(chǎng)

嚴(yán)格管理準(zhǔn)入企業(yè)名單，對(duì)一些不規(guī)范的小作坊進(jìn)行取締打擊，發(fā)布相關(guān)政策法規(guī)引導(dǎo)廢舊動(dòng)力電池規(guī)范化發(fā)展。同時(shí)做好電池的溯源工作，掌握廢舊電池的動(dòng)態(tài)與流向，避免電池回收再制造過(guò)程中產(chǎn)生的二次污染。2018年工信部發(fā)布《新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》，第十二條規(guī)定汽車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)建立動(dòng)力蓄電池回收渠道，負(fù)責(zé)回收新能源汽車使用及報(bào)廢后產(chǎn)生的廢舊動(dòng)力蓄電池，明確了動(dòng)力電池的回收責(zé)任主體。

4.2 嚴(yán)格落實(shí)EPR制度，增強(qiáng)消費(fèi)者回收意識(shí)

EPR制度將動(dòng)力電池的生命周期責(zé)任延伸至電池生產(chǎn)企業(yè)或汽車生產(chǎn)企業(yè)，強(qiáng)制對(duì)廢舊動(dòng)力電池進(jìn)行回收和處理，一方面提供回收和處理廢棄產(chǎn)品的方案可以減輕政府和消費(fèi)者購(gòu)買新能源汽車的負(fù)擔(dān)，另一方面可以從側(cè)面激勵(lì)電池生產(chǎn)企業(yè)改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，從而提供更加環(huán)保經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品，促進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。除此之外，電池的回收還需要消費(fèi)者的積極配合，增強(qiáng)消費(fèi)者的環(huán)保意識(shí)，為消費(fèi)者提供更便捷完善的回收渠道，促進(jìn)廢舊電池回收。

4.3 上游下游協(xié)同，打造閉環(huán)供應(yīng)鏈

隨著經(jīng)濟(jì)全球化和社會(huì)分工的細(xì)化，供應(yīng)鏈越來(lái)越多體現(xiàn)出以合作共贏為目標(biāo)進(jìn)行活動(dòng)，供應(yīng)鏈內(nèi)部表現(xiàn)出合作大于競(jìng)爭(zhēng)。新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)應(yīng)該發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，做好分工協(xié)同。汽車生產(chǎn)企業(yè)具有完整的經(jīng)銷網(wǎng)絡(luò)，是更有效的回收渠道。電池生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)技術(shù)方面更具優(yōu)勢(shì)，應(yīng)該積極進(jìn)行再制造技術(shù)的研發(fā)投入，形成電池制造、整車制造銷售、電池回收再制造的閉環(huán)供應(yīng)鏈。

新能源汽車產(chǎn)業(yè)實(shí)施閉環(huán)供應(yīng)鏈在一定程度上可以降低動(dòng)力電池生產(chǎn)的成本，目前由于供需不平衡，碳酸鋰等電池原材料價(jià)格暴漲，增加了電池生產(chǎn)成本。通過(guò)從消費(fèi)者手中獲取廢舊電池并進(jìn)行再制造獲得鋰、鎳等用于電池生產(chǎn)的原材料，打造閉環(huán)供應(yīng)鏈，一方面可以減少外部?jī)r(jià)格波動(dòng)對(duì)于成本的影響，具有一定的經(jīng)濟(jì)意義。另一方面，打造閉環(huán)供應(yīng)鏈可以減少?gòu)U舊動(dòng)力電池的外部流出，降低廢舊動(dòng)力電池對(duì)于環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn)，具有一定的環(huán)保意義。

4.4 供應(yīng)鏈內(nèi)部協(xié)調(diào)，優(yōu)化回收和再制造技術(shù)投資

電池的回收投入主要集中在前期，包括設(shè)施設(shè)備投入、回收網(wǎng)絡(luò)建立。當(dāng)回收網(wǎng)絡(luò)建立完成之后僅需要進(jìn)行少量投資來(lái)維持網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行。但是隨著網(wǎng)絡(luò)搭建完成，廢舊電池回收逐漸上升，再制造技術(shù)投資投入增多。再制造技術(shù)投資相對(duì)于回收努力投入具有一定的滯后性，在進(jìn)行回收再制造投資時(shí)，可以進(jìn)行成本分擔(dān)，避免因?yàn)榍捌诨厥张Τ杀矩?fù)擔(dān)過(guò)大而使回收網(wǎng)絡(luò)規(guī)模偏小影響整個(gè)回收再制造供應(yīng)鏈的效率。

4.5 協(xié)調(diào)動(dòng)力電池開(kāi)發(fā)鏈，增加回收便利性

廢舊電池的回收需要專業(yè)的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)、拆解。不同品牌電池設(shè)計(jì)不同，需要用到不同的檢測(cè)設(shè)備，這增加了回收的難度和成本。通過(guò)在動(dòng)力電池開(kāi)發(fā)鏈上的協(xié)調(diào)，讓電池在設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)盡可能規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，降低回收的難度，可以實(shí)現(xiàn)回收的規(guī)模效應(yīng)。

基金項(xiàng)目：國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目（No. 18BGL104）。

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