動力電池回收補貼策略研究

朱林壯

摘 要 由于環(huán)境問題的日益凸顯，電動汽車的普及已成為大勢所趨。隨之而來的動力汽車廢舊電池回收也成為我們亟待解決的問題。然而，電池回收巨大的成本讓回收企業(yè)望而卻步，近年來，政府的補貼在很大程度上緩解了這個問題，如何能使政府有限的補貼發(fā)揮更大的作用，是值得我們研究的問題。傳統(tǒng)補貼模型多聚焦于單一補貼對象，無法適應(yīng)越來越多元化的市場。本文建立了制造商、消費者、回收商、梯次利用商、梯次消費者和材料利用商六者構(gòu)成的供應(yīng)鏈，不同于以往的補貼政策，將政府補貼分別分配給第三方回收商、梯次利用商和材料利用商，以滿足越來越多元化的市場，并展開相應(yīng)探討。

關(guān)鍵詞 動力電池 政府補貼 供應(yīng)鏈

中圖分類號：X77 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）01-0074-03

1 前言

隨著全球經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，環(huán)境問題日益凸顯出來，已成為制約社會進一步發(fā)展的關(guān)鍵。各大產(chǎn)業(yè)站在時代的風(fēng)口浪尖，轉(zhuǎn)型發(fā)展已勢在必行。近些年來越來越普及的電動汽車，無疑為解決環(huán)境問題提供了很好的辦法。但隨著電動汽車的普及，動力電池的回收及處理也成為了我們新的課題。

近十年來，電動汽車銷量逐年攀升，特別是從2015年開始，電動汽車的銷量出現(xiàn)了爆發(fā)性的增長。而電動汽車動力電池的壽命一般在五年以上，也就是說，電動汽車動力電池進入了大規(guī)模的報廢階段。然而，與這種情況相對應(yīng)的卻是我國相關(guān)回收政策的不完善。

相對于在動力電池回收方面起步較早的一些國家來說，我國在這一方面還有很大的差距。我國的絕大部分地區(qū)在回收模式和各種處理技術(shù)方面都很不成熟，沒有形成相對成熟的體系，各種小型回收企業(yè)遍地，沒有達到資源的整合，這樣就大大增加了回收的成本與風(fēng)險。而且，由于廢舊動力電池的特殊性，如果不按規(guī)定處理，將會對環(huán)境造成巨大的影響。

如果處理不好廢舊動力電池的回收工作，電池中的氟化物電解質(zhì)、鈷、鎳金屬離子以及塑料隔膜、絕緣材料等物質(zhì)將會對環(huán)境造成巨大的危害，最終的受害者還是人類。通過建立合理的回收體系，妥善地運輸、儲存、處理廢舊動力電池，可以避免廢舊動力電池進入生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，從而造成無法估量的損失。另一方面，廢舊電池的回收再利用可以減少新電池生產(chǎn)過程中的各種污染，而且廢舊動力電池材料的回收再利用也可以緩解我國相關(guān)資源緊張的局面。

在這種情況下，政府相關(guān)部門結(jié)合我國的具體情況制定了各種政策。2015年五部委聯(lián)合印發(fā)了《電動汽車動力蓄電池回收利用技術(shù)政策》，明確了企業(yè)應(yīng)作為動力電池回收的主體。中華人民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布了《新能源汽車動力蓄電池回收服務(wù)網(wǎng)點建設(shè)和運營指南》，該指南的目的是為了規(guī)范動力電池回收網(wǎng)點的建設(shè)，并表明了動力電池生產(chǎn)及梯次利用企業(yè)可以按規(guī)定自建相關(guān)回收體系，考慮到規(guī)模對成本的影響，這些企業(yè)還可以相互合作，共同建立回收體系，這樣不僅可以降低回收的成本，而且各企業(yè)之間還可以優(yōu)勢互補，使建成的回收體系更加完善，能滿足各方面的需求。另一方面，這些企業(yè)可以授權(quán)相關(guān)有能力的企業(yè)即第三方進行回收。2020年4月，十三屆全國人大常委會通過了《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》，新《固廢法》規(guī)定：“1、強化產(chǎn)生者責(zé)任制，電池大品牌和大代理，將涉及廢舊電池回收;2、回收門檻大幅提高，相關(guān)回收企業(yè)須有國家認定正規(guī)的許可證;3、累計非法回收及非法處置危廢超過3噸，如果沒有回收資格證卻大量囤積廢舊電池將觸犯刑律等?！?/p>

國內(nèi)外對廢舊動力電池的回收都進行了大量的研究。首先，對于電動汽車廢舊動力電池回收的必要性，王攀等就我國目前經(jīng)濟環(huán)境和自然環(huán)境的嚴峻形勢做出了深刻討論，深入考慮了當前我國的各種法規(guī)和政策，分析了當前企業(yè)在回收中面臨的各種困境及問題，為我國電動汽車廢舊動力電池回收的研究提供了很好的參考[1]。李欣等探索了有無政府規(guī)制回收率政策下的動力電池閉環(huán)供應(yīng)鏈的回收決策與協(xié)調(diào)機制[2]。Gu等建立了三周期新能源汽車動力電池回收和再利用的閉環(huán)供應(yīng)鏈模型，通過分析得出了廢舊電池的回收和再利用確實有利于減少環(huán)境影響，但卻可能不產(chǎn)生經(jīng)濟效益的結(jié)論[3]。Gu等研究了不確定市場需求下，政府補貼和電池回收對規(guī)避損失性的電動汽車最優(yōu)生產(chǎn)策略的影響[4]。宮大慶基于排隊論理論，從仿真的角度對電池回收系統(tǒng)中的主要對象，即電動汽車、電池及電動汽車和電池匹配進行模擬分析[5]。

關(guān)于政府補貼對閉環(huán)供應(yīng)鏈影響的研究方面，王文賓等運用動態(tài)博弈論的方法研究了獎懲機制與稅收-補貼機制對供應(yīng)鏈的影響[6]。張福安等探討了不同閉

環(huán)供應(yīng)鏈的定價策略、補貼機制和供應(yīng)鏈穩(wěn)定性[7]。趙敬華等分析了補貼對象對渠道成員定價決策和利潤的影響[8]。

近年來，國內(nèi)外對于相關(guān)內(nèi)容的研究，多聚焦于政府對相關(guān)回收體系建設(shè)和補貼單方情況下對回收的影響。然而，這種簡單的補貼方式顯然已無法適應(yīng)越來越多變的市場環(huán)境，什么樣的補貼方式能使各方的滿意度達到最大是我們亟待解決的問題。

2 回收模式概述

回收來的動力電池一般有兩種用途：一是梯次利用;二是拆解利用。

這兩種用途的不同是基于動力電池可儲存電量的多少而決定的。當回收的動力電池可儲存電量大于80%時，可將其梯次利用，重新將電池組分解組裝，運用到低速車及電能儲存領(lǐng)域;當回收的動力電池可儲存電量小于80%時，電池已無法繼續(xù)進行其他方式的利用，只能將其進行拆解，電池的正負極、外殼、電解液等各部分都可進行回收再利用。

在現(xiàn)今的市場中，有多種回收的模式，本文選取其中一種回收模式進行討論。該模式由一個制造商一個第三方回收商、一個梯次利用商、一個材料利用商、及梯次利用消費者和普通動力電池消費者組成。在該模式中，制造商將動力電池裝配到動力汽車上，將動力汽車銷售給消費者以獲利。當動力電池報廢需要更換時，由第三方回收商通過各種方式回收，回收結(jié)束后，第三方回收商負責(zé)將回收來的動力電池分類為可梯次利用類和可材料利用類，并將其分別銷售給梯次利用商和材料利用商。梯次利用商將收購來的電池進行處理并銷售給梯次利用消費者。材料利用商將收購來的電池進行拆解處理，制造成新動力電池并銷售給動力汽車制造商。該模型中的主動方是第三方回收商，在自身利潤最大的情況下，決定自身的努力水平（見圖1）。

3 模型描述

在逐漸趨于成熟的回收市場中，由于回收成本的高昂，回收及利用廢舊動力電池的企業(yè)利潤越來越低，這就導(dǎo)致了各個企業(yè)的回收積極性不高。為了激勵這些企業(yè)的積極性，一些地區(qū)的政府對回收企業(yè)有相應(yīng)的補償機制，但這些補償機制都是針對單方的補償，然而由于補償模式中通常都會涉及雙方甚至三方回收企業(yè)，這種單一補償?shù)哪Ｊ斤@然無法令各方都達到較高的滿意度。正是基于這種情況，本文建立的模型中，將政府的補貼分配給第三方回收商、梯次利用商和材料利用商，探究如何分配政府補貼能夠使各方的利潤最大，以適應(yīng)越來越多元化的回收市場。

3.1 模型參數(shù)

Cr：第三方回收商廢舊動力電池的回收成本。

Ct：梯次利用商處理廢舊動力電池的成本。

Cs：材料利用商處理廢舊動力電池的成本。

Pr：第三方回收商銷售動力電池的價格。

Pt：梯次利用商銷售動力電池的價格。

Ps：材料利用商銷售動力電池的價格。

Dr：第三方單個廢舊電池的回收價格。

q：市場上廢舊動力電池的總數(shù)量。

Z：對每單位廢舊電池的補貼。

x：政府補貼中分配給第三方的比例。

y：政府補貼中分配給梯次利用商的比例。

λ：廢舊電池回收率。

θ：回收來的廢舊電池中可梯次利用的比例。

3.2 模型構(gòu)建

第三方回收商回收成本：

Cr=Drqmnλ+Amnλ+on2

其中，on2表示第三方回收商的努力成本。Mnλ表示第三方在努力下回收的比例，n為第三方回收商利用廣告等手段所做出的努力，o為努力成本系數(shù)[9]。

梯次利用商成本為：

Ct=Dtqmnλθ+Bmnλθ;

材料利用商成本為：

Cs=Dtqmnλ（1-θ）+Bmnλ（1-θ）;

第三方回收商利潤為：

Πr=Pr-Cr+xZ

=Pr-Drqmnλ-Amnλ-on2+xnZ;

梯次利用商利潤為：

Πt=Pt-Ct+yZ

=Pt-Dtqλmnθ-Bλmnθ+ynZ;

材料利用商利潤為：

Πs=Ps-Cs+（1-x-y）Z

=Ps-Dtqλmn（1-θ）-Bλmn（1-θ）+（1-xn-yn）Z

3.3 模型求解

=-Drqmλ-Amλ-on+xZ，當=0時，函數(shù)Πr有最大值，即第三方回收商利潤有最大值。令=-Drqmλ-Amλ-on+xZ=0，則可求得n=時，第三方回收商最大利潤為：

maxΠr=Pr+（xZ-Drqmλ-Amλ）-;

此時梯次利用商利潤為：

Πt=Pt-（Dtqλmθ+Bλmθ-yZ）;

此時材料利用商利潤為：

Πs=Ps-（Dtqλm（1-θ）+Bλm（1-θ）+xZ+yZ）+Z

4 總結(jié)

對于廢舊電池的回收，政府的補貼機制尤為重要，如何將有限的補貼發(fā)揮最大的效率，提高企業(yè)回收的積極性，是我們需要解決的問題。

企業(yè)的利潤將直接影響企業(yè)回收的積極性，而合理的分配政府補貼會對企業(yè)的利潤有很大的影響。

在現(xiàn)階段，我國電動汽車動力電池的回收還面臨著許多問題：

首先，政府相關(guān)政策不完善，各個地區(qū)沒有統(tǒng)一的規(guī)定，給政府的監(jiān)管帶來了很大的難度。

其次，相關(guān)企業(yè)回收積極性不高，沒有建立完善的回收體系。

再次，我國的相關(guān)技術(shù)不發(fā)達，不能對廢舊動力電池進行有效地利用。

最后，我國很大一部分消費者環(huán)保意識不強，不懂得廢舊動力電池對環(huán)境的影響，因此，對廢舊動力電池不能采取正確的處理方法。

基于這些情況：

首先，政府應(yīng)出臺相應(yīng)的政策，鼓勵、引導(dǎo)企業(yè)進行動力電池的回收工作。

其次，政府應(yīng)多宣傳動力電池的危害和廢舊動力電池回收的正確途徑，加強消費者的環(huán)保意識。

最后，相關(guān)的企業(yè)應(yīng)建立完善的回收體系，大力研究動力電池再利用的相關(guān)技術(shù)。

參考文獻：

[1] 張厚明.我國新能源汽車動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的問題與建議[J].科學(xué)管理研究，2018，36（06）：58-61.

[2] 李欣，穆東.動力電池閉環(huán)供應(yīng)鏈回收定價與協(xié)調(diào)機制研究[J].軟科學(xué)，2018，32（11）：124-129.

[3] Gu X，Ieromonachou P，Zhou L，et al.Developing pricing strategy to optimise total profits in an electric vehicle battery closed loop supply chain[J].Journal of Cleaner Production，2018（203）：376-385.

[4] Gu H，Liu Z， Qing Q.Optimal electric vehicle production strategy under subsidy and battery recycling[J].Energy Policy，2017（109）：579-589.

[5] Coxhead A，Quero B.Investigating a science vocabulary list in university medical textbooks[J].Tesolanz Journal，2015（23）：55-65.

[6] 王文賓，鄧雯雯.逆向供應(yīng)鏈的政府獎懲機制與稅收-補貼機制比較研究[J].中國管理科學(xué)，2016，24 （04）：102-110.

[7] 張福安，達慶利，公彥德.考慮雙向主導(dǎo)相異的閉環(huán)供應(yīng)鏈物流策略與補貼機制研究[J].中國管理科學(xué)，2016，24（10）：44-51.

[8] 趙敬華，林杰.不同補貼對象下的閉環(huán)供應(yīng)鏈定價模型[J].管理工程學(xué)報，2017，31（01）：85-92.

[9] 田厚平，劉長賢.雙重信息不對稱下銷售渠道雙目標混合激勵模型[J].管理科學(xué)學(xué)報，2011，14（03）：34-47.