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基于合规性的退役动力电池梯次利用及再制造研究

作者

郝皓 王智

上海第二工业大学 上海 201209

0 引言

我国新能源汽车产销量连续多年全球第一,退役动力电池的妥善处理成为行业健康发展的关键问题。目前,我国动力电池回收再利用处于初步阶段,“小作坊”“黑工厂” 等乱象尚未根除,亟需通过合规性激励体系推动企业与消费者参与。本文基于《新能源汽车废旧动力电池综合利用行业规范条件》(2024 年本),构建博弈模型分析合规性约束下利益相关方行为,为政策完善提供建议。

1 文献综述

动力电池循环再利用面临回收利用率低、处理设施短缺等挑战,学者们围绕闭环供应链决策展开研究,涉及剩余容量不确定性、企业社会责任、公平关切等因素。随着 “碳” 政策推进,碳配额交易机制被纳入分析,研究表明其能减少排放、影响企业决策,还可激发回收主体积极性。

现有研究多聚焦单一因素,鲜少综合考虑供应链碳足迹合规性、回收用料比例合规性、回收过程合规性及奖惩机制等多维度合规性因素。本文结合《规范》,构建含合规性奖惩的博弈模型,探究利益相关方最优行为模式。

2 模型分析过程

2.1 模型构建与参数

构建动力电池及原材料流向模型,核心参数如下:

价格变量:新电池出厂价 ΔP1 、梯次利用电池回收价 P2 、新电池市场价 p1 、梯次利用电池市场价 p2

成本与费用:新材料批发价 w1 、回收材料批发价 w2 、安全合规费用 H1 、碳足迹合规费用 H2 、循环材料合规费用 H3

需求与回收:新电池市场规模 Q、需求弹性系数 A、回收价格敏感系数 ∝ 、回收量 q=α r(r 为回收价)

合规相关:需拆解比例 θ1 、法定循环材料比率 θΠ2 、实际使用比率 θ3 、碳足迹 e1 (新造)、 e2 (拆解)、碳交易价 F、循环材料奖惩金 f

图 1 动力电池及原材料的流向模型

2.2 核心假设

假设 1:合规性含运输 / 仓储安全、碳足迹、循环材料比例等全流程要求;

假设2: H1 为常数(安全合规的固定投入);

假设3:企业有法定碳配额,碳足迹合规成本为 H2

假设 4:回收电池中 需拆解, θΠ2 为法定循环材料比率, θ3 为实际比率;

假设 5:需求函数:新电池 Qd=0-Ap1 ,梯次利用 qd=(1-θ1) q-Ap2

2.3 利润函数与最优决策

零售商利润: πR=Qd(p1-P1)+qd(p2-P2) ,

求解得最优市场价: p1=(Q+AP1)/(2A) ,p

回收商利润:πT=qd

最优 P2=[q(1-Θ1)+Ar]/(2A)⨀ 。

制造商利润: πM=Qd(P1-c1)+F(e1Qd-E1)+f(θ23)Qd+(w1-w2) θ Φ3QdΛ3Qd ,

最优 P1=[Q/A+c1-Fe1-f(02-03)-(w1-w2)03]/2∘

2.4 均衡分析

梯次利用供应链区别于传统正向供应链,除了受到传统的市场容量和价格敏感度的约束,还受到和的约束。会显著影响价格的上升空间,进而影响零售商的利润。推测是由于大量拆解材料进入市场,将会冲击新材料的价格,并降低新制造及再制造动力电池的成本,使得梯次利用场景收到压缩。而回收价格会抬升价格,这显然是回收商的成本约束。价格受到许多因素的影响,其中新动力电池的单位综合成本和回收材料批发价格的上升会推动价格的上升,这部分是由于法规和技术条件限制,难以规避的成本。而碳积分的交易价格和新制造碳足迹对价格有联合抑制作用,合规性要求回收的比例和新材料批发价格同样对价格有抑制作用。循环材料比例奖惩金制造商回收使用的材料比例对价格的影响存在双向的可能。

3 政策建议

政府应构建差异化的奖惩监管体系,针对不同规模的回收企业实施分级监管,平衡合规成本与行业发展动力。对于大型企业,可设定更高的回收比例目标,配套阶梯式奖励机制,同时建立动态惩罚机制;对于中型企业,采取“基础指标 + 弹性调整”的监管模式,允许其在一定时间内分阶段达到合规标准,期间对提前完成目标的企业给予设备更新补贴或绿色信贷支持,对逾期未达标的企业收取与合规成本挂钩的渐进式罚金,避免因一次性高额处罚导致经营压力骤增;对于小型回收企业,着重降低合规门槛,通过简化申报流程、提供免费合规培训、设立小规模企业专项合规扶持基金等方式,将合规成本控制在企业营收的合理比例,同时建立“警告 - 整改 - 轻罚”的容错机制,对首次未达标的企业给予 3 个月整改期,仅对多次恶意违规企业实施与违法所得成比例的罚款,防止因合规成本过高迫使小企业铤而走险。构建“奖励引导主动合规、惩罚遏制机会主义”的双向激励机制:激励企业将回收体系建设纳入战略规划;惩罚措施则需与企业规模、违规情节挂钩,建立梯度惩罚矩阵,避免“一刀切”式重罚导致行业萎缩。建立全国统一的回收信息管理平台,实现企业回收数据的实时监测与智能分析,为动态调整监管指标、精准实施奖惩措施提供数据支撑,既能通过奖励机制引导企业主动披露回收信息、优化流程,又能通过预防性监管降低小企业的合规技术门槛,最终形成“大企业示范引领、中企业稳健发展、小企业有序成长”的回收行业生态,在提升退役动力电池回收利用率的同时,保障行业整体竞争力与宏观经济活力。同时应当引导发展回收和再制造技术,提高检测、筛选、再利用效率、性能和质量,降低成本。形成对《规范》的补充。

参考文献:

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作者简介:郝皓,男,汉族,人,教授,单位:经济与管理学院国际商务专业,研究方向:国际供应链与循环经济。

王智,男,汉族,安徽省宿州市人,学生,单位:经济与管理学院国际商务专业,研究方向:国际供应链与循环经济。