竞争与合作关系共存下的动力电池回收策略研究

引言

全球气候变暖已成为人类社会面临的最严峻挑战之一，其中交通领域的碳排放问题尤为突出 [1]。据国际能源署数据显示，交通运输部门是全球温室气体排放的主要来源之一，其巨大的能源消耗和尾气排放对全球气候变化构成了重大威胁。在此背景下，新能源汽车产业在全球范围内蓬勃发展，成为实现交通领域碳减排和可持续发展的重要途径。然而，随着新能源汽车保有量的激增，动力电池退役潮随之而来 [2]。废旧动力电池若不能科学规范处理，将带来一系列严峻的环境和资源问题 [3]，这无疑与人们发展新能源、实现绿色出行的初衷和期望背道而驰。

因此，为推动动力电池规范回收与资源化利用，中国政府出台相应政策法规，明确以生产者责任延伸制为核心，建立全生命周期溯源管理平台，同时辅以押金返还、碳交易等奖惩机制，规范和引导供应链成员积极参与，促进动力电池回收产业的健康可持续发展。

1 竞争与合作关系分析

动力电池回收是一个复杂的系统工程，涉及多方利益主体 [4]，包括制造商、零售商、第三方回收企业和消费者等。在追求自身经济利益最大化和履行社会责任过程中，这些主体不可避免地形成错综复杂的竞争与合作关系。理解竞合关系并存的局面，是构建有效回收策略的关键。

1.1 竞争关系

供应链成员围绕废旧电池资源和市场份额展开激烈博弈。制造商与第三方回收企业争夺高价值废旧电池资源以实现成本控制。在回收处理中，各方提供电池检测、拆解、梯次利用或再生处理的差异化服务以争夺市场订单及客户资源。此外，在整个回收过程，从废旧电池的收购价、梯次利用产品的销售利润，到再制造产品的售价，供应链成员都试图获取更大的利润份额，这种多方博弈导致了价值分配的复杂性和潜在的利益冲突。

1.2 合作关系

生产者责任延伸制明确了动力电池制造商的主体责任，促使他们与专业的第三方回收企业建立合作关系 [5]，确保退役电池的合规合法处理，这不仅是履行义务，也是规避潜在环境风险和提升企业社会形象的需要。只有供应链上下游企业打破信息壁垒，共享动力电池从生产、使用到退役的完整信息，才能高效实现梯次利用和合规再生处理，从而提高回收效率。再者，动力电池回收技术仍面临着诸多难题，单靠一方无法承担全部的研发投入和风险。通过联合研发、组成联盟或技术共享等方式共同攻克技术瓶颈，才能确保回收的有序进展。

综上，动力电池回收市场并非纯粹的非合作或合作博弈，而是竞争与合作深度交织的复杂系统，因此单一的非合作博弈或者合作博弈无法有效分析现实问题。

2 竞争与合作关系共存

2.1 问题描述

本文构建由两个动力电池制造商和一个回收商组成的闭环供应链 , 并做出以下假设：为制造商的销售价格，为制造商回购价格，为制造商决定的回收率，分别指回收商回收单位成本、制造商使用新、旧材料生产单位成本，为回收商支付的单位押金，表市场规模，为两个制造商产品之间的竞争度。两个制造商为满足市场需求均同时使用新材料和回收的废旧材料进行生产得到同质产品，回收商则从消费者手中回收废旧动力电池，并转售给制造商用于再制造。

2.2 模型构建

基于竞合作关系共存，该模型分为两阶段：第一阶段为竞争部分，仅有两个制造商参与，他们分别对各自的产品定价，由于第二阶段的决策会受到第一阶段策略组合的影响，因此无法立即得出最优价格策略和最优利润，而任意定价组合都会将博弈推向第二阶段。第二阶段是合作部分，回收商与制造商结成联盟，双方共同优化整个闭环供应链利润。在这部分中，回收商指定废旧电池回收率，制造商确定废旧动力电池的回收价格。由此可知，制造商和回收商的利润分别如下：

2.3 模型求解

该模型从第二阶段开始求解，在第二阶段中，制造商和回收商分别考虑各自收益并决定最优回收价格和最优回收率。利用 Shapley 值法将每位成员对联盟利润的边际贡献折现成第一阶段任意组合下的利润分配值，并直接作为第一阶段参与者的策略支付值。最后针对第一阶段的竞争过程，两个制造商以该支付值为收益依据，通过Nash 均衡求解各自产品的最优销售价格。

3 结束语

本研究分析了动力电池回收过程中的的竞争与合作关系，指出单一博弈模型难以反映现实情况。通过构建包含竞争与合作双重维度的博弈模型，并运用Shapley 值法及 Nash 均衡策略进行求解，为理解供应链运作机制提供了新视角。研究结果不仅揭示了供应链成员在政策引导和市场驱动下如何平衡自身利益与整体效益，更为政府完善政策以及企业制定回收策略提供了理论依据与实践参考。

参考文献：

[1]周安. 低碳经济下物流业节能减排目标预测研究[D]. 华东交通大学,2015.

[2]徐杰 , 胡文 , 罗春林 , 等 . 区块链技术赋能下考虑新能源汽车动力电池梯次利用的定价策略研究 [J/OL]. 中国管理科学 ,1-20[2025-08-22].

[3]高烨 . 新能源汽车废旧电池污染及治理研究 [J]. 资源节约与环保 ,2023,(12):128-131.

[4]王成功 , 刘娟娟 . 考虑政府奖惩的动力电池回收利益相关者决策行为演化博弈分析 [J]. 生态经济 ,2023,39(04):205-213.

[5]周岩 , 史园 . 基于 EPR 的退役新能源汽车动力蓄电池回收再利用模式分析 [J]. 北京汽车 ,2022,(05):40-42+46