王 斑 （上海交通大學(xué) 中美物流研究院，上海 200030）

0 引言

隨著石油能源問題的日益凸顯及世界范圍內(nèi)對(duì)環(huán)境保護(hù)問題的重視，新能源汽車已經(jīng)逐漸成為世界汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)[1]。在我國(guó)，由于政策傾斜力度的增加、消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)、大型車企及新興企業(yè)在相關(guān)領(lǐng)域的布局加深，進(jìn)一步推動(dòng)了新能源汽車市場(chǎng)的快速發(fā)展。據(jù)中汽協(xié)統(tǒng)計(jì)，2017年全年新能源汽車?yán)塾?jì)生產(chǎn)79.4萬(wàn)輛，銷售77.2萬(wàn)輛，比上年同期分別增長(zhǎng)53.8%和53.3%[2]。國(guó)家“十三五”規(guī)劃提出，到2020年實(shí)現(xiàn)當(dāng)年新能源汽車產(chǎn)銷200萬(wàn)輛以上，累計(jì)產(chǎn)銷超過500萬(wàn)輛[3]。作為新能源汽車的關(guān)鍵部件和動(dòng)力源，動(dòng)力電池的需求進(jìn)一步提升，產(chǎn)量也得到快速的增長(zhǎng)。

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)研究及整車企業(yè)通常采取的質(zhì)保方案，新能源汽車動(dòng)力電池的使用壽命約為5～8年，容量低于70%～80%時(shí)必須更換[4]。自2012年新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展以來，首批動(dòng)力電池即將迎來大規(guī)模退役和報(bào)廢，據(jù)中國(guó)汽車技術(shù)研究中心估算，到2020年，新能源汽車動(dòng)力電池的報(bào)廢量將達(dá)到12～17萬(wàn)噸，由此將引發(fā)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與環(huán)境問題等諸多風(fēng)險(xiǎn)?；厥談?dòng)力電池任務(wù)緊迫且意義重大。首先，廢舊動(dòng)力電池中含有大量的錳、鈷、鎳等重金屬元素，電解液中包含六氟磷酸鋰等高毒性物質(zhì)，處置不當(dāng)將造成嚴(yán)重的環(huán)境污染[5]；其次，廢舊動(dòng)力電池的規(guī)范、高效、資源化的回收利用能夠在一定程度上緩解動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈上游鈷、鎳、鋰等貴金屬價(jià)格上漲的壓力，目前我國(guó)的鈷、鋰等依靠進(jìn)口，如果能夠?qū)崿F(xiàn)回收再制造再利用，將創(chuàng)造重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[6]；第三，新能源汽車動(dòng)力電池在退役時(shí)，雖然不再滿足新能源汽車的性能要求，但依然有約70%的容量，可以充分運(yùn)用在儲(chǔ)能、分布式光伏發(fā)電、低速電動(dòng)車等領(lǐng)域，即梯次利用[7]。依據(jù)廢舊動(dòng)力電池的剩余容量和使用狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)梯次利用與拆解回收的動(dòng)態(tài)互補(bǔ)，可以更加充分、高效地解決廢舊動(dòng)力電池的問題。

目前針對(duì)動(dòng)力電池回收利用的研究主要集中在回收利用技術(shù)層面，及對(duì)回收動(dòng)力電池的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境影響分析[8-10]。已有部分定性研究關(guān)注動(dòng)力電池的回收利用模式，如姚海琳等結(jié)合我國(guó)實(shí)際，設(shè)計(jì)了基于生產(chǎn)者責(zé)任延伸制（EPR）的新能源汽車動(dòng)力電池回收利用模式，并提出保障該模式運(yùn)行的支撐性政策[11]；趙世佳等比較了美國(guó)、德國(guó)和日本的動(dòng)力電池回收體系，分析了我國(guó)新能源汽車動(dòng)力電池回收利用存在的問題，并提出了具體建議[12]。此外，有少量研究通過定量的方法分析動(dòng)力電池閉環(huán)供應(yīng)鏈中的決策問題。Gu Huaying等綜合考慮了政府補(bǔ)貼和電池回收造成需求不確定的情況下，風(fēng)險(xiǎn)厭惡的電動(dòng)汽車制造商的最優(yōu)生產(chǎn)策略[13]；Yanyan Tang等考慮了在政府獎(jiǎng)懲機(jī)制下，分別建立了3種單回收渠道和3種雙競(jìng)爭(zhēng)回收渠道模式的Stakelberg博弈模型，以社會(huì)總福利最大化為目標(biāo)確定了最優(yōu)的回收模式，并探討了政府監(jiān)督成本、節(jié)能減排量等對(duì)參與者利潤(rùn)和消費(fèi)者剩余的影響[14]。

1 新能源汽車動(dòng)力電池回收利用體系發(fā)展分析

1.1 國(guó)外回收利用體系發(fā)展分析

目前國(guó)外動(dòng)力電池回收利用體系的發(fā)展已經(jīng)較為規(guī)范，其中美國(guó)、德國(guó)和日本處于領(lǐng)先水平。以美國(guó)和德國(guó)為代表的歐美系和日本在其原有法律體系、國(guó)民環(huán)保意識(shí)、回收渠道布局等的基礎(chǔ)上，形成了具有各自特點(diǎn)的回收利用體系。

在以美國(guó)和德國(guó)為代表的歐美廢舊動(dòng)力電池回收體系中有兩個(gè)突出的特點(diǎn)，一是職能完善、覆蓋廣泛的行業(yè)協(xié)會(huì)在其中扮演重要的作用；二是健全的法律法規(guī)框架成為回收體系的根本支撐。

早在1991年，美國(guó)國(guó)內(nèi)的5大電池制造企業(yè)發(fā)起創(chuàng)建了便攜式充電電池協(xié)會(huì)（Portable Rechargeable Battery Association），主要負(fù)責(zé)美國(guó)境內(nèi)電池回收渠道的構(gòu)建、運(yùn)營(yíng)和維持，目前新能源汽車動(dòng)力電池也已經(jīng)納入該協(xié)會(huì)的職責(zé)范疇之中，并逐步向加拿大地區(qū)覆蓋。該協(xié)會(huì)已經(jīng)構(gòu)建起了由4萬(wàn)多零售機(jī)構(gòu)、3萬(wàn)多社區(qū)回收處理點(diǎn)和350多家企業(yè)級(jí)回收中心所構(gòu)成的回收網(wǎng)絡(luò)。美國(guó)另一大行業(yè)協(xié)會(huì)美國(guó)國(guó)際電池協(xié)會(huì)所頒布的《電池產(chǎn)品管理法》，創(chuàng)立了電池回收押金制度，在此制度下消費(fèi)者在購(gòu)買電池產(chǎn)品的同時(shí)，向售出方支付一筆押金，待消費(fèi)者將廢舊電池歸還并支付回收處置相關(guān)費(fèi)用后，售出方將押金退還。依靠電池生產(chǎn)企業(yè)的資助、消費(fèi)者付出的押金等相關(guān)費(fèi)用，行業(yè)協(xié)會(huì)得以維持運(yùn)營(yíng)，并推動(dòng)廢舊動(dòng)力電池的進(jìn)一步綜合利用。德國(guó)8大電池制造商聯(lián)同電子電器制造商協(xié)會(huì)聯(lián)合成立了GRS基金，電池生產(chǎn)企業(yè)按產(chǎn)量向該基金繳納服務(wù)費(fèi)，同時(shí)共享回收網(wǎng)絡(luò)。

在法律法規(guī)方面，美國(guó)從聯(lián)邦、州政府和地方政府3個(gè)層面建立了完整的動(dòng)力電池回收利用法律法規(guī)框架。聯(lián)邦層面的上層是兼具綱領(lǐng)性和可操作性的《國(guó)家環(huán)境政策法》，下層則分為“污染控制”和“資源保護(hù)”兩大法律體系，其中《含汞和充電電池管理法案》對(duì)廢舊電池的生產(chǎn)、回收、運(yùn)輸、貯存等過程均提出相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范，明確了對(duì)違規(guī)操作的處罰規(guī)定。州政府層面，大部分州都通過價(jià)格機(jī)制引導(dǎo)零售商和消費(fèi)者等參與廢舊電池回收工作，紐約州制定的《紐約州回收法》、加州制定的《可充電電池回收與再利用法案》對(duì)零售商無償回收廢舊電池做出了規(guī)定。在地方層面，大部分市政府也制定了相應(yīng)的回收利用法規(guī)。德國(guó)根據(jù)歐盟制定的《廢棄物框架指令》、《電池回收指令》、《報(bào)廢汽車指令》等法規(guī)的基礎(chǔ)上，制定了《循環(huán)經(jīng)濟(jì)法》、《電池回收法案》、《報(bào)廢汽車回收法案》等，規(guī)定電池生產(chǎn)者有義務(wù)加入電池回收系統(tǒng)或按法定標(biāo)準(zhǔn)自行建立回收系統(tǒng)，電池銷售者有義務(wù)無償收集廢電池，電池消費(fèi)者有義務(wù)將廢電池送至法定回收點(diǎn)。

日本有較好的國(guó)民環(huán)保意識(shí)和廢棄物回收基礎(chǔ)，因此日本的回收利用體系最大的特點(diǎn)是對(duì)國(guó)民自愿努力有較大的依賴，日本電池制造商的銷售網(wǎng)點(diǎn)都具備面向消費(fèi)者回收廢舊動(dòng)力電池的窗口，借助銷售渠道的廣泛性形成較全面覆蓋的回收渠道，由電池生產(chǎn)商、零售商、汽車生產(chǎn)企業(yè)、消費(fèi)者所構(gòu)成的回收網(wǎng)絡(luò)中，電池生產(chǎn)商可以免費(fèi)從消費(fèi)者手中回收廢舊電池，并移交至專業(yè)的電池回收企業(yè)進(jìn)行綜合利用處理。同時(shí)日本鼓勵(lì)各大汽車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)動(dòng)力電池的回收利用進(jìn)行商業(yè)模式和技術(shù)的研究，如使用退役的新能源汽車動(dòng)力電池作為應(yīng)急電源等。

1.2 中國(guó)回收利用體系發(fā)展分析

目前我國(guó)尚沒有形成完善的回收體系，根據(jù)工信部等七部委印發(fā)的《新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》的要求，新能源汽車動(dòng)力電池回收利用體系如圖1所示。

圖1 動(dòng)力電池回收體系

其中，廢舊動(dòng)力電池的來源整體上可以劃分為3種：電池生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢舊動(dòng)力電池、新能源汽車使用過程中產(chǎn)生的廢舊動(dòng)力電池和梯次利用過程中產(chǎn)生的廢舊動(dòng)力電池。電池生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢舊動(dòng)力電池應(yīng)由電池生產(chǎn)企業(yè)負(fù)責(zé)回收并移交至回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)；新能源汽車使用過程中產(chǎn)生的廢舊動(dòng)力電池可以進(jìn)一步劃分為3類，一類是隨車整體報(bào)廢的動(dòng)力電池，這一類應(yīng)由專業(yè)的報(bào)廢汽車回收拆解企業(yè)負(fù)責(zé)將報(bào)廢汽車進(jìn)行安全規(guī)范的拆解，并將拆解下來的廢舊動(dòng)力電池移交至回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)；另一類是維修、更換無法正常使用的動(dòng)力電池，即整車不報(bào)廢，僅動(dòng)力電池報(bào)廢，消費(fèi)者通過4S店等售后服務(wù)機(jī)構(gòu)或電池租賃企業(yè)更換新的動(dòng)力電池，而廢舊動(dòng)力電池將由這些機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)移交至回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)；第三類是梯次利用企業(yè)產(chǎn)生的廢舊動(dòng)力電池，這一類電池不再符合梯次利用的要求，應(yīng)移交至再生利用企業(yè)，并由再生利用企業(yè)規(guī)范拆解，開展再生利用，其中不可利用殘余物，應(yīng)依據(jù)國(guó)家環(huán)保法規(guī)、政策及標(biāo)準(zhǔn)等有關(guān)規(guī)定進(jìn)行環(huán)保無害化處置。

廢舊動(dòng)力電池的回收利用體系可以大致分為兩個(gè)過程，第一個(gè)是回收過程，即廢舊動(dòng)力電池通過各回收渠道和主體，如4S店、回收拆解企業(yè)等，移交至回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)；第二個(gè)是綜合利用過程，回收上來的廢舊動(dòng)力電池在回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)完成檢測(cè)、篩選等流程后，具備梯次利用條件的廢舊動(dòng)力電池將移交至梯次利用企業(yè)，不具備梯次利用條件或梯次利用后的廢舊動(dòng)力電池，最終將統(tǒng)一流向再生利用企業(yè)，并通過再生利用形成再制造的電極材料，重新銷售給電池生產(chǎn)企業(yè)。

由上述分析可知，回收利用體系中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，該網(wǎng)點(diǎn)起到樞紐和連接回收與利用兩個(gè)過程的關(guān)鍵作用?！掇k法》中要求汽車生產(chǎn)企業(yè)在本企業(yè)新能源汽車銷售的行政區(qū)域（至少地級(jí)）內(nèi)，通過自建、共建、授權(quán)等方式建立。然而在實(shí)際操作中，依然存在回收服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的選址問題、建立方式選擇問題、共建或授權(quán)等方式中的權(quán)責(zé)劃分問題等一系列困難和挑戰(zhàn)。

目前新能源汽車行業(yè)內(nèi)的龍頭企業(yè)已經(jīng)嘗試通過自建廢舊電池處理生產(chǎn)線、并購(gòu)和上下游合作等方式布局廢舊動(dòng)力電池回收和綜合利用市場(chǎng)。參與方按其主營(yíng)業(yè)務(wù)可大致分為4類，一是以格林美、光華科技為代表的第三方專業(yè)拆解機(jī)構(gòu)（對(duì)應(yīng)圖1中的再生利用企業(yè)）；二是以比亞迪為代表的整車企業(yè)（對(duì)應(yīng)圖1中的汽車生產(chǎn)企業(yè)）；三是以國(guó)軒高科、中航鋰電為代表的電池廠商（對(duì)應(yīng)圖1中的電池生產(chǎn)企業(yè)）；四是以華友鈷業(yè)等為代表的電池材料廠商。4類投資主體布局動(dòng)力電池回收的情況如表1所示。

表1 國(guó)內(nèi)企業(yè)布局廢舊動(dòng)力電池回收情況

2 中國(guó)新能源汽車動(dòng)力電池回收利用體系存在的主要問題

一是回收利用體系尚未形成。這與動(dòng)力電池回收行業(yè)所處的階段有關(guān)，目前絕大部分動(dòng)力電池尚未退役，電池生產(chǎn)、汽車生產(chǎn)、梯次利用、再生利用等企業(yè)之間尚未建立起完善有效的合作機(jī)制，彼此之間的成本投入、權(quán)責(zé)劃分、運(yùn)營(yíng)模式等關(guān)鍵問題尚未在實(shí)踐中得到充分的驗(yàn)證和完善，尤其是行業(yè)較高的熱度吸引了部分并不規(guī)范的投機(jī)者，進(jìn)一步加劇了行業(yè)的無序競(jìng)爭(zhēng)。同時(shí)，在政策和法規(guī)方面，仍有進(jìn)一步細(xì)化和完善的空間。

二是激勵(lì)政策措施保障少。目前受限于回收利用的技術(shù)水平和規(guī)模制約，行業(yè)內(nèi)的相關(guān)公司大多數(shù)處于略微盈利甚至虧損的狀態(tài)中，經(jīng)濟(jì)性較差。相關(guān)的財(cái)稅激勵(lì)政策仍不健全，影響了行業(yè)內(nèi)公司主動(dòng)開展回收和利用相關(guān)投入的積極性。

三是動(dòng)力電池回收和利用的相關(guān)技術(shù)和工藝水平有待提高。目前行業(yè)內(nèi)的企業(yè)在梯次利用和再生利用等方面的技術(shù)儲(chǔ)備不足。按動(dòng)力電池的生命周期來看，動(dòng)力電池的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的生態(tài)設(shè)計(jì)問題、使用環(huán)節(jié)中的回收時(shí)點(diǎn)提示算法、梯次利用中的創(chuàng)新技術(shù)以及再生利用中的金屬高效提取等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)有待創(chuàng)新和突破。行業(yè)內(nèi)尚未形成統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

四是動(dòng)力電池回收利用成本較高，盈利性較差。首先，對(duì)廢舊動(dòng)力電池要進(jìn)行余能檢測(cè)、分選等環(huán)節(jié)，需要前期較大的投入和技術(shù)儲(chǔ)備；其次，梯次利用后的再生回收過程需要經(jīng)過放電、安全拆解、粉碎、提取等多個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于安全性要求較高，設(shè)備投入和人力成本居高不下，短時(shí)間內(nèi)難以形成規(guī)模優(yōu)勢(shì)；此外，由于動(dòng)力電池技術(shù)的迭代和進(jìn)步，不同車型的廢舊動(dòng)力電池類型、結(jié)構(gòu)和核心技術(shù)都有較大差異，增加了回收的復(fù)雜性和成本。

3 中國(guó)新能源汽車動(dòng)力電池回收利用體系的發(fā)展建議

一是加快建立回收利用體系。以已出臺(tái)的有關(guān)政策為標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)汽車生產(chǎn)企業(yè)為主導(dǎo)加快建立回收渠道。確?；厥辗?wù)網(wǎng)點(diǎn)的布局合理，運(yùn)轉(zhuǎn)有效，生產(chǎn)者責(zé)任制度能夠得到落實(shí)。同時(shí)建立起市場(chǎng)化機(jī)制，借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家成熟市場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的建設(shè)和各類參與主體的合作共贏。同時(shí)充分宣傳和教育個(gè)體車主，引導(dǎo)其主動(dòng)參與到回收環(huán)節(jié)中。

二是對(duì)動(dòng)力電池實(shí)施全生命周期的溯源管理。充分利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息化的手段，保證動(dòng)力電池全生命周期的信息記錄，保證各環(huán)節(jié)主體能夠?qū)?dòng)力電池的回收利用情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理。降低回收利用過程中的信息收集難度，提高安全性和準(zhǔn)確性。

三是建立規(guī)范完整的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系。動(dòng)力電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、連接方式、關(guān)鍵工藝等環(huán)節(jié)都對(duì)后續(xù)的回收利用產(chǎn)生重要的影響，應(yīng)建立起從生產(chǎn)到再生利用，覆蓋全生命周期的標(biāo)準(zhǔn)體系，推動(dòng)發(fā)布關(guān)于梯次利用、拆解指導(dǎo)等標(biāo)準(zhǔn)。

四是營(yíng)造創(chuàng)新發(fā)展的環(huán)境。利用補(bǔ)貼機(jī)制和優(yōu)惠政策提高參與企業(yè)和個(gè)體車主的積極性。鼓勵(lì)企業(yè)在關(guān)鍵技術(shù)和商業(yè)模式上進(jìn)行創(chuàng)新的研究和試點(diǎn)，并在試點(diǎn)中發(fā)現(xiàn)問題，解決并不斷的完善。鼓勵(lì)社會(huì)資本投資或設(shè)立產(chǎn)業(yè)基金，扶持和培育創(chuàng)新企業(yè)的成長(zhǎng)。

4 總結(jié)

推動(dòng)新能源汽車動(dòng)力電池的回收利用，是保障新能源汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要任務(wù)，需要政府、行業(yè)、企業(yè)和車主等各方的廣泛參與和支持。隨著回收需求的逐漸爆發(fā)，政策的規(guī)范和行業(yè)龍頭的示范作用將使動(dòng)力電池的回收更為科學(xué)和高效。

未來的研究方向可以從定量研究的角度，分析動(dòng)力電池回收模式中的決策問題等。