湯靜嫻 劉同
摘 要:本文針對我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在面臨的回收再制造問題,分析了我國新能源汽車的供應(yīng)鏈基本情況以及回收再制造過程中存在的問題,結(jié)合國內(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 動力電池
1 引言
近年來,我國新能源汽車產(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年我國新能源汽車保有量達(dá)到1310萬輛,同比增長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題開始顯現(xiàn)。新能源汽車動力電池的使用壽命一般是5~8年,最早進(jìn)入市場的一批電動汽車已經(jīng)陸續(xù)開始進(jìn)入淘汰報廢階段。根據(jù)中國汽車技術(shù)研究中心數(shù)據(jù)顯示到2025年我國廢舊動力電池累計退役量可達(dá)到78萬噸。廢舊動力電池中的電解液和重金屬等有害物質(zhì),如果不進(jìn)行妥善處理會對環(huán)境造成污染。另一方面,動力電池上游原材料成本不斷上漲,動力電池作為新能源汽車的關(guān)鍵部件,動力電池成本在新能源汽車整車成本中占比約為40%-60%。隨著動力電池價格的上漲,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空間就會被擠壓,從而上調(diào)新能源汽車的售價。汽車作為一種選購品,價格的上漲對需求的影響明顯,這樣不利于新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,同時也對供應(yīng)鏈的管理帶來挑戰(zhàn)。廢舊動力電池的回收與再制造具有一定的環(huán)保價值和經(jīng)濟價值,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
隨著社會分工的細(xì)化,企業(yè)開始專注核心業(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€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、電動機等核心部件的基礎(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、控制器、傳動系統(tǒng)、電子零件等組成電動汽車的各個零部件的生產(chǎn)。代表企業(yè)包括寧德時代、欣旺達(dá)、中創(chuàng)新航、億緯鋰能。
(3)整車制造:負(fù)責(zé)對整車進(jìn)行設(shè)計、組裝、測試、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、蔚來等,還有傳統(tǒng)車企也積極開始新能源汽車業(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)品從消費者處返還給生產(chǎn)者或者回收商進(jìn)行再制造的過程。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回收電池和對電池進(jìn)行再利用的逆向供應(yīng)鏈建立。
目前廢舊動力電池的逆向供應(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,可以通過回收廢舊電池,獲得原材料用于電池生產(chǎn)。以寧德時代為代表的電池生產(chǎn)企業(yè)開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力電池回收業(yè)務(wù)。國軒高科在廬江投資建設(shè)年產(chǎn)50GWh電池回收項目。
(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),快速建立動力電池回收渠道。在實際的運作情況中,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的10%以上,循環(huán)再生鈷資源超過中國鈷元素開采量。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。
2.3 存在問題
目前廢舊動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)勢不明顯,一些小作坊式回收企業(yè)通過價格競爭會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),在對電池處理時會對環(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)對于拆解后的電池只追求經(jīng)濟利益,忽視環(huán)保要求,將拆解后沒有經(jīng)濟價值的部分不進(jìn)行環(huán)保處理。
回收電池經(jīng)濟價值不足也是影響回收廢舊動力電池積極性的重要原因。目前我國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,有價金屬含量較低,經(jīng)濟性比較低,回收企業(yè)表現(xiàn)出對于磷酸鐵鋰的回收動力不足。根據(jù)[1]研究目前電池市場磷酸鐵鋰電池回收價格為0.1元/Wh,經(jīng)過拆解、檢測、重組,回收成本將會增加0.4元/Wh,總計下來,電池回收成本0.5-0.6元/Wh,所以動力電池需要具有規(guī)模效應(yīng)。另一方面磷酸鐵鋰憑借其經(jīng)濟性、穩(wěn)定性,未來在電動汽車領(lǐng)域的應(yīng)用和占比預(yù)計會持續(xù)增長。2022年1-5月,我國動力電池裝機量累計41.4GWh。其中三元電池裝機量24.2GWh,同比增長了151.7%;磷酸鐵鋰電池裝機量累計17.1GWh,同比增長了456.6%。長遠(yuǎn)來看,未來退役的磷酸鐵鋰電池體量會非常龐大,會對廢舊電池的回收業(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)問題,國內(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,作為一項環(huán)境保護(hù)策略,其強制制造商或銷售商對廢棄產(chǎn)品進(jìn)行回收和處理。EPR政策的實施要求企業(yè)在原來的供應(yīng)鏈上新建逆向的物流機制來從事產(chǎn)品回收和再利用,改變了產(chǎn)品原有的供應(yīng)鏈運作機制,會對企業(yè)的供應(yīng)鏈管理、供應(yīng)鏈績效產(chǎn)生影響。
針對這個問題大量學(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,供應(yīng)鏈內(nèi)部成員可以通過責(zé)任分擔(dān)來實現(xiàn)供應(yīng)鏈的最優(yōu)協(xié)作,回收行為可以增加社會福利。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、市場約束、企業(yè)約束三個層面提出相關(guān)的約束機制。
在EPR制度實施的過程中,供應(yīng)鏈內(nèi)部成員行為也會對供應(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通過提高批發(fā)價格,要求零售商來共同為EPR的額外投資提供資金,將回收責(zé)任轉(zhuǎn)移給零售商,這會導(dǎo)致零售商的公平問題從而影響供應(yīng)鏈的運作效率。Li[5]研究發(fā)現(xiàn)制造商可以通過設(shè)計激勵機制將回收業(yè)務(wù)外包給回收商從而滿足EPR政策的規(guī)定。
EPR政策的實施一般由政府主導(dǎo),政府會為進(jìn)行回收的企業(yè)提供一些補貼,或者是建立相應(yīng)的懲罰機制來對沒有達(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,提高社會福利。Kai Liu[6]等研究對新能源汽車廠商補貼、對消費者補貼下會提高決策水平和和社會福利,其中對新能源汽車制造商的補貼更有利于企業(yè)利潤和社會福利的提高。
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對供應(yīng)鏈的影響。Savaskan[7]對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于回收率、價格、需求等的影響,并設(shè)計了成本分擔(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)一步擴展到供應(yīng)鏈之間的競爭,研究了零售商回收、制造商回收、第三方回收對供應(yīng)鏈成員利潤的影響,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影響供應(yīng)鏈的回收再制造效率。侯強[10]等研究發(fā)現(xiàn)制造商提高再制造品節(jié)約成本會降低新電池的零售價格,可以滿足制造商最大效用同時提高梯次利用商和回收商利潤。姚鋒敏[11]等研究在兩個零售商處于競爭狀態(tài)的閉環(huán)供應(yīng)鏈中,競爭強度的增強對閉環(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,消費者的環(huán)保意識和綠色偏好也會影響閉環(huán)供應(yīng)鏈的績效。熊中楷[12]研究發(fā)現(xiàn)消費者環(huán)保意識的提升會提高回收率、零售價、批發(fā)價格和渠道總利潤,說明供應(yīng)鏈成員和政府應(yīng)該促進(jìn)消費者環(huán)保意識的提升。
政府的參與補貼也會影響供應(yīng)鏈的績效以及供應(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,政府對制造商和零售商實施獎懲機制可以引導(dǎo)閉環(huán)供應(yīng)鏈成員做出最優(yōu)決策。周曉陽[14]等研究發(fā)現(xiàn)政府補貼可以促進(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,對新能源汽車電池進(jìn)行回收再制造可以提升供應(yīng)鏈績效。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在一定程度上促進(jìn)廢舊動力電池的回收,其次可以選擇經(jīng)濟的回收模式,合理的回收渠道來提高回收再制造的效率,最后考慮回收再制造過程中供應(yīng)鏈成員行為對供應(yīng)鏈績效的影響,并且制定相應(yīng)的協(xié)調(diào)機制來優(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 加強監(jiān)管,規(guī)范市場
嚴(yán)格管理準(zhǔn)入企業(yè)名單,對一些不規(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)廢舊動力電池規(guī)范化發(fā)展。同時做好電池的溯源工作,掌握廢舊電池的動態(tài)與流向,避免電池回收再制造過程中產(chǎn)生的二次污染。2018年工信部發(fā)布《新能源汽車動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)建立動力蓄電池回收渠道,負(fù)責(zé)回收新能源汽車使用及報廢后產(chǎn)生的廢舊動力蓄電池,明確了動力電池的回收責(zé)任主體。
4.2 嚴(yán)格落實EPR制度,增強消費者回收意識
EPR制度將動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),強制對廢舊動力電池進(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者購買新能源汽車的負(fù)擔(dān),另一方面可以從側(cè)面激勵電池生產(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者的積極配合,增強消費者的環(huán)保意識,為消費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)濟全球化和社會分工的細(xì)化,供應(yīng)鏈越來越多體現(xiàn)出以合作共贏為目標(biāo)進(jìn)行活動,供應(yīng)鏈內(nèi)部表現(xiàn)出合作大于競爭。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,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,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)實施閉環(huán)供應(yīng)鏈在一定程度上可以降低動力電池生產(chǎn)的成本,目前由于供需不平衡,碳酸鋰等電池原材料價格暴漲,增加了電池生產(chǎn)成本。通過從消費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價格波動對于成本的影響,具有一定的經(jīng)濟意義。另一方面,打造閉環(huán)供應(yīng)鏈可以減少廢舊動力電池的外部流出,降低廢舊動力電池對于環(huán)境的污染風(fēng)險,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)行少量投資來維持網(wǎng)絡(luò)運行。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,可以進(jìn)行成本分擔(dān),避免因為前期回收努力成本負(fù)擔(dān)過大而使回收網(wǎng)絡(luò)規(guī)模偏小影響整個回收再制造供應(yīng)鏈的效率。
4.5 協(xié)調(diào)動力電池開發(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、拆解。不同品牌電池設(shè)計不同,需要用到不同的檢測設(shè)備,這增加了回收的難度和成本。通過在動力電池開發(fā)鏈上的協(xié)調(diào),讓電池在設(shè)計制造環(huán)節(jié)盡可能規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,降低回收的難度,可以實現(xiàn)回收的規(guī)模效應(yīng)。
基金項目:國家社會科學(xué)基金項目(No. 18BGL104)。
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