廢舊動力電池回收現狀研究：一個文獻綜述

陳宇科 童欣

摘要：隨著新能源汽車的快速發展，大量退役動力電池亟須有效回收。文章基于國內外學者對于廢舊動力電池回收的相關研究，闡述動力電池回收的環境效益和經濟效益，從閉環供應鏈的角度，針對政府補貼對象、回收主導模式、回收渠道、企業社會責任、契約模式等方面文獻進行分析。通過梳理可得，目前針對動力電池回收的閉環供應鏈的研究非常成熟，尤其是回收渠道方面，但針對動力電池回收閉環供應鏈中綠色技術創新的研究還較少。

關鍵詞：動力電池回收；閉環供應鏈；研究綜述

中圖分類號：F27文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.07.034

0引言

改革開放40多年以來，隨著經濟持續高速增長，國內汽車的保有量不斷增加，截至2021年，汽車保有量達到3.02億輛，其中燃油車占比97.2%，成為碳排放的主要來源之一。2020年習近平總書記提出了“碳達峰碳中和”目標，2021年10月，《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的實施意見》和《2030年前碳達峰行動方案》構建了中國碳達峰、碳中和“1+N”政策體系的頂層設計。上述文件明確提出，加快形成綠色低碳運輸方式，大力推廣新能源汽車，逐步降低傳統燃油汽車在新車產銷和汽車保有量中的占比，推動城市公共服務車輛電動化替代。2020年11月，國務院辦公廳印發了《新能源汽車產業發展規劃（2021—2035年）》，規劃中明確提出了到2025年新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的20%左右的目標。因此，以鋰電池為動力的新能源汽車得到了廣泛的應用。

據公安部統計，截至2020年底，全國新能源汽車保有量達492萬輛，占汽車總量的1.75%，鋰電池的使用壽命一般在5～6年，2020年國內動力電池累計退役總量約20萬噸，到2025年，這一數字將升至約78萬噸，目前已經迎來一波動力電池的報廢浪潮。雖然每年退役大量的動力電池，但是高工鋰電的統計報告顯示，2018年國內動力電池回收量僅占報廢動力電池總量的7.4%。2021年，市場上動力電池主要原材料電池級碳酸鋰的價格從年初的5.5萬元/噸漲至12月的25.7萬元/噸，動力電池回收行業熱度不斷攀升。2015年，動力電池制造龍頭企業寧德時代通過收購廣東邦普循環科技公司，回收從廢舊動力電池中提取出來的金屬材料。

2019年，工信部制定了《新能源汽車廢舊動力蓄電池綜合利用行業規范條件》，試圖規范和發展廢舊電池回收產業。然而，國內相關企業對于廢舊動力電池回收技術仍處于“初級”階段，整個動力電池還沒有建立起完善的回收體系，無法滿足已經到來的動力電池退役浪潮。因此，動力電池制造商或第三方回收商進行技術創新，加快廢舊動力電池的回收與再利用，對于推動新能源汽車產業的綠色發展具有十分重要的戰略意義。

1動力電池的回收價值

雖然新能源汽車電池制造技術快速地發展，但鋰電池回收仍然面臨巨大的挑戰，燃油汽車電池的99%回收率是一個遙遠的目標。廢舊動力電池的回收，是推動全球可持續循環經濟所必須經受的挑戰。從環境、經濟效益的角度，廢舊動力電池的回收也具有極大的現實意義。

動力電池在使用中雖然不會產生有毒有害物質，但如果不能得到有效的處理，動力電池中的六氟磷酸鋰和重金屬等物質會對環境造成巨大的污染。Sambamurthy等開始考慮提高其中關鍵原材料的回收率，并減少未經處理的動力電池對環境產生的生態足跡。HAO等根據2025年中國新能源汽車回收量的預測數據，基于生命周期評價框架，對比新能源汽車在回收和不回收的情況下的能源消耗和溫室氣體的排放量，分析得出應優先考慮動力電池的回收，實現新能源汽車的清潔生產。

動力電池在退役后去向主要為：梯次利用和回收拆解再利用。其中，梯次利用是指將回收的動力電池經過評估，篩選出性能較為優良的動力電池用于儲能等領域。侯強等引入梯次利用商，研究發現將公平關切維持在合理區間范圍內，滿足制造商最大效用的同時可以提高回收商和梯次利用商的利潤；Gu等基于納什均衡，構造一個三周期的動力電池閉環供應鏈，分別研究動力電池梯次利用率與供應鏈整體利潤、單個群體利潤的關系?；厥詹鸾庠倮檬侵笇U舊電池回收拆解后，冶煉提取其中的碳酸鋰、鎳、鈷等原材料，并利用這些原材料再生產新的動力電池。Qiao等評估動力電池回收對中國鋰需求的潛在影響，發現相較于開環回收動力電池，在閉環回收情景下，回收鋰的使用可以節省大量鋰原料；Sun等在研究中強調動力電池回收可以顯著降低鋰等原材料的開采。

2動力電池的回收相關政策

在廢物回收方面，回收模式的選擇一直是學者關注的熱點，而EPR制度作為一種環境政策，更是面向產品全生命周期的環境保護理念，許多學者將其與回收問題結合研究。具有代表性的是Savaskan等提出的3種回收模式。童昕等提出在中國實行EPR制度需要兼顧產品綠色技術創新與實際中的成本—效益。Pazoki等研究得出EPR規則的設計必須與供應鏈內的責任分配同時進行。

EPR制度在回收問題上，存在生產者延伸責任難以量化的問題，因此考慮引入企業社會責任（CSR，Corporate social responsibility），有實證表明引入企業社會責任可以提高供應鏈企業的收益。目前在供應鏈中考慮CSR的研究大致分為兩類：一類是從CSR投入角度分析。鄭本榮等在閉環供應鏈中考慮CSR投入，通過對比分析發現，制造商和零售商同時投入CSR對閉環供應鏈決策成員和整個系統最有利。劉珊等則分別從企業和消費者的視角研究CSR投入對閉環供應鏈成員定價策略及系統總收益的影響。另一類從企業CSR意識的角度分析。例如，Panda等研究表明制造商的CSR意識有利于增加企業的渠道利潤，提高廢舊產品的回收率。姚鋒敏等從CSR意識的角度進行分析，指出由零售商負責廢舊產品回收的逆向渠道是最佳的。

3動力電池回收的閉環供應鏈

3.1動力電池回收模式

傳統供應鏈中物質流為：資源—產品—廢棄物的單向模式，并未考慮廢棄物的回收問題，導致資源浪費及環境受損。鑒于此，越來越多的學者將閉環供應鏈應用于回收模式的研究上。Wang等考慮具有回收市場競爭和產品市場（新產品與再制造產品）競爭的閉環供應鏈；蔣瓊等則從消費者角度，考慮傳統回收商和智能回收商的差異，構建博弈模型進行研究。近幾年動力電池退役的數量劇增，動力電池回收問題逐漸受到學者的關注。盧超等充分考慮需求和質量雙重風險，構建兩階段逆向供應鏈分散式和集中式定價模型，探討動力電池回收定價策略和協調機制。

3.2政府補貼對閉環供應鏈的影響研究

發展循環經濟，實現綠色循環，政府在以動力電池回收問題為特征的閉環供應鏈中發揮重要的作用。動力電池回收問題受到越來越多的關注，如文獻從完善動力電池回收利用體系、制定相關的法規政策方面提出建議。關于對政府在提高動力電池回收率上所采取策略的研究，Mitra和Webster發現在新產品與再制造產品競爭的情況下，政府補貼共享更有利于提高動力電池回收率；王文賓等討論基于政府制定的基準節能程度，如何實現企業利潤和社會責任的平衡。關于政府補貼對象的研究，張川等引入閉環供應鏈協調機制，探討在政府無補貼、補貼動力電池零售商、補貼動力電池制造商、補貼第三方4種情形下，整個供應鏈決策及協調問題；龔本剛等構建了有無政府基金影響的6種動力電池回收閉環供應鏈模型，從不同成員偏好角度討論最佳回收渠道。

4結語

通過對廢舊動力電池回收相關文獻的梳理和分析可知，目前對于動力電池回收閉環供應鏈的研究已經逐漸趨于成熟，尤其是針對動力電池回收主導模式、回收渠道、政府補貼對象、企業社會責任、契約方式的研究。但目前大多文獻都著重于閉環供應鏈問題的研究，并沒有考慮如何通過構建良性的動力電池回收網絡，推動廢舊動力電池回收相關技術的發展，從本質上解決動力電池回收率和再生利用率不高的問題。

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