EPR制度下电动汽车动力电池回收模式研究
2018-06-13叶梓萌
叶梓萌
上海海事大学 经济与管理学院 上海市 201306
1 引言
随着新能源汽车的发展逐步产业化和规模化,作为电动汽车关键部件的动力电池将迎来大批量报废的阶段。目前市面上新能源汽车的动力电池的寿命约为5年,而电动汽车的动力电池一般在容量下降到原来水平的70-80%之前应被替换,否则会存在安全隐患。因此目前2013年生产的新能源汽车的电池开始陆续进入报废期,到2020年的新能源汽车废旧电池回收市场将迎来大规模的爆发。
动力电池的从电动汽车上退役后一般可直接再利用于能量密度要求相对较低的领域。电池容量50%以下的进入资源化回收的阶段,即对动力电池进行拆解、检测和分类后二次使用,特别是对其中的金属资源如锂、钴进行回收再利用[1],实现动力电池梯级回收。对废弃产品进行回收再制造与使用新的原材料加工相比显然可以降低企业生产成本。而我国的这两种资源储备都十分有限,建立可商业化的废旧动力电池回收系统迫在眉睫。
近些年来广泛应用于回收领域的生产者责任延伸(Extended Producer Responsibility,以下简称EPR)制度为废旧
电池的回收提供思路,它强调生产者对产品的整个生命周期负责。另外,其他行业如报废家电、汽车以及发达国家回收体系的建设经验对我国废旧动力电池的回收体系的建立也有一定的借鉴意义,但由于相关产业发展水平以及经济、文化环境的不同并不能够生搬硬套。目前我国也已经开始探索适合我国国情的动力电池回收体系,2018年8月1日开始实施的《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》(以下简称《暂行办法》)为规范我国新能源汽车动力蓄电池回收利用管理的行业发展提供了政策保障。在本文中将以动力锂电池为例进行如何回收的研究分析,主要关注电动汽车的供应链中动力电池的物流流向(如图1)。正向供应链中,电池由电池供应商销售给整车制造企业,整车制造企业再通过经销商将成品电动汽车销售给消费者,本文将从新能源汽车产业链的实际出发,研究EPR制度下可与现今我国电动汽车供应链体系联动的新型的动力电池回收商业模式。
2 目前我国电池回收产业的发展现状及趋势
现阶段动力电池行业的现状是利润多集中在产业链上游,企业因回收市场规模尚未爆发而更加注重产品正向开发而忽视逆向体系构建,产业链的不均衡发展造成了利益与责任不对称。另外,市面上的动力电池种类结构复杂多样,安装位置和方式也不尽相同,这些都大大提高了回收环节研发的设计难度,不利于电池的回收梯次再利用产业发展和正向供应链的产品技术的持续性提升。同时,废旧电池公开拆卸、拆解作业指导书不清晰的现状导致回收利用不规范,安全要求无法得到满足。
现今的回收产业大都存在盈利不明确的通病,电池回收产业也不例外。动力电池的梯级回收利用的技术的不完善使得盈利空间有限,企业难以进行规模化生产,回收再制造领域尚不存在与正向供应链上的生产商相匹配的大型梯级利用企业。研究显示,合作契约模式下会带给主动回收的制造商更高的利润[2]。电池回收领域的合作现今是一个必然的趋势。电池和汽车生产行业的领导者——宁德时代与上汽公司已经看到电池回收行业的前景,已经开始联手打造完整的新能源产业链闭环。
3 回收模式探讨
回收物流活动涉及正、逆向供应链,在废旧动力电池回收的问题中引入闭环供应链理论进行模式的研究就是要整合所有供应链活动以获得附加值,形成在产品生命全周期内创造最大化价值的系统,因此首先要界定电池生产商、整车制造企业、梯级利用企业、资源综合利用企业的彼此的物流、信息流、资金流等交换过程[3]的优劣势与责任所属,这样才能真正实施闭环产品服务系统的可操作化。
3.1 正向供应链分析
电动汽车行业电池的制造商和汽车的制造商是隶属不同的主体,在传统汽车产业链中担任汽车设计或是改装等角色的整车厂商借由电动汽车行业兴起的契机转型成为电动汽车的整车制造商。作为技术主导型产业的电动汽车产业,电池部分成本占整车成本的30%以上,电池作为技术高度集中的部分,电池生产商在正向供应链中占据绝对优势。相对经销商来说,电池和汽车生产商具有更大的话语权。如下图所示,汽车经销商根据市场需求从汽车制造商进货,汽车制造商根据订单从电池生产商处进购电池,电池制造商根据汽车生产商订单进购原材料生产电池。因此正向的物流为:在市场需求的带动下,电池制造商从材料供应商处进货生产电池,再将电池销售给汽车制造商,经由整车厂制造的电动汽车通过经销商销售给消费者。在本文中将电动汽车整车的制造和销售主体视为相互独立的汽车制造商和汽车经销商,不考虑整车厂的业务范围覆盖销售(4S店)以及售后服务的情形。
图1 新能源汽车产业正向供应链
3.2 闭环供应链上不同主体在回收中的优劣势分析
本文将通过结合前人针对不同类型的回收渠道设计对渠道成员利润的影响等方面的研究成果,分析供应链上各主体在回收环节的责任与优劣势,从而得到一种可与现今我国新能源汽车供应链体系联动的新型的动力电池回收商业模式。
3.2.1 电池生产商
在信息反馈方面,电池生产商有得天独厚的成为市场的先行进入者的优势,直接回收可以获得关于产品质量特征方面的第一手信息,有利于企业改进产品的设计和生产过程。从这一角度,由相对最熟悉被回收的电池的原材料、流程、构造相关特性的原电池生产商进行再制造是可行的,而且拆解后的某些材料可以再直接用于生产从而降低生产成本。并且由电池生产商作为回收主导者的模式下设计的成员企业少,回收后进行再利用可以减少中间成本,运作也相对简单。
然而动力电池回收产业还处在产业发展的初始阶段,不仅回收率低,消费者对再制造品的接受程度也不高,制造商没有足够的利益驱使进入再制造品市场。对电池生产商来说,逆向物流建设和人力资源方面的投资将意味着大量可变资本向固定资本的转化,是不利于研发的。在竞争模式下,专业化的再制造商的盈利是更具有优势的,电池生产商的竞争力是不及第三方再制造企业的。再者,动力电池现今处于一个更新换代的重要的研发阶段,对于以技术为主导的电池生产企业来说需要投入大量的研发资本,应将主要精力用于新产品的研发方面;规模较大的企业可以考虑进入在电池的回收和拆解领域,但在初期应以合作为主。
3.2.2 汽车生产商
《暂行办法》中规定的责任主要承担者是汽车制造商,但现今产业水平无法满足固定回收成本足够小,价值恢复节约成本足够大让制造商有积极性参与回收循环的[2]。并且,若由制造商单独回收废旧动力电池,回收规模的设置将会是个难题。若回收规模大,初始投入高,返回流太小会造成能力浪费;反之,若回收规模太小,容易造成无法及时处置返回流从而降低服务水平。但是汽车生产商在掌握市场需求等信息方面不及经销商渠道全面,在拆解技术方面不及电池生产商有优势。因此回收环节过高的投资成本规模以及再制造的回报收益在初期的不稳定等都阻碍了汽车生产商进入该行业。
现阶段,集中于核心业务的效率高、成本高的优势导致绝大部分企业必然的战略选择是选择提高专业化,从而外包收集和再制造等工作。在合约回收契约的约束下[5],汽车生产商委托经销商回收的模式中最容易使自身受益,同时可以借产品溯源系统实现对动力电池进行全生命周期的管理监控。
3.2.3 经销商
在闭环的电池产品服务系统中,在使用指导、维护保养、维修更换等信息交互的过程中消费者与经销商之间的沟通是更为密集的。从动力电池的最终使用端消费者来说,在使用新能源汽车过程中遇到问题首先会通过汽车维修点(4S店)寻求解决,若是动力电池方面出现故障,电池的流向将会有两种:通过维修后消费者可以继续使用或是直接可达到报废回收的标准进行再制造,即进入梯级利企业。因此在以汽车生产商为责任主体构建溯源系统、经销商负责具体组织回收的情形下,经销商可以充分利用原有的正向物流网络构建逆向物流网络。另一方面,回收产品再利用需求具有很大的不确定性,产品需求随着竞争和社会经济环境的持续变化,密切跟踪和预测需求的变化对经销商而言显得日益重要,[3]在正向供应链市场掌握较多信息的经销商可以通过正逆向供应链信息整合进行更好的协调。
汽车生产商自身虽不直接参与对产品逆向物流的工作,但充分利用了经销商(4S店)本身集销售和售后服务于一身的特质,生产商委托经销商负责回收模式中成员之间存在逆向协调机制的情况下能实现供应链利润的最大化,两者间的双向合作可能促进企业间的信息分享,进而有助于渠道伙伴的合作行为[4],驱动上下游企业的合作共赢局面加速形成,平衡利益与责任的关系,推动整个动力电池产业链的均衡健康发展。
目前经销商的利润获得途径仍然主要是正向供应链,也就是向消费者销售整车所得的利润,而不是通过靠从消费者手中回收废旧电池所获利,这样一来,经销商对于回收的积极性往往不高。作为回收的主导者——汽车制造商可以根据经销商的规模不同进行销售和回收方面不同程度的激励从而实现高效回收。
3.2.4 再制造企业
虽然原电池生产制造商作为产业链上游企业有建立对应完善成熟的电池拆解生产链的优势,但从规模经济成本的角度,覆盖到回收电池的作业意味着原生产商需投入大量的人力和财力,因此在企业分工高度精细化的当今社会,第三方动力电池拆解工厂的出现是必然。
从整个逆向产业链来说,这个第三方再制造企业虽然主体独立,但是由于电池拆解过程的复杂性以及这个过程本身就存在的安全、环境等方面的隐患,科学拆解是废旧电池拆解产业化的必然选择。这使得其在技术上依赖电池生产商,所幸目前《暂行办法》对电池生产商可以和再制造企业进行信息共享做出了努力:要求原电池生产商主动公开动力蓄电池拆卸、拆解及贮存技术信息说明以及动力蓄电池的种类、所含有毒有害成分含量、回收措施等信息。这对于第三方再制造企业来说降低了研发成本,能够建立保障电池的科学拆解的生产链,提高生产效率进而实现规模经济。
根据最大化回收物资的再利用价值的原则,电池经过拆解后的资源大致可以分为两类,一部分流向电池制造的生产链在企业内部消化,其他类型的再流向相应的资源利用企业。因此第三方再制造企业和电池生产商还存在技术之外的资源回流层面上的合作关系。两者间的契约内容可以包括拆解技术和资源直接回收两个方面。
图2 动力电池闭环供应链下回收模式
3.3 闭环供应链下的汽车制造商委托经销商回收模式
经过前文论述,在基于电池制造商技术支持、汽车制造商委托经销商实施回收的模式下,电池的原制造商将不再进行电池的拆解工作,而是通过专利许可的方式授权梯级利用企业进行回收的废旧电池的再制造。原电池制造商作为市场的先入者确定电池的批发价格和专利许可费用。在有相关国家政策的要求前提下,汽车生产商委托经销商进行回收,梯级利用企业参考电池制造商决策的批发价决定支付给经销商的回收价格,经销商最后根据汽车生产商决定的汽车批发价格和梯级利用企业的决策来决定自己的零售价格和支付给消费者的回收价格。因此电池的回收路径如图2所示:消费者购买电池时在汽车生产商处登记,将电池的序列号录入溯源信息系统。经过一段时间使用期限,最终使用者送交的电池经4S店判断为达到回收标准,4S店(回收点)负责通知销售商的专业运输公司进行废旧电池的运输,这条线路就是购买电动汽车的逆向物流方向。专业运输公司将各回收点收集的废旧动力电池输送至梯级利用企业。目前的技术水平主要还停留在一级利用的阶段,因此专业运输公司负责新电池的配送、旧电池的回收两个路径,未来可能包含拆解后电池资源的配送的路径。现阶段正在初步形成动力电池生产→消费→回收的产业链,而未来的动力电池生产→消费→回收→资源再生→生产的闭路循环利用的模式将是应对当前资源紧张的现状的必然战略选择。
4 结语
本文在闭环供应链相关研究的基础上结合新能源汽车产业的现状,分析了产业链中各主体在回收环节中的优劣势,从而建立起一种与正向产业链联动的可行性较强的电池生产商提供技术支持的汽车制造商委托经销商实施回收的模式。这在动力电池产业链尚未成熟的初期对于企业间的合作分工是有一定的借鉴作用的。
在未来资源分级利用的精细化程度提高的技术前提下,梯级利用企业必将和原电池生产商之间形成长期稳定的合作,原电池生产商将技术通过专利许可授权的方式指导梯级利用企业进行电池的科学拆解,梯级利用企业进行拆解后获得的资源可以直接配送给电池生产商。这样电池生产企业向梯级利用企业输出技术,梯级利用企业向电池生产企业输出再生资源,双方在合作中的地位、话语权都能得到平衡,企业间合作模式将会有新的发展走向。