新能源汽车蓄电池产业负外部性研究

□文/翟亿欣 范萌萌

（1.上海海洋大学经济管理学院 上海；2.湖南农业大学商学院 湖南·长沙）

［提要］在倡导节能环保的大背景下，随着国家政策扶植、企业投资力度加大以及消费者环保意识的不断增强，新能源汽车已经成为越来越多人的选择。但是，新能源汽车蓄电池产业也存在着不可忽视的负外部性，因此有必要对纯电动型汽车蓄电池产业负外部性进行探讨。

目前，新能源汽车正在如火如荼地发展。其中，纯电动型汽车是最受人们青睐的一种新能源汽车。虽然纯电动型汽车的发展趋势持续向好，其蓄电池产业的负外部性同样值得关注与重视。基于此，以纯电动型汽车蓄电池产业为研究对象，探讨其负外部性的具体表现，并对未来纯电动型汽车的绿色发展提供意见和建议，以期能够促进该产业持续健康发展。

一、研究背景及意义

（一）研究背景。2020年11月2日，国务院办公厅正式发布的《新能源汽车产业发展规划（2021－2035年）》提出，到2025年，新能源汽车新车销售量将达到汽车新车销售总量的两成左右。2021年10月12日，在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会上，习近平指出推动实现碳达峰、碳中和目标，构建起碳达峰、碳中和“1+N”政策体系。积极推进绿色低碳发展，承诺力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。据中华人民共和国公安部统计，截至2020年底，全国新能源汽车保有量已经达到了492万辆，在汽车总量中占比1.75%。其中，纯电动型汽车保有量为400万辆，在新能源汽车总量中占比81.32%。由此可见，交通运输产业是实现绿色低碳发展的关键领域，大力发展新能源汽车是这个时代的主流。

（二）研究意义。在国家大力发展纯电动汽车的时代背景下，已有越来越多的消费者选择购买纯电动型汽车而非传统燃油汽车，这为纯电动型汽车产业的发展提供了良好的机遇。纯电动型汽车的发展带动了纯电动型汽车蓄电池产业的发展。但值得注意的是，纯电动型汽车产业并没有真正完全地做到“零污染”，纯电动型汽车蓄电池产业带来的负外部性问题亟待解决。

1、为政府出台纯电动型汽车蓄电池产业相关条例提供借鉴。纯电动型汽车蓄电池存在管理难、回收难的问题。随着纯电动型汽车受到越来越多消费者的追捧，大量汽车蓄电池被生产并装置，有关汽车蓄电池的各种问题也越来越突出。虽然政府已出台了多个纯电动型汽车蓄电池的相关条例，但仍存在一些条例中未涉及的盲区，管理效果并不理想。通过分析研究纯电动型汽车蓄电池产业的负外部性，指出目前仍存在的一些问题，以此为政府更好地管理纯电动型汽车蓄电池产业提供参考，有助于推动纯电动型汽车蓄电池产业的完善和发展。

2、为纯电动型汽车蓄电池产业改进提供方向。新能源汽车保有量呈上升态势，其中使用蓄电池的纯电动型汽车占新能源汽车总量的八成多。这意味着，如果纯电动型汽车蓄电池存在的负外部性得不到改善，将会给社会带来一笔巨大的社会费用，纯电动型汽车的“零污染”标签也将被打上问号。对纯电动型汽车蓄电池产业给社会带来负外部性的主要表现进行探讨，为纯电动型汽车蓄电池产业提供改进方向，有利于促进纯电动型汽车蓄电池技术的改进升级和回收体系的完善。

3、为提高消费者的汽车蓄电池回收意识提供帮助。不可否认的是，纯电动型汽车与传统燃油汽车相比，对环境的污染大大降低。但目前消费者汽车蓄电池回收意识薄弱，造成大量纯电动型汽车蓄电池无法得到妥善处理，给环境带来影响。通过对纯电动型汽车蓄电池产业负外部性的研究，有利于向消费者普及纯电动型汽车蓄电池的回收知识，提高消费者的汽车蓄电池回收意识，从而带动其参与汽车蓄电池回收的主动性和积极性。

二、纯电动型汽车蓄电池种类及负外部性的涵义

（一）纯电动型汽车蓄电池的种类。新能源汽车主要包括四大类别，根据动力来源不同可以分为混合动力电动汽车（HEV）、纯电动型汽车（BEV）、燃料电池电动汽车（FCEV）以及其他新能源汽车。本文的主要研究对象——纯电动型汽车是新能源汽车的一种。

纯电动型汽车的蓄电池是纯电动型汽车的“心脏”，它为纯电动型汽车提供电力，从而驱动纯电动型汽车行驶。纯电动型汽车的蓄电池可分为三元锂电池、磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池和钛酸锂电池等。目前，纯电动型汽车装置的蓄电池主要是三元锂电池和磷酸铁锂电池。三元锂电池和磷酸铁锂电池的正极材料不同，三元锂电池的正极材料使用镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂等三元聚合物的锂离子二次电池，而磷酸铁锂电池的正极材料使用磷酸铁锂制成的二次锂离子电池。两种电池的区别在于三元锂电池的重量轻，能量密度高，成本高；磷酸铁锂电池成本较低，且安全性能优势显著。很多低端的纯电动型汽车使用的是磷酸铁锂电池，大部分较高端的纯电动型汽车使用的是三元锂电池。比如，特斯拉的Model Y车型使用的就是三元锂电池。

（二）负外部性的涵义。1962年，布坎南和斯塔布尔宾从经济角度将外部性定义为，只要某个人的效用函数或某一厂商的生产函数所包含的变量在另一个人或厂商的控制之下，即存在外部性。用公式可以表示为UA＝UA（X1，X2，X3，…，Xn，Y1）。即，主体A的效用不仅受其所控制的活动X1，X2，X3，…，Xn的影响，还受B控制的活动Y1的影响。将外部性分类，可以分为正外部性和负外部性。正外部性即一些人受益于另一些人的生产或消费活动而不需付出代价；而负外部性即一些人受损于另一些人的生产或消费活动，而后者并未向前者进行补偿。举例来说，你的同事每天穿着得体、举止优雅，这让你感到心情愉悦、心旷神怡，这就是正外部性，即你无需为你享受到的好处付出代价；但你的同事在公众场合外放视频声音影响到了你休息，你的利益受到了损失而并未得到补偿，这就是负外部性。

从不同的角度看，负外部性有不同的解释。从经济学角度，负外部性是指发出方给承受方带来的是负收益（社会成本）的经济活动。从法学角度，胡元聪先生将负外部性解释为，是指经济主体在行使权力时，表现为权利义务不对等以至于利益的失衡。具体而言，负外部性是一个经济主体在行使其权利时将本该由自己承担的义务施加给其他经济主体。

纯电动型汽车蓄电池产业的负外部性即以纯电动型汽车蓄电池为中心的制造商、消费者及回收者等将本该由自己承担的责任和成本，转移给了其他并未接触或使用纯电动型汽车蓄电池的主体，由此对社会以及自然环境带来了不利的影响。纯电动型汽车是技术发展、科技创新、人们思想观念进步的结果，但纯电动型汽车蓄电池产业的负外部性并非完全不存在。究其原因，导致纯电动型汽车蓄电池产业负外部性的因素在于尚未完全成熟的科学技术、尚未完善的立法制度、尚未健全的电池回收体系以及尚未提高的消费者意识等。应高度重视并及时解决纯电动型汽车蓄电池产业存在的负外部性问题，从而最大限度地降低由纯电动型汽车蓄电池带来的负面影响。

三、纯电动型汽车蓄电池产业的负外部性表现

据中国汽车动力电池产业创新联盟公布的数据，2021年5月份中国汽车蓄电池装车量9.8GWh，同比上升178.2%，环比上升16.2%。这组数据清晰地描述了纯电动型汽车蓄电池的装车量与产量情况。由此推知，中国纯电动型汽车蓄电池的装车量与产量近年来呈明显的上升趋势。蓄电池的装车量与产量的上升使得更有必要关注纯电动型汽车蓄电池产业的负外部性问题。

（一）对有色金属依赖性增强导致有色金属供应压力增大。市面上最常见的纯电动型汽车，装置的蓄电池大多是三元锂电池和磷酸铁锂电池这两类，制作这些蓄电池需要用到的有色金属资源包括锂、铝、铜等。由于越来越多的纯电动型汽车被销售，使得大量的汽车蓄电池被生产，大量有色金属资源被消耗使用。

需要指出的是，中国并不是一个有色矿产资源十分富裕的国家。总体而言，中国是一个有色矿产资源总量大，但人均资源占有量小的国家。在有色金属资源供给方面，中国存在严重的供需矛盾，对外资源的依赖度偏高。国内学者周国宝曾分析中国的有色资源综合情况，即铜资源严重不足；铝、铅、锌、镍资源保证度不高，对外依赖度增高。国内学者殷仁述等学者预测，2025年我国新能源汽车年产量将达到300万～871.2万辆。在这种情况下，各类动力电池总产量达65.51190.23GWh，锂、铝、铜、镍、钴5种有色金属资源需求合计达18.23万～75.73万吨。其中，锂0.81万～3.32万吨、铝8.84万～37.36万吨、铜5.20万～22.69万吨、镍1.69万～6.18万吨、钴1.69万～6.18万吨。这样庞大的数字是不容小觑的。这意味着，为了满足纯电动型汽车蓄电池节节升高的制造需求，中国需要自身供给或者从外国进口相应的如此之多的金属资源。

由于中国本身有色金属的消费量巨大，存在供给缺口，因此部分有色金属对外依赖度很高。制作大量纯电动型汽车蓄电池的过程无疑加重了国家有色金属资源的供应压力，尤其是钴资源与锂资源。毫无疑问，纯电动型汽车蓄电池的大量制造将会给中国有色金属资源的可持续供给带来愈来愈严峻的挑战。

（二）对火力发电的需求提高导致大气污染负担加重。虽然现阶段各种使用清洁能源发电的方式正在逐步兴起，但总体而言，中国目前的主要发电方式仍是火力发电，即将燃烧可燃物产生的热能，转化成人们使用的电能。火力发电的可燃物一般是煤炭。中国虽然是煤炭资源大国，但人均煤炭占有量低。去年一些地区的“拉闸限电”就从侧面反映了中国电力供应紧张，煤炭价格上涨，发电厂发电意愿低的现状。

纯电动型汽车蓄电池所需的电能大部分来自于火力发电制造的电能，而火力发电就势必会对大气造成污染。目前，纯电动型汽车蓄电池的电量一般在30kWh～50kWh之间。假设按蓄电池的电量为30kWh，则充满一辆纯电动型汽车的蓄电池需要30度电（忽略充电损失情况下）。国内学者王永浩曾指出，中国目前发1度电需要燃烧约400g标准煤，同时排放250g碳粉尘、1kg二氧化碳、30g二氧化硫和15g氮氧化物。那么，对于一个电量为30kWh的纯电动型汽车蓄电池来说，充满一次电需要燃烧12kg煤，排放出7.5kg碳粉尘，30kg二氧化碳，0.9kg二氧化硫和0.45kg氮氧化物。虽然与传统燃油汽车相比，纯电动型汽车蓄电池所需电能对环境的污染已经降低了很多，但值得注意的是，在中国电量供应紧张，大气污染形势依然严峻的情况下，纯电动型汽车的蓄电池一定程度上加大了对于电能的需求，增大了对大气环境的负担。

（三）蓄电池回收“难”导致环境污染与资源浪费并行。蓄电池回收问题形势严峻。中国现阶段已经来到了一个蓄电池报废的小高峰。据中国汽车技术研究中心数据显示，到2020年中国动力电池累计退役量约20万吨，到2025年累计退役量约78万吨。但中国目前蓄电池回收困难重重，电池回收企业数量不足、电池回收商业模式不完善以及消费者上缴退役电池动力不足等导致蓄电池回收“难”上加“难”。如果退役蓄电池得不到完善的回收处理，被随意丢弃处置，甚至流入黑市，将会对整个社会带来规模巨大的负效应。一方面退役蓄电池不合理回收会对环境造成严重的污染。曾有调查发现，一颗纽扣电池如果不经处理丢弃在大自然中，将会污染60万升水，这相当于一个人一辈子的用水量，更不用说体积是纽扣电池好几十倍的纯电动型汽车的蓄电池了。纯电动型汽车使用的电池主要是锂电池，其电解液中存在大量的镍、钴、锰等重金属，如果得不到妥善的回收处置，将会给人们赖以生存的自然环境带来严重的污染。而这严重的污染将是由这个社会中的每一个人，甚至人类的后代都不得不承担的。另一方面退役蓄电池中的有价金属得不到回收再利用会造成资源浪费。虽然纯电动型汽车的蓄电池寿命一般为10年左右，但并不意味着在它回收报废时就已经完全失去了利用价值。比如，纯电动型汽车常用的磷酸铁锂电池，在进入风力、光伏、核电、地热能等其他领域后，还可以继续使用50年，在新的领域继续发挥作用。蓄电池被合理应用，将会有效地促进新能源清洁发电的增长，成长为代替火力发电的推动力之一。在这种情况下，新能源汽车才称得上是真正地为环保电能普及做出巨大贡献。倘若蓄电池回收体系始终无法完全有效地建立，那么此时的纯电动型汽车产业就将成为环境污染与资源浪费的源头之一，给社会带来负外部性。

四、结论及启示

通过对纯电动型汽车蓄电池产业负外部性的具体研究，对应于上文提出的每项负外部性表现，得到了以下几点启示：

（一）降低对有色金属资源的消耗，缓解资源压力

1、纯电动型汽车蓄电池制造企业提高技术水平。纯电动型汽车蓄电池的制造业应不断提高制造蓄电池的技术水平。在纯电动型汽车蓄电池的生产过程中尽可能地降低有色金属资源的材料损耗；或是通过技术升级，寻找到其他可以替代的金属资源，缓解中国目前部分有色金属资源紧缺的现状。

2、纯电动型汽车蓄电池回收企业提高回收效率。大部分的退役汽车蓄电池都是可以回收再利用的，纯电动型汽车蓄电池中的金属资源在电池报废之后依然有较高的利用价值。蓄电池回收企业应当尽可能地将退役电池中还可以利用的金属回收起来，提高回收效率，从而提高有色金属资源的重复利用率。

（二）降低对火力发电的需求，减少大气污染

1、政府继续大力推进清洁能源发电的发展。中国目前的发电方式中，火力发电占到了七成以上，其他发电方式仅占到了三成左右。清洁能源发电在中国发电方式中只占了一小部分，火力发电仍是大势。虽然使清洁能源发电成为主流道阻且长，但政府应继续加大对清洁能源发电的投入，推进清洁能源发电的发展，以此降低火力发电对环境污染的程度。

2、新能源汽车产业加紧技术研发。目前，在新能源汽车的销售中，纯电动汽车的销量占比很高。其他使用清洁能源的汽车，比如燃料电池电动汽车尚未被广泛推广，所以现在消费者使用的新能源汽车大部分是纯电动型汽车。新能源汽车产业应加紧对除纯电动型汽车以外的其他新能源汽车的技术研发，攻克技术难题，发展其他更具环保优势的新能源汽车，竭力扭转纯电动型汽车占主导地位的形势，从而降低纯电动型汽车蓄电池对火力发电的需求。

（三）尽快解决纯电动型汽车蓄电池回收“难”问题

1、政府加大相关法律的约束力度。虽然中国已出台了相对完备的有关纯电动型汽车蓄电池回收的法律法规，但是仍缺乏对回收企业的约束力度。有些蓄电池回收网点形同虚设，甚至根本不知道自己有蓄电池回收业务，长此以往，蓄电池很容易流向黑市，给社会带来严重影响。基于此，政府应提升相关法律法规的约束力度，出台管制性强的措施，加大惩罚力度，让汽车蓄电池回收企业的责任落到实处。

2、消费者提高纯电动型汽车蓄电池回收意识。消费者在购买纯电动型汽车时，由于缺乏对汽车蓄电池的了解，很少有消费者会考虑到汽车蓄电池的回收问题。因此，当纯电动型汽车蓄电池寿命到期时，极少数的消费者会关注废旧蓄电池的去向，甚至毫不在意蓄电池的回收环节，转手将退役蓄电池低价卖给他人。针对这一问题，消费者应主动了解汽车蓄电池回收渠道的相关信息，认识到蓄电池回收的重要性，积极地参与到蓄电池的回收环节中。

综上，与传统燃油车相比较而言，纯电动型汽车更加环保、对环境污染小、噪声低，但纯电动型汽车蓄电池产业存在的负外部性问题亟待解决。对纯电动型汽车蓄电池产业存在的负外部性加以改善，才能让纯电动型汽车未来的发展道路更加光明和平坦，才能让新能源汽车向好发展。