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近日，中國科學(xué)院廣州能源研究所能源戰(zhàn)略與碳資產(chǎn)研究中心蔡國田研究員團(tuán)隊(duì)在動(dòng)力電池回收利益相關(guān)方策略演化研究方面取得新進(jìn)展。

隨著全球電動(dòng)汽車保有量的迅速增長，對(duì)動(dòng)力電池的需求激增，導(dǎo)致鈷、鎳等稀有金屬資源的壓力增大，同時(shí)廢舊電池的處置也帶來了潛在的環(huán)境污染問題。動(dòng)力電池的回收利用被視為解決這些挑戰(zhàn)的有效途徑。

該研究構(gòu)建了一個(gè)包含地方政府、電池正極材料制造商和電池組裝制造商三方的演化博弈模型，結(jié)合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模擬方法，深入分析了動(dòng)力電池回收中利益相關(guān)者的行為機(jī)制，識(shí)別了影響其策略轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵因素（圖1）。通過對(duì)政府補(bǔ)貼和懲罰力度、電池銷量、碳價(jià)格、歐盟電池法規(guī)影響系數(shù)、電動(dòng)汽車制造商的低碳采購偏好等十個(gè)關(guān)鍵外生變量的影響分析，研究揭示了這些因素對(duì)企業(yè)策略選擇的影響程度和方式。

圖1 動(dòng)力電池回收三方演化博弈-系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究框架

研究結(jié)果表明，政府的補(bǔ)貼和懲罰等政策手段在引導(dǎo)企業(yè)策略方面起到了關(guān)鍵作用。然而，過高的補(bǔ)貼（本研究中為超過210萬元人民幣）將導(dǎo)致正極材料制造商對(duì)補(bǔ)貼產(chǎn)生路徑依賴，削弱企業(yè)的自主創(chuàng)新能力。市場因素，如電池銷量的增加和電動(dòng)汽車制造商對(duì)低碳采購的偏好，顯著激勵(lì)了正極材料制造商采用回收策略，并鼓勵(lì)電池組裝制造商開發(fā)可回收設(shè)計(jì)。此外，歐盟電池法規(guī)的出臺(tái)、碳價(jià)格的上升以及將正極材料制造商納入碳交易體系，被識(shí)別為是促使企業(yè)采用電池回收策略的積極因素。

圖2 系統(tǒng)演化路徑下各利益相關(guān)者策略選擇的變化

該研究闡明了動(dòng)力電池回收中行為模式和關(guān)鍵激勵(lì)因素的復(fù)雜互動(dòng)，為政策制定者提供了有價(jià)值的理論參考。研究建議，政府應(yīng)在政策制定中平衡短期激勵(lì)和長期企業(yè)自主性的培養(yǎng)，避免過度依賴補(bǔ)貼導(dǎo)致的“路徑依賴”問題，建議設(shè)置補(bǔ)貼的退出機(jī)制。對(duì)于高碳排放的正極材料制造商，建議將其納入碳交易體系，通過市場化手段促使其降低碳排放。與此同時(shí)，鼓勵(lì)電動(dòng)汽車制造商在采購中優(yōu)先選擇低碳足跡、可回收設(shè)計(jì)的電池，有助于提升電池包制造商采用可回收設(shè)計(jì)策略的積極性，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同綠色轉(zhuǎn)型。

研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、廣東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國工程院項(xiàng)目等資助。

相關(guān)研究成果以Deciphering Stakeholder Strategies in Electric Vehicle Battery Recycling: Insights from a Tripartite Evolutionary Game and System Dynamics為題，發(fā)表于Journal of Cleaner Production期刊。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2024.142174