生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度下動力電池定價決策與回收渠道選擇
本文是一篇決策模擬論文,本文研究的對象是動力電池閉環(huán)供應(yīng)鏈,但現(xiàn)實中多數(shù)情況下動力電池作為電動汽車的重要組成部分,是以電動汽車整體銷售給消費(fèi)者,未來可考慮對電動汽車供應(yīng)鏈進(jìn)行研究。
1 引言
1.1 研究背景
隨著石油資源的衰減、技術(shù)的革新和環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng),電動汽車和動力電池的發(fā)展備受關(guān)注。在國家政策的大力支持下,我國新能源汽車近年來增勢迅猛。但新能源汽車動力電池壽命較短,自2020年逐漸迎來較大規(guī)模的報廢期。從新能源汽車退役的動力電池仍然具有梯次利用價值,可梯次應(yīng)用于多個領(lǐng)域,政府也鼓勵對動力電池“先梯次利用后再生處理”。此外,廢舊動力電池回收具有經(jīng)濟(jì)價值和資源回收價值,可降低我國動力電池生產(chǎn)原料對于國外的依賴度。但目前動力電池存在回收渠道混亂,在運(yùn)輸和儲存方面要求較高,單一渠道的回收難以實現(xiàn)動力電池再制造的規(guī)模經(jīng)濟(jì),梯次利用率不高等問題,所以建立完善的動力電池回收體系,實現(xiàn)動力電池的閉環(huán),對提升資源利用和促進(jìn)環(huán)境保護(hù)都具有積極的意義。
(1)新能源汽車增勢迅猛,動力電池逐漸進(jìn)入報廢期
國家政策大力支持,新能源汽車增勢迅猛。2021年國家政府工作報告和《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》提出,“十四五”期間要加快發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu),大力發(fā)展新能源,推動我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展,加快建設(shè)汽車強(qiáng)國。到2025年,新能源汽車新車銷售量達(dá)到汽車新車銷售總量的20%左右。到2035年,純電動汽車成為主流的銷售車輛。
決策模擬論文怎么寫
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1.2 研究意義
1.2.1 理論意義
近年來,盡管很多學(xué)者已經(jīng)圍繞動力電池閉環(huán)供應(yīng)鏈開展了諸多研究,但是仍然存在很多地方值得進(jìn)一步研究和探討。本文考慮了EPR下制造商、專業(yè)回收企業(yè)、梯次利用企業(yè)競爭回收廢舊動力電池的情況,構(gòu)建了不同主體競爭回收的動力電池供應(yīng)鏈模型,對于豐富動力電池閉環(huán)供應(yīng)鏈相關(guān)的研究具有理論意義。
(1)本文可以豐富動力電池閉環(huán)供應(yīng)鏈方面的相關(guān)研究。雖然很多學(xué)者圍繞動力電池閉環(huán)供應(yīng)鏈開展了研究,但是已有研究較少考慮動力電池的梯次利用的特點(diǎn),很少有研究對報廢動力電池進(jìn)行分類,忽略了回收的動力電池質(zhì)量上的差異性,在動力電池閉環(huán)供應(yīng)鏈中很少引入梯次利用企業(yè)進(jìn)行研究,因此本文對生產(chǎn)者責(zé)任延伸制下考慮梯次利用特點(diǎn)和梯次利用企業(yè)參與競爭回收動力電池的研究,可以在一定程度上彌補(bǔ)現(xiàn)有研究的不足。
(2)本文能夠在一定程度上對動力電池回收渠道選擇進(jìn)行補(bǔ)充。已有研究中的回收渠道的主體主要包括制造商、銷售商和第三方企業(yè),回收渠道有單渠道和多渠道,很少有研究考慮梯次利用企業(yè)進(jìn)行回收。本文考慮了制造商、專業(yè)回收企業(yè)、梯次利用企業(yè)競爭回收廢舊動力電池的情況,考慮了梯次利用企業(yè)參與競爭回收動力電池,能夠在一定程度上對動力電池回收渠道選擇研究進(jìn)行補(bǔ)充。
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2 理論基礎(chǔ)與文獻(xiàn)綜述
2.1 理論基礎(chǔ)
2.1.1 閉環(huán)供應(yīng)鏈
最初,學(xué)術(shù)對于閉環(huán)供應(yīng)鏈(CLSC)的關(guān)注始于Dowlatshahi(2000)[1]。Guide 和Van Wassenhove (2009)對閉環(huán)供應(yīng)鏈給出了定義,認(rèn)為閉環(huán)供應(yīng)鏈管理是系統(tǒng)性的設(shè)計、控制和運(yùn)行,以實現(xiàn)產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)最大限度地創(chuàng)造價值,并隨著時間的推移以不同的形式來實現(xiàn)[2]。Govindan等(2015)和Peng等(2020)對閉環(huán)供應(yīng)鏈相關(guān)研究進(jìn)行了綜述,給出了閉環(huán)供應(yīng)鏈的概念的發(fā)展過程[3-4]。
閉環(huán)供應(yīng)鏈思想是將正向供應(yīng)鏈與逆向供應(yīng)鏈相結(jié)合,實現(xiàn)產(chǎn)品的循環(huán)再生,從利用原材料進(jìn)行生產(chǎn)到消費(fèi),回收和循環(huán)利用,對產(chǎn)品的全生命周期進(jìn)行管理,減少資源的浪費(fèi)和對環(huán)境產(chǎn)生的污染。閉環(huán)供應(yīng)鏈一般具有閉合循環(huán)、時間地點(diǎn)與質(zhì)量等不確定、運(yùn)作復(fù)雜,目標(biāo)多樣、供需不平衡、增值性等特點(diǎn)。
根據(jù)不同的劃分方法, 閉環(huán)供應(yīng)鏈分成不同的類型。根據(jù)回收物品處理方式的不同,可以將閉環(huán)供應(yīng)鏈分為再利用閉環(huán)供應(yīng)鏈、再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈和再循環(huán)閉環(huán)供應(yīng)鏈三類。根據(jù)回收渠道的不同,可以將閉環(huán)供應(yīng)鏈分為單渠道閉環(huán)供應(yīng)鏈、雙渠道閉環(huán)供應(yīng)鏈和多渠道閉環(huán)供應(yīng)鏈等。本文對于動力電池閉環(huán)供應(yīng)鏈的研究,考慮了雙渠道和三渠道競爭回收廢舊動力電池,考慮了制造商、專業(yè)回收企業(yè)、梯次利用企業(yè)三個主體參與到廢舊動力電池的回收中。
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2.2 文獻(xiàn)綜述
2.2.1 動力電池閉環(huán)供應(yīng)鏈相關(guān)研究
對動力電池閉環(huán)供應(yīng)鏈的研究,包括不同主體主導(dǎo)下的動力電池閉環(huán)供應(yīng)鏈決策研究,不同回收渠道下的競爭與回收契約設(shè)計,供應(yīng)鏈成員最優(yōu)決策及協(xié)調(diào)問題和動力電池閉環(huán)供應(yīng)鏈回收補(bǔ)貼策略等方面。
謝家平等(2020)建立了動力電池回收的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò),對不同回收模式下的閉環(huán)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)進(jìn)行了研究[13]。Gu等(2018)探討了動力電池閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價與收益問題[14]。Yan和Xie(2020)研究了動力電池閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價問題[15]。張川和陳宇瀟(2021)研究了集中和分散模式下回收規(guī)模效應(yīng)和動力電池再制造的比例對動力電池閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價決策的影響,并考慮了政府補(bǔ)貼下供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)問題[16]。張子健等(2020)研究了考慮EPR下的動力電池閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價策略與協(xié)調(diào)機(jī)制[17]。楊康康等(2022)在對動力電池回收的研究中考慮了梯次利用的特點(diǎn)[18]。Zhao等(2020)研究了動力電池閉環(huán)內(nèi)供應(yīng)鏈各成員的利潤的變化[19]。Zhao等(2021)探討了我國動力電池回收閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價策略[20]。種大雙等(2020)研究了動力電池閉環(huán)供應(yīng)鏈中不同主體作為主導(dǎo)者分散和集中不同模式下各主體的最優(yōu)定價決策[21],Zhu和Li(2020)分析了雙渠道回收下的動力電池閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價問題[22]。
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3 動力電池回收處理與閉環(huán)供應(yīng)鏈分析 .................. 19
3.1 動力電池回收與處理 ........................ 19
3.1.1 動力電池回收渠道模式 ............................ 19
3.1.2 動力電池回收與處理流程 ............................ 20
4 考慮生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度的動力電池閉環(huán)供應(yīng)鏈定價模型 .......... 29
4.1 問題描述、模型假設(shè)與參數(shù)設(shè)置 ..................... 29
4.1.1 問題描述 ................................... 29
4.1.2 基本假設(shè) ..................................... 29
5 算例分析與回收渠道選擇 ................... 47
5.1 算例數(shù)據(jù) ...................................... 47
5.2 算例分析 .............................. 47
5 算例分析與回收渠道選擇
5.1 算例數(shù)據(jù)
通過文獻(xiàn)資料和從動力電池相關(guān)企業(yè)官網(wǎng)收集的數(shù)據(jù),進(jìn)行算例分析,主要數(shù)據(jù)說明如下:
(1)據(jù)中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟資料,新能源汽車增勢迅猛,動力電池需求激增,某一品牌動力電池市場需求相關(guān)參數(shù)假設(shè)0D =300000,?=1.5;
(2)動力電池制造價格一般按電池容量千瓦時計價,按照網(wǎng)上公開資料平均價格約為1500元/千瓦時,動力電池容量按照60千瓦時計算,則動力電池平均制造成本c 90000m=元;利用回收后的廢舊動力電池再制造新的動力電池的成本比利用原材料生產(chǎn)的成本更低,因此假設(shè)動力電池再制造成本70000remc=元;
(3)不同回收渠道的建設(shè)成本是不同的,專業(yè)回收企業(yè)回收網(wǎng)絡(luò)較完善,考慮到不同主體回收渠道建設(shè)的差異,假定動力電池回收的固定成本的大小關(guān)系為制造商>梯次利用企業(yè)>專業(yè)回收企業(yè),分別為70000000MI=元,40000000UI=元和20000000RCI=元;
(4)參考Tang等(2018)[45],不同回收渠道之間的競爭強(qiáng)度關(guān)系假定為M&RC&U> M&RC> M&U,因此假設(shè)h=0.5,1h=0.3,2h=0.2;
(5)假設(shè)消費(fèi)者都是對回收價格比較敏感的,假定消費(fèi)者自愿免費(fèi)返還的動力電池數(shù)量W=0;
(6)參考Madlener和Kirmas(2017)[58],假定梯次利用企業(yè)可以從動力電池梯次利用產(chǎn)品中得到的利潤為?=20000元;
(7)政府為促進(jìn)回收的單位監(jiān)督成本s=1.2;
(8)單位動力電池產(chǎn)生的環(huán)境效益為E=6000元。
決策模擬論文參考
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6 結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
通過分析得出如下研究結(jié)論:
(1)電動汽車的超預(yù)期增長增加了對動力電池的需求,動力電池回收有較高的經(jīng)濟(jì)價值和資源價值,我國動力電池生產(chǎn)所需礦產(chǎn)資源儲量少,動力電池生產(chǎn)所需的原材料對外依存度大,動力電池不回收或不規(guī)范處置容易產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,因此動力電池的回收是十分必要的。我國逐漸迎來大規(guī)模的廢舊動力電池,但動力電池回收率不高,回收渠道不規(guī)范,目前有相當(dāng)一部分動力電池流入了小作坊,小作坊不合規(guī)的拆解處理等會帶來嚴(yán)重的環(huán)境和安全隱患。政府應(yīng)規(guī)范回收渠道,促進(jìn)正規(guī)企業(yè)動力電池的回收,提升動力電池回收的價值,緩解目前國內(nèi)動力電池生產(chǎn)所需原材料供不應(yīng)求的情況。
(2)基于生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度,動力電池回收第一責(zé)任方為電池制造商,其次參與回收的還有專業(yè)回收企業(yè)和梯次利用企業(yè)。通常專業(yè)回收企業(yè)只回收電池但不具備生產(chǎn)梯次利用產(chǎn)品的能力,而梯次利用企業(yè)不僅可以進(jìn)行梯次利用產(chǎn)品的生產(chǎn),還可以直接參與動力電池的回收。
(3)對制造商而言,以利潤為決策目標(biāo)時最優(yōu)的回收渠道為僅與專業(yè)回收企業(yè)競爭回收或與專業(yè)回收企業(yè)、梯次利用企業(yè)三者競爭回收,一定條件下均能實現(xiàn)制造商利潤的最大化。當(dāng)制造商所在的閉環(huán)供應(yīng)鏈中缺少專業(yè)回收企業(yè)時,即制造商僅與梯次利用企業(yè)競爭回收時,制造商所取得的利潤低于有專業(yè)回收企業(yè)參與回收時的利潤。因此,制造商在進(jìn)行回收渠道選擇時,應(yīng)該選擇有專業(yè)回收企業(yè)參與競爭回收動力電池的回收渠道,以此來實現(xiàn)利潤的最大化。
參考文獻(xiàn)(略)