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为应对动力电池回收(RPB)受镍、钴、锂价格波动冲击的问题,研究人员基于系统动力学(SD)模型,评估拆解补贴、R&D 补贴、碳配额及综合政策效果。发现 R&D 补贴政策效果最优,综合政策具协同效应,为行业政策制定提供量化依据。
随着全球 “双碳” 目标推进,电动汽车(EV)产业迅猛发展,然而动力电池使用寿命通常为 5-8 年,中国预计 2025 年需回收的退役动力电池将达 111.7 GWh,较 2020 年增长超 5 倍。退役电池若处置不当,不仅可能引发触电、火灾等安全事故,还会造成重金属和电解液污染,威胁生态环境与人体健康。同时,中国镍、钴、锂等动力电池关键金属资源储量匮乏,对外依存度高(如钴进口依存度常达 80% 以上),原材料价格波动(如 2021-2022 年锂价上涨 738%,2022-2023 年锂价又暴跌 75%)严重影响电池回收市场的稳定性与经济性,亟需有效政策缓解冲击。
在此背景下,国内研究机构的研究人员开展了关于动力电池回收(RPB)受原材料价格波动影响及政策效果的研究,相关成果发表在《Environmental Impact Assessment Review》。该研究旨在明确镍、钴、锂价格波动对 RPB 的差异化影响,并评估不同政策的调控效果,为政策制定提供科学依据。
研究人员构建了包含原材料、效益、需求和回收子系统的系统动力学(SD)模型,设置了拆解补贴、研发(R&D)补贴、碳配额政策及综合政策等场景,通过定量分析不同政策对回收速率和经济收益的影响来开展研究。
研究结果
原材料价格波动对回收速率的影响
通过设置镍、钴、锂价格为基准波动(1 倍)、中等波动(1.2 倍)、高波动(1.4 倍)和低波动(0.6 倍)四种场景,发现钴价格波动对动力电池回收速率的影响最大,其次为镍,最后是锂。在原材料价格基准波动场景下,2023-2030 年期间呈现一定的回收速率变化趋势。
单一政策效果评估
拆解补贴、R&D 补贴和碳配额政策均能有效缓解价格波动对 RPB 的影响。其中,R&D 补贴政策效果最为显著,相较于 2023 年,8.4 亿元的 R&D 补贴可使 2030 年回收速率提升 118%,经济收益提升 101%。这表明技术创新补贴能通过降低生产成本、提升回收企业竞争力来增强市场稳定性。
综合政策的协同效应
综合政策(同时实施拆解补贴、R&D 补贴和碳配额政策)较效果最佳的单一政策(R&D 补贴),可使回收速率额外提升 6%,经济收益额外提升 11%,展现出显著的协同增效作用,进一步优化了政策组合的整体效能。
研究结论与意义
研究结论表明,镍、钴、锂价格波动对 RPB 的影响存在显著差异,钴价波动对回收速率影响最强,锂价波动对经济收益影响最显著。单一政策中,R&D 补贴政策缓解价格波动冲击的效果最优,而综合政策通过多维度协同,能更有效地提升回收速率和经济收益。
该研究首次定量揭示了关键金属价格波动对 RPB 的异质性影响,并系统评估了不同政策的效果,为政策制定者提供了重要参考:在追求回收速率和经济收益最大化时,优先选择综合政策;当财政条件紧张时,可优先实施 R&D 补贴政策。研究成果对于保障动力电池产业可持续发展、缓解关键金属资源供需矛盾、降低环境风险具有重要意义,为中国在全球供应链重构中提升资源保障能力提供了科学的政策路径。
研究中主要采用的关键技术方法为系统动力学(SD)模型构建与政策场景模拟分析,通过整合多源数据(如官方统计数据、相关文献参数),设置不同政策实施水平的场景,定量评估政策效果,未涉及具体样本队列来源。