基于Blockchain的新能源汽车动力电池回收供应链模式

构建高效的动力电池回收网络对新能源汽车产业发展具有重要的作用。考虑到动力电池回收网络的供应链运营特征,首先,应用扎根理论对传统回收模式下新能源汽车动力电池回收溯源管理中存在的回收主体间协调、回收信息溯源和回收过程监管等技术需求,与区块链分布式记账、共识机制、智能合约等技术特性之间的关系进行分析;其次,分析区块链技术下回收主体间信息共享和回收信息网络化传递的可行路径,构建由基础层(回收信息流数据存储)、核心层(回收信息共享传递)和应用层(回收参与方协作)构成的回收供应链信息平台模型;再次,搭建基于区块链的新能源汽车动力电池回收供应链体系框架,分析电池生产商主导(BML)、整车生产企业主导(VML)、生产商联合体主导(MAL)和第三方主导(TPL)等四种回收供应链模式的特点;最后,通过构建DEA模型对回收效率进行实证分析和量化评价。研究表明,区块链技术下的回收供应链模式其效率高于传统回收模式,且MAL模式和TPL模式下的回收效率最高,BML模式和VML模式下的回收效率则次之。研究结论为企业应用区块链技术进行新能源汽车动力电池回收网络构建与回收运营决策优化提供参考。

Closed-loop Supply Chain Based Battery Swapping and Charging System Operation: A Hierarchy Game Approach

To realize optimal day-ahead operation of battery swapping and charging systems(BSCSs),a closed loop supply chain(CLSC)based management scheme is proposed,where the game theory is adopted for benefits allocation.The CLSC is used to depict the battery-swapping-charging process between the battery charging stations(BCSs)and battery swapping stations(BSSs).The arrival,departure and swapping service of electric vehicles(EVs)at BSSs is modeled as distinct queues based on the network calculus theory.The depleted batteries(DBs)and well-charging batteries(WBs)based interaction among BCSs and BSSs is formulated as a Stackelberg game.In the game,one BCS acts as the leader and the BSSs act as the followers.The BCS sets optimized prices to maximize its utility and the BSSs optimally demand WBs,supply DBs and provide battery swapping services to maximize their own utilities while guaranteeing the quality of service(QoS)needed for battery swapping.The existence of Stackelberg equilibriums(SEs)of the proposed game is proved.A differential evaluation based hybrid algorithm is proposed to compute an SE.The effectiveness of proposed method has been demonstrated by the simulation results,guaranteeing the QoS and balancing benefits among the BCS and BSSs while maximizing social welfare.

非理性偏好下动力电池再制造供应链最优决策与协调研究

考虑动力电池剩余容量不确定特征,构建由电池供应商和汽车制造商组成的再制造供应链,分别探讨决策双方完全理性、单向非理性偏好和双向非理性偏好等5种决策情形下的均衡解。研究发现:动力电池再制造容量起始点对回收量具有正向作用。在双向非理性偏好情形下,供应商的利他(公平)偏好程度增加导致制造商和系统总利润提高(降低),而自身利润总是降低;制造商的非理性偏好对供应链成员及系统利润的影响与供应商的非理性偏好程度有关。在单向非理性情形下,供应链成员的利他(公平)偏好程度增加导致自身利润下降(上升)而对方利润上升(下降)。两部定价契约和收益共享契约能够实现双向非理性偏好情形下再制造供应链的协调。

不同偏好倾向下动力电池供应链定价决策

随着国内外对环境保护与可持续发展的持续关注,动力电池行业日益进入人们视野,其对于推动电动汽车产业、缓解能源危机具有重要意义。基于此研究了自利偏好、汽车制造商单向互惠偏好、动力电池生产商单向互惠偏好和双向互惠偏好四种不同偏好情形下,动力电池生产商与汽车制造商二者的定价决策与利润关系,以期为动力电池生产商与汽车制造商如何建立互惠偏好关系,实现共赢发展提供一些参考。研究表明,在单向互惠偏好情形下,具有互惠偏好倾向的参与方的自身利润会降低;当供应链双方均展现出较高的互惠偏好倾向时,各自的利润和供应链的利润均高于自利偏好下的水平。

碳交易政策下动力电池闭环供应链定价决策

为探讨实施碳交易政策对新能源汽车动力电池回收和减排决策的影响,基于动力电池生产者责任延伸制度,建立以整车制造商为主导的动力电池闭环供应链的Stackelberg博弈模型,引入碳交易政策和动力电池成本系数,通过对比分析碳交易政策实施前后供应链各成员的定价决策,探究碳交易市场价格、碳减排成本、动力电池成本系数对各主体定价决策和整车制造商减排水平的影响。研究发现政府实施碳交易政策始终能够提高动力电池的回收价格和回收量;碳减排成本和碳价的比值越低,越有利于推动新能源汽车产业的发展与碳中和进程;动力电池成本系数与动力电池回收价格、回收总量正相关,与碳排放量负相关,与新能源汽车价格和市场需求、企业碳减排水平无关。

以技术与供应链管理获取行业竞争优势——基于格林美案例的研究

动力电池回收再利用行业具有确定且快速的发展态势,也因此吸引了大量企业。首先,对动力电池回收再利用行业进行系统分析,指出:明确的行业增长空间和存续时间,要求企业不断提升技术;产品特点和行业发展阶段,要求企业以技术能力作为竞争根本;回收行业供应分散的特点对供应链管理的要求较高,因此,技术研发和供应链管理是行业内企业开展竞争的关键。其次,对格林美公司的案例总结归纳,以此阐述和验证提出的观点,同时指出格林美在技术方面的优势来源于企业创始人对创新的重视、研发经费的投入和技术激励机制,而自主研发为主的研发方式提升了企业的研发效率和技术的产业化水平。在供应链管理方面,通过稳定供应源、进入下游核心企业供应链的方式保障供需的稳定性,而技术优势能提升企业的供应链话语权,并完善供应链的国际化布局。

损失规避下考虑梯次利用的退役动力电池回收

废旧动力电池的处理已成为当前新能源汽车“退役潮”带来的关键问题。为了帮助动力电池制造商在“退役潮”中规避损失,并做好退役动力电池的回收再利用工作,在由一个损失规避的动力电池制造商、一个风险中性的汽车企业、一个消费者市场和一个梯次利用市场组成的闭环供应链中,考虑退役动力电池供给量不确定的市场下,采用心理账户分离法刻画制造商的损失规避决策模型。首先,分别构建了固定回收价下的汽车企业回收模式、回收价不确定下的汽车企业回收模式、制造商和汽车企业共同回收模式,讨论了汽车企业的回收价、制造商的回收价和回收量,表明制造商直接参与回收业务有助于提高回收量。然后,分析了回收量参数的敏感性,指出了可梯次利用比例的提高、损失规避程度的加深、潜在市场供给量的减小均会降低回收量。最后,应用数值实验探索了上述参数对企业效用的影响,表明制造商开启直接回收业务能够增加企业的效益,由此建议制造商适时开展直接回收业务。

政府监管下动力电池梯次利用闭环供应链三方演化博弈分析

基于动力电池梯次利用和政府实施奖惩机制双情境下,构建了“制造商-梯次利用商-政府监管部门”三方演化博弈模型。分析了不同条件下,三方博弈系统的演化稳定策略,探讨了各因素对三方策略选择的影响。采用数值仿真分析验证了重点参数变化对演化博弈过程和结果的影响。结果表明:企业间互惠合作与政府设定合理的奖惩机制均有利于提升产业资源循环利用水平;政府增强奖罚力度有利于规范企业行为,但增大奖励会使政府严格监管概率下降,政府监管部门在发挥奖惩机制效用的同时对市场进行严格监管,更有利于梯次利用水平稳步提升。

考虑需求和质量双重风险的动力电池回收定价策略和协调机制研究

合理的定价策略和有效的协调机制是保障即将大量报废的动力电池实现回收利用的重要手段。本文同时考虑动力电池回收利用中来自市场的需求风险和来自回收渠道的质量风险,构建了两阶段逆向供应链分散式和集中式定价模型,发现分散决策下的最优回收价格始终低于集中决策下的最优回收价格,逆向供应链存在双重边际化现象;进一步,基于风险共享契约提出完全补偿契约来协调供应链,从而使供应链成员实现帕累托改进,并结合具体算例提出了相应的建议。

不同回收补贴政策下新能源汽车动力电池闭环供应链运营决策研究

为了比较按回收量补贴和按回收电池容量补贴对提高新能源动力电池闭环供应链回收率的有效性,运用博弈论建立3个回收决策模型。研究表明:①在按回收电池容量补贴政策下,随着补贴系数的增大,回收率可能减小;②与无补贴相比,按回收量补贴政策下的回收率较大,而按回收电池容量补贴政策下的回收率可能较小;③当补贴总金额相等时,按回收量补贴政策下的回收率大于按回收电池容量补贴政策下的回收率。此时,按回收量补贴政策下的制造商利润更高,按回收电池容量补贴政策下的零售商利润和消费者福利更高,而两种补贴政策下社会福利的高低与补贴系数的大小有关。

政府基金政策下动力电池闭环供应链回收渠道选择

随着新能源汽车动力电池报废潮来袭,我国动力电池回收利用行业已步入回收政策体系建设和渠道建设的关键时期。为分析政府政策对报废动力电池回收渠道的影响,考虑将动力电池的生态设计水平与回收数量作为奖励因子的政府基金政策,研究在该政策下动力电池闭环供应链回收渠道的选择问题。构建有无政府基金政策影响的6种动力电池闭环供应链回收渠道模型,分析政府基金政策对最优决策、利润和环境效益的影响,研究基金政策与社会总福利和政府财政收支的关系,并从不同成员的偏好角度讨论最佳回收渠道。研究结果表明:政府实施基金政策会提高生态设计水平,环境效益以及供应链中各成员的利润;制造商与零售商都青睐于制造商回收渠道,第三方回收企业希望独自承担回收活动,而消费者选择零售商或第三方企业回收会获得更高的差价;政府从社会福利角度偏向于制造商回收,但制造商回收渠道不利于财政收支平衡角度。

政府补贴下考虑规模效应的动力电池梯次利用闭环供应链决策与协调

针对零售商主导的考虑政府补贴和规模效应的动力电池闭环供应链,研究成员最优决策及协调问题。分别在无补贴、补贴零售商、补贴制造商、补贴第三方回收商四种情形下,分析了补贴对象、规模效应、再制造动力电池比例对成员最优决策及利润的影响,并实现了闭环供应链的协调。研究表明:政府补贴能够降低零售价,提高回收率以及各成员利润;补贴第三方回收商相比补贴零售商和补贴制造商而言,回收率以及第三方回收商利润提高更为明显,补贴零售商和补贴制造商相比补贴第三方回收商而言,零售价降低、制造商和零售商利润提高更为明显;可用于再制造的废旧动力电池比例增大能够降低动力电池销售价格,提高动力电池回收率;第三方回收商规模效应的增大有利于降低零售价格,提高动力电池产品回收率及闭环供应链各成员收益。

新能源汽车动力电池闭环供应链回收补贴策略——基于演化博弈的分析

达到使用寿命的动力电池若不能得到有效的回收利用,会造成经济损失并引发严重环境问题。本文以演化博弈方法为基础,分析由整车厂(OEMs)和4S店构成的二级闭环供应链对动力电池回收策略选择。结果表明:对闭环供应链中整车厂和4S店回收补贴策略影响的关键因素是双方补贴后的收益增加率。当二者回收补贴后的收益增加都很大时,那么双方都会采用回收补贴策略;当补贴成本高于补贴后增加的收益时,政府可以通过减税等方式补贴激励企业参与动力电池回收。

闭环供应链企业合作对新能源汽车动力电池回收与再利用的影响

文章运用系统动力学模型分析闭环供应链企业合作程度对新能源汽车电池动力回收与再利用的影响。分析结果表明:在对新能源汽车动力电池生产、拆解、梯次利用技术自主创新的情景下,依靠技术引进的情景下,在“自主创新+技术引进”的情景下,企业合作程度对新能源汽车动力电池回收与再利用效果均有显著影响,而且提升闭环供应链企业合作程度可以增强动力电池的回收与再利用效果。在较低的企业合作程度下,三个情景中的动力电池回收与再利用效果差异不显著,在适中和较高的企业合作程度下、技术引进的情景下和“自主创新+技术引进”的情景下的动力电池回收与再利用效果差异不显著,但都优于自主创新情景下的效果。

工艺创新视角下动力电池逆向供应链的回收模式研究

再制造动力电池工艺创新背景下,研究动力电池逆向供应链的回收模式决策问题。分别构建动力电池生产商回收、新能源汽车制造商回收以及两者共同回收时的逆向供应链模型,分析不同回收模式对再制造动力电池工艺创新水平、回收量和利润等的影响,从而确定最佳的工艺创新水平和回收模式。研究表明:1) NEV (新能源汽车)制造商单独回收模式最不利于动力电池的回收和工艺创新,两者共同回收且PB (动力电池)生产商回收的废旧电池比重为0.67时,废旧电池回收量和工艺创新水平最高;2) PB生产商和NEV制造商的利润总是在对方负责回收时最低,而当PB生产商回收比重大于0.33时,两者均可在共同回收模式下实现利润最高;3)不论在哪种回收模式下,再制造动力电池工艺创新的投入成本系数和废旧电池回收难度越低,工艺创新水平对成本节约的影响程度越高时,废旧电池回收量、工艺创新水平以及逆向供应链的利润越高。

政府干预下的闭环供应链网络优化——以新能源汽车动力电池为例

当前,我国相关方面的政策开始逐渐表现出向新能源汽车关联行业倾斜的趋势,促进了该产业的产能和新能源汽车销量的不断提升。在可预知的未来阶段,由于动力电池性能老化、系统升级等多种因素的影响,新能源汽车的报废数量必然大幅度增加。在这样的宏观背景下,以新能源汽车动力电池为核心的闭环供应链网络建设、优化工作就显得尤为重要,而政府也必须在相关问题的解决过程中彰显出更重要的价值和更突出的作用。基于此,文章将结合过往的研究经验和对有关政策、著述的解读与分析,从政府干预的角度出发,通过文献查阅、案例分析等方法获取相关资讯,围绕政府干预下的闭环供应链网络优化进行分析并提出相应的见解和策略性建议,以资相关研究者参阅、分析。

动力电池双渠道闭环供应链补贴机制研究

在无补贴消费者、补贴消费者以及补贴回收商3种补贴模式下,构建了动力电池双回收渠道的闭环供应链,并对不同时期的补贴对象选择及其对供应链产生的影响进行了研究。研究发现:在一定范围内,采取补贴措施总是有利于供应链的,不论采取哪种补贴模式,闭环供应链各环节及整体利润总是高于无补贴模式,且相较于补贴消费者,补贴零售商和整车制造商对供应链各环节和整体利润影响较大。但由于政府在不同阶段目标存在差异,补贴对象的选择存在变化。新能源汽车市场初入和早期发展阶段,政府需要通过补贴消费者模式来提升使市场需求量,而当销售市场趋于稳定和成熟时,政府应考虑提高动力电池回收再制造积极性和供应链效率,在补贴两回收商的策略下,更侧重于对整车制造商的补贴,以激发闭环供应链各环节回收再制造积极性,打造绿色低碳动力电池闭环供应链。

EPR约束下考虑CSR行为和梯度利用的动力电池供应链回收策略

文章在EPR约束下探究动力电池供应链承担延伸责任的主体,以及考虑企业社会责任行为和梯度利用的回收策略问题。构建了由单一电池商、汽车品牌商、梯度利用企业以及消费者组成的动力电池供应链,在电池商和汽车品牌商分别承担延伸责任下利用Stackelberg博弈理论分析了电池商、电池商和梯度利用企业、汽车品牌商、汽车品牌商和梯度利用企业四种情形下CSR努力的回收策略,最后利用MATLAB对数值算例进行仿真。结果表明:CSR努力成本会被供应链成员通过正向供应链(提高批发价格和零售价格)转移给消费者承担;梯度利用可以增加批发和零售价格以及供应链成员CSR水平及系统利润;当价格敏感度和研发成本都很高,电池商CSR努力下的系统利润较优;当价格敏感度和研发成本都很低,汽车品牌商和梯度利用企业参与CSR努力的系统利润最高。

新能源汽车电池回收再制造策略研究

本文针对我国新能源汽车产业现在面临的回收再制造问题,分析了我国新能源汽车的供应链基本情况以及回收再制造过程中存在的问题,结合国内外学者关于回收再制造闭环供应链的相关研究,从供应链管理的角度提出了新能源汽车电池的回收再制造策略,以促进新能源汽车电池回收产业规范高效发展。

政府碳税和补贴下的动力电池回收渠道契约协调

在国家“双碳”目标背景下,聚焦研究政府向电池生产商征收低碳环保税、对回收企业实施回收补贴的组合激励政策对动力电池回收闭环供应链的影响。考虑由电池生产商主导下的动力电池闭环供应链,分析分别在单渠道回收模式和双渠道回收模式下对动力电池闭环供应链进行回收成本分担与收益共享契约协调的结果,并对组合政策设计的效果进行分析。研究发现:(1)低碳环保税和回收补贴机制能够有效提高废旧电池回收量,组合政策的设计能有效引导动力电池闭环供应链的回收行为;(2)双渠道回收模式下的回收量和企业利润均高于单渠道回收模式下的回收量和企业利润,竞争回收有利于促进回收;(3)在回收成本分担与收益共享契约的协调下,回收量和供应链总利润能够达到集中决策下的理想情况,且在不同回收模式下,当成本分担比例和收益共享比例合理设置时,电池生产商和汽车制造商的利润均高于分散决策时的利润。因此,在激励组合政策下,回收成本分担与收益共享契约能够有效协调动力电池闭环供应链,电池生产商和汽车制造商进行契约合作才是最优策略。