循环经济的链条究竟是如何搭建的?很容易检索到这一类案例:通过技术创新、金融支持并配合机制设计等,资源利用闭环(Closed Loop)得以连接。不过,这些明确的成果往往难以模仿。
因为,起到更关键作用的,是背后微观的人和动力机制,即形成协作的过程。它们可能偏向于琐碎,因此不足于外人道。比如:闭环中的关键环节究竟如何连接,如何随着外界因素变化而动态调整,利益相关方如何共同参与化解困难,乃至这类工作如何在系统中推广。
现实中,相应过程决定了循环经济链条的韧性。如果抱有长期主义的视角,考虑到未来资源环境压力的加强和市场格局的变动,就会越发意识到其重要的作用。我们希望能够描述这些更为细致和深层次的因素,即循环经济链条上的人员如何协力共进。尤其是,在跨国行动的链条上,有更多创新的潜力,也有更多要面对的障碍和难题。
2024年9月,宝马沈阳生产基地,这里是宝马集团全球最大的生产基地。
从此前“永续之道:跨国的循环行动”征集到的案例中,我们注意到宝马在中国推进的循环实践。从循环经济先行者德国而来的这家豪华车企,1994年设立中国办事处、2003年在华合资建厂并持续投入,在价值链上构建了诸多循环闭环,如今正在迎接电力化转型的挑战,其间持续推进包括动力电池闭环回收在内的循环。那么,人们如何采取想法和行动去促成这些循环,面对种种变动的压力,链条上的各方又如何反应,其间有哪些因素在发生作用?
2024年9月,我们来到宝马沈阳生产基地、北京总部等地探访,并拜访了相应价值链上的参与者,尝试回答上述问题,并总结相应要点,希望能为更多主体构建循环经济闭环的过程提供参照和启发。
以动力电池闭环回收为例:提早布局,多层次的开拓与连接
有关宝马退役动力电池的循环链条,是我们最感兴趣的。早在2017年,国家尚未出台相关办法时,宝马中国已前瞻性推进动力电池闭环回收工作,并以市场化为原则,令参与方都能获利,如今已能实现100%动力电池原材料闭环回收,国产与进口的宝马在中国销售的新能源汽车,其退役电池都纳入这一闭环,并尽量在回收前最大化利用退役电池剩余价值。这一相对成熟的闭环范例,也成为同行业的参照对象。
这一循环究竟是如何搭建的?华晨宝马高压电池业务拓展高级经理胡晓嵩介绍,这背后是意识使然。汽车生产所涉及的材料、能源等,宝马都会考虑如何将其纳入循环经济;到了新能源汽车时代,作为价值最高、对环境影响最大的零部件,动力电池自然需要被重点考量。追溯起来,宝马2013年推之诺电动车时已有回收概念,2017年搭建自研的电池溯源管理系统,已在电池回收领域布局。
2024年9月,华晨宝马高压电池业务拓展高级经理胡晓嵩。 权义 图
关键还是新能源汽车的市场机会。2019年是新能源汽车加速发展的一年。在国家出台规定之前已搭建溯源系统的宝马中国,抓住这一契机,与工信部首批动力电池回收白名单上的五家企业之一华友循环、有良好合作基础的电芯提供商宁德时代等,推进对动力电池全生命周期的监控。
对企业而言,循环经济链条的经济性最为重要。由于绝大部分动力蓄电池尚未退役,企业的合作机制尚有待建立,国家层面政策的具体执行,与地方新能源市场准入补贴紧密相关。而相比之下,宝马搭建的闭环,不仅满足国家基本要求,数据与国家平台对接,还更多考虑业务模式的经济性。2022年4月,这一平台将中远海运的物流服务纳入,实现了退役动力电池闭环回收的全产业链联动。镍、钴、锂等核心原料会高比例提炼,全数返回电芯供应商和宝马在中国的电池生产体系,用于新电池的生产制造。
这一闭环的经济性是如何实现的?透明信息与及时交互,起到极大作用。华晨宝马新能源业务管理高级经理胡晓嵩介绍,宝马的数字化溯源平台,可以跟踪相应动力电池的全生命周期,过程中简化回收路径,确保物流高效运营。所有参与者,包括回收商、物流公司、4S店等,都可通过自身端口掌握数据情况并完成工作。
“不光是满足编码溯源、妥善处理等要求,更多涉及实体电池交接过程。比如,电芯中有哪些化学材料;电芯如何从宝马工厂抵达4S店,又如何到物流公司,接着到华友循环;最终接收的电芯是什么型号,有哪些原材料,回收比例是多少;这些原材料如何回到宁德时代,做成新的电芯交还给宝马。交接步骤繁多,需要非常高效、准确的IT平台支持。”胡晓嵩介绍。
该平台在运转中不断完善。据宝马2023可持续发展报告,2023年期间,平台共回收了1041吨电池再生材料,并重新加工成全新的电池组,成为2400辆BMW i3 eDrive 35L 的电池包,达到与全新电池相同的质量标准。另外,宝马沈阳生产基地中的叉车、托盘车、储能站等,也在梯次利用退役高压动力电池。
宝马经销商可以方便地使用这一闭环回收系统,跟踪电池情况。图为北京易至宝技师正在使用高压电池回收系统。 权义 图
平台升级过程中,会集纳各种有利于循环的能力,进而激发和带动更多创新。这是开放式创新的意义。比如,其中的电池健康状态评估算法,由宝马与清华大学合作开发。另外,也考虑到循环中各类使用者的情况。比如,面对4S店的一线员工,为优化流程和提高效率,对应环节采用了诸多自动化工具。
在循环链条中创设更多闭环,还需连接更多主体,进一步克服障碍。从该闭环回收平台的数据可知,其中一些动力电池还可进行梯次利用。而退役动力电池梯次利用,最重要的是安全性。胡晓嵩介绍,技术验证确保安全,才可大规模应用。比如,在宝马沈阳生产基地内,叉车梯次利用退役动力电池,这项工作需要宝马、叉车厂商和华友循环共同完成。另外,还需确保退役动力电池梯次利用项目的经济性。比如,在电力资源紧张、依赖风力发电的地区,峰谷价差更为明显,梯次利用电池作为储能应用,经济效益更为突出。宝马也正在推进这一工作。
涉及能源体系,其间有更多屏障需要突破。胡晓嵩在实际调研中发现,很多客户不了解政策变化,签订的是固定电价合同。项目推进过程中,需要帮助对方理解,相应的技术和政策,意味着怎样的商业利益。
如前所述,循环链条涉及众多参与者,搭建闭环回收平台,意味着在产业链上进行协调,让所有合作伙伴从中受益。随着时间推进,还会有更多因素发生作用。
比如,电池技术本身正在发展,已从三元锂电池,发展到磷酸铁锂电池,未来会有更多钠电池、各类固态电池等。这会影响梯次利用储能产品的应用场景和回收原材料的经济性,再利用的过程需要能够调整,不断延展产业链功能,才能更好地适应相应变动。
运输中的宝马退役动力电池。
事实上,资源回收体系也面临这类市场变动的挑战。华友循环总经理鲍伟介绍,得益于技术优势,华友循环能在回收再利用环节取得收益,实现综合性价比最好的回收率。如今,在宏观市场层面,资源回收的参与者更多,再生资源更为稀缺,回收渠道就更显重要。
目前,宝马这套动力电池闭环回收的平台,仍能以精益和效率取胜。“需要把大家的技术能力、商业利益,以及理念上的认同感绑定在一起,让产业链所有参与者都有经济上的回报。”胡晓嵩总结到。考虑到当下“两新”正在开展,中国新能源车未来几年将迎来退役潮,这一平台或有更大扩展潜力,通过更多渠道承接更多种类的动力电池。
对于跨国公司的循环经济而言,知识管理和分享机制极其重要。宝马中国的动力电池闭环回收,也得到宝马集团海外市场的关注。尽管欧洲设定了未来投放市场的电池必须使用回收金属的目标,但相应产业链能力仍待加强。对宝马集团而言,中国是唯一实现动力电池闭环回收模式的市场。欧洲方面也希望理解和研究这一业务模式,把宝马在中国的经验带到欧洲。
以往大部分时候,中国汽车行业要从海外市场吸取经验;而在新能源产业方面,中国市场对世界有明显的指标意义。胡晓嵩介绍,德国的业务部门看到这一平台的进展,意识到欧洲需要相应产业链的能力,随即展开讨论,为何中国可以有这些能力,能否把这些能力带到欧洲。“尤其感兴趣的是,IT层面如何实现各种物质的追踪,如何高效科学地管理数据流。”或许,中国数字和信息技术的发展,使人养成了平台经济的思维,有利于完善的溯源,能够更好地支持循环经济的闭环运作。
有韧性的循环经济系统,离不开技术创新的交互。在底层动力电池技术方面,宝马中国也得到了海外其他地方的支持。胡晓嵩提到,为实现电池最大的寿命价值,需要理解原材料的结构,进而完善拆解工艺。宝马位于德国慕尼黑北部的回收和拆解中心(RDZ)的整车回收工作,是重要参考之一。另外,海外团队的项目进展和经验总结,是未来中国团队的储备。大家正在对德国已落地的储能和梯次利用项目进行学习和理解。
动力之一:员工感到循环与自身密切相关
上述退役动力电池闭环回收的循环链条,涉及诸多环节。我们想了解,对具体的应用场景而言,搭建循环的动力在哪里,相互配合如何达成。在宝马沈阳生产基地的冲压车间,我们看到,装有梯次利用电池的叉车正在工作。“如何为电池的梯次使用,创造更多使用场景,是我们要去推的。如何让全产业链的增值部分实现,是一直要关注的。”华晨宝马铁西工厂厂长陈卫华博士说。
2024年9月,华晨宝马铁西工厂厂长陈卫华,背后是从开放办公区经过的车身流水线。 周平浪 图
在宝马沈阳生产基地,大家投身循环实践的动力和信心,可能首先源于身边感受到的环境变化。或许,西方更早经历了工业化对人身心健康的影响,产生了觉醒和反思,进而主动采用更严苛的方法,去促成循环经济。而欧洲跨国企业在中国的生产,某种程度上也可视为这一过程的延续。
陈卫华回想起,2001年去美国宝马工厂参观时,他惊异于涂装车间竟能不戴口罩,运用的涂料足够清洁,还有回收材料的工厂——这些在当时的中国难以想象。他由此意识到社会责任的概念。从2003年到现在,随着技术进步和努力推进循环,沈阳工厂的环境也在变好。近年来,陈卫华常听德国同事说起,沈阳的天更蓝了。由此,员工也自然有被鼓舞的感觉,更愿意在生产中多思考和行动。
循环经济需要的是柔性供应体系。其中最难的部分,并非对技术的引入,而是信息透明和工人升级。哪怕从宝马沈阳生产基地的观感上,也能意识到循环的存在。这里没有烟囱,废气会在内部进行循环。它还是绿色低碳公众参与实践基地。关键是信息透明可感。刚从喷涂车间出来的车身,从流水线上经过开放式的办公区。浇灌厂区植被的是处理过的中水。在生产层面,透明也至关重要。员工进入中控室,通过能源管理系统,就能了解不同工艺流程实时的电力消耗,知晓耗电和浪费发生在哪里,进而思考如何降低能耗和避免浪费。
郭迎亮是冲压车间的员工,有一个创新工作室。该创新工作室以技术分享为基础,进行技术研究、技术转化和技术创新。在车间各方参与下,该工作室提出并实施了诸多创新项目,包括模拟生产线状态以提前排除故障的检测箱,精准控制切割尺寸以减少钢卷使用等。 周平浪 图
循环经济需要跨学科、跨部门才能实现,在信息透明基础上,必须促进相互协作和支持。陈卫华介绍,每个车间中的劳模创新工作室,会支持员工的主动性和创造性的提升,也鼓励大家找到避免过度浪费的点子。以往每个创新工作室,会关注车间自身的工艺环节;而工厂在推进的工作,正是把创新放到更高的层面,建立跨工艺流程的厂级劳模创新工作室。这样更有利于系统性地推进循环,从冲压车间到总装,从供应商到客户,让各个层面的循环连接起来。
搭建循环的场景,需要考虑产线、时间等因素。具体到宝马沈阳生产基地动力电池的梯次利用方面,陈卫华介绍,如果仅是让叉车的蓄电池使用绿电,意义重在减排;如果用太阳能加储能电池,并用水制氢,再用氢动力驱动叉车,就形成了混合动力的闭环。但叉车需要一直在车间行驶,其运转过程中少有可供充氢的时间,需要再动脑筋想办法,考虑能否协同其他环节。由此,要提供场景促成闭环,相关负责人需一直留心思考,在发现可能性时,及时进行尝试。
从生产经验上看,诸多闭环搭建都需要等待时机。陈卫华介绍,关于水处理,过去以化学方法处理,利用药剂进行平衡,现在则用反渗透膜和生化的方法。新的工艺投资较大,但有很好的整体收益。此类动议十几年前就被提出,但因所需投资较大而未获通过,之所以当下能够得以推进,是因反渗透膜的成本迅速下降。另外,还需要调动更多方面的积极性。比如,涂装车间曾经运用粉末喷涂,可回收漆雾等排放物。但当时没有其他厂商跟进,这一回收再利用路径难以推进,其后转向溶剂型清漆,以其他路径推进循环。总而言之,社会责任、降低成本和满足客户需求,最终需要合在一起,循环经济正是面向这一点推进。