1 文献回顾 

　　随着电动汽车数量的增长，废旧电池将大量产生。废旧电池的回收原因可归结为三个方
面：一是保护环境。电动汽车用动力蓄电池中含有铅、镍、钴、锂等金属材料和电解液，如果
废旧电池得不到有效回收处理，会造成资源浪费和环境污染

[1-3]；二是节约资源。使用回收

过的蓄电池材料可减少对金属矿产的开采，节约对金属矿产的使用

[4-5]；三是降低成本。对

回收的蓄电池进行充分利用可降低蓄电池的生产成本

[6]。 

　　基于电池回收的重要作用，大量文献对此进行了研究。电动汽车电池回收从更大的概念
上讲，包含在废旧电子产品回收和固体废弃物回收诸多概念之中，废旧电池与其他废旧产
品回收面临类似的问题。通过对大量文献的梳理，现有研究主要包括回收过程研究、回收方
法和模式总结、回收影响因素探索以及回收敏感性分析等。

 

　　回收过程研究是研究的基础。

Ishihara 等认为锂电池生命周期主要包括生产、使用、回收

和翻新等过程

[7]；鉴于处理、回收、翻新、重新使用组成的电池回收的闭环物流系统 ，

Kannan 等建立了多阶段、多周期、多产品的数学模型，并且运用遗传算法分析回收系统的经
济性

[8]；Hischier 等从废旧电子产品回收角度，运用物流分析方法（MFA）和生命周期评

估方法（

LCA），评价回收过程对环境的影响[9]。 

　　基于对回收过程的分析，会产生不同的回收方法和模式。

Ploog 和 Spengler 等通过数学

模型和

lingo 程序评价某种回收模式[10]；Sodhi 和 Reimer 系统地介绍了整体回收、分解回收、

融化回收几种不同的回收方法，并且基于不同的回收模式，建立以成本收益为目标函数的
数学模型，阐述电池回收问题

[11]；Nagurney 和 Toyasaki 同样采用数学方法论证了废旧资

源、回收者、处理者、消费者和需求市场组成的电子产品回收处理模式的可行性

[12]。Savaskan

等将废旧产品的回收活动分为

“制造商自营回收”、“零售商负责回收”以及“第三方委托回收”

三种组织模式，通过对这三种分散化模式进行比较，认为零售商负责回收效率最高

[13]。

 

不同的回收模式下存在共同的影响因素。

Wen 等调查分析了回收率在电子产品回收中的重要

作用

[1]；Vyrynen 和 Salminen 运用统计方法指出，随着电动汽车的发展，提高回收率来增

加电池使用寿命是蓄电池产业可持续发展的必要条件

[14]；进而，Sidiquea 等基于面板数据，

分析了影响回收率的因素（消费情况

/回收工艺/收入状况/人口特征）[15]。Schaik 和 Reuter

从系统动力学角度分析了产品设计对回收和环境的影响

[16]。Zackrisson 等运用生命周期评

估方法，认为通过提高电池技术来延长电池的使用周期，可以减少电池使用过程中对环境
造成的影响

[17]。 

　　不难发现，现有研究围绕废旧产品回收，从不同角度进行了研究和探讨，同时对影响
回 收 的 具 体 因 素 分 析 ， 特 别 是 这 些 因 素 对 回 收 整 体 的 影 响 程 度 等 ， 即 敏 感 性 分 析
（

whatif）[18]，也正日益引起人们的关注。Schiffer 等提出了一个生命周期模型，这个模型

可以比较不同的运行条件，不同的系统规模，不同的电池技术对电池寿命的影响

[19]。同时

系统动力学被引入这种定量分析中，

Dyson 和 Chang 应用系统动力学，研究固体废弃物产

生的不同条件

[20]；Georgiadis 和 Besiou 基于闭环物流思想，建立了废旧电子产品的系统动

力学模型，进一步进行敏感性分析，讨论不同因素对经济发展和环境可持续发展的影响作
用

[21]。 

　　通过对文献的梳理，本文发现关于电池回收的影响因素数量分析，还缺少统一的定义
和研究，同时系统动力学方法作为连续系统建模仿真方法中的一种，适用于面向具体问题
建模分析，

 是一种定性与定量相结合、系统的方法，该方法的不足之处是对个体的同质性

假设。因此，本文基于排队论理论，从仿真的角度，研究汽车、电池生产速率，汽车、电池寿
命，电池更新次数以及电池翻新率等对电动汽车电池回收整体的影响程度。

 

　　

2 电动汽车电池回收概念模型 

　　本文研究的前提是

“零售商负责回收”模式以及整体回收方法。电动汽车电池回收模型研