摘要:铅酸电池在新能源等领域应用广泛,但回收管理体系的各环节仍存在一些问题。在分析废旧铅酸电池回收现状的基础上,结合区块链技术去中心化、信息溯源的特性,从回收体系框架、回收运作流程和实现途径等方面,构建基于区块链技术的废旧铅酸电池回收体系,以提高规范收集处理率,推动回收行业健康有序发展。
关键词:区块链;废旧铅酸电池;逆向回收;回收体系
铅酸电池广泛应用在新能源汽车、电动自行车和其他储能领域。据统计,2021年,我国电动自行车社会保有量近3亿辆[1],新能源汽车保有量达784万辆[2],列入《危险废物名录》的废旧铅酸电池数量不断增加[3],相关环境问题受到人们的高度关注。目前,国内缺乏健全的废旧铅酸电池回收管理体系,回收各环节存在着一些问题。再生铅处理企业地区分布不均,废旧铅酸电池的产生源分散、产生量不固定,导致各地收集量与再生铅产能不协调、跨区域收集转移困难[4]。此外,正规回收处理废旧铅酸电池的企业还存在原材料短缺的问题[5]。为解决各环节存在的问题,我国出台了一系列政策、文件。2017年,国务院颁布的《生产者责任延伸制度推行方案》(国办发〔2016〕99号)[6]和2020年实施的新版《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》[7],明确指出铅酸电池生产企业要对产品整个生命周期负责,并重点强调铅酸电池废弃后回收、处置和再利用的过程。2019年,生态环境部联合交通运输部的《铅蓄电池生产企业集中收集和跨区域转运制度试点工作方案》[8],为有序回收转运废旧铅酸电池提供了行动指南。2019年,生态环境部印发的《废铅蓄电池污染防治行动方案》[9]及发改委的《铅蓄电池回收利用管理暂行办法》[10]征求意见稿,强调采用溯源方法落实回收责任,提出要建立铅酸电池全生命周期追溯系统,对铅酸电池进行统一编码,信息统一管理,确保废旧铅酸电池来源的合法性。区块链是一种分布式账本技术,依靠加密链式区块结构、分布式节点共识协议、智能合约等逻辑控制功能演变为完整的存储系统[11],目前应用在社会生活的各种场景,如金融、医药和农产品[12]等。区块链技术具备去中心化和过程可信两大特性,可记录交易信息,并在节点之间同步和共享数据[13];共识机制和非对称加密技术可防止数据篡改、信息泄露,在多个利益主体参与的场景下,以低成本的方式构建信任基础。将区块链与物流供应链结合,物流信息能在整个物联网中准确、高效传递,对商品的生产和运送全程追溯,实现对供应链管理的规范化、智能化和效率化。本文作者基于区块链技术,构建能实现供应链各节点间数据共享、精确追溯产品各节点信息的废旧铅酸电池回收体系,形成生产商、销售商、消费者、回收商和再生利用企业之间的良性循环,以期为我国完善铅酸电池行业回收体系提供参考。
1基于区块链技术构建回收体系的可行性
1.1精确追溯铅酸电池流向
铅酸电池体积小、种类多、使用源分散,难以统筹记录。利用区块链的产品追溯功能,结合全球定位系统(GPS)、射频识别(RFID)和二维码等技术,能精准记录铅酸电池从生产商到消费者的整条供应链的动向。记录电池生产加工、物流运输、仓储等相关信息,结合铅酸电池流向信息,可帮助企业精准回收售后报废的铅酸电池。相关监管部门可通过区块链提供的信息监管平台,实时监控电池正向和逆向物流信息,加强对链上企业的监管。
1.2严格规范各主体行为
废旧铅酸电池会对环境造成威胁,除自身因素外,主要是因为回收过程中,各层级的主体未能规范地处置废旧电池。利用区块链技术构建回收体系,可将铅酸电池正向物流和逆向回收时涉及的相关主体身份信息登录上链,审查注册企业的生产、回收、处理资格,记录电池售后情况,以规范废旧铅酸电池收集处理者的回收处置行为。
1.3降低二次回收成本
区块链信息共享的特性,可促进供应链数据流的流畅、完整,提高回收供应链的运作效率,降低运营成本。区块链不可篡改并完整记录产品价值转运的特性,铅酸电池在流通过程中的记录具有唯一性、精确性,为进行“点对点、销一收一”回收提供基础,在对电池收集过程进行控制监督的同时,降低企业二次回收的成本。
2基于区块链技术构建回收体系
2.1基于区块链技术的废旧铅酸电池回收框架
区块链系统通常由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层构成。以该底层架构为基础,并结合逆向物流系统运作规则,构建基于区块链技术的废旧铅酸电池回收框架,如图1所示。数据收集层:采用GPS、RFID和二维码等技术,采集铅酸电池相关信息。数据处理层:基于Merkle树,通过区块的方式和链式结构,实现数据存储;并采用时间戳的记录方式和哈希函数,对数据进行加密存储,保证数据的真实性。网络层:采用P2P网络,实现节点间的信息交流;利用传播机制和验证机制,判定新产生区块加入主链的资格。实现信息自我传递与管理,达到去中心化的目的。服务层:采用共识机制,确保各节点主体目标兼容,实现共同维护系统的目的;利用智能合约规定双方交易的方式、权利和义务等,提高业务往来效率,解决双方不信任的问题。接口层:保证供应链上各个主体与区块链网络进行数据交互[14]。应用层:为链上的相关企业、消费者和监管部门提供铅酸电池信息的查询入口,便于精准查询电池流向信息。
2.2基于区块链技术的废旧铅酸电池回收体系构建
为扩大回流比例,遏制废旧铅酸电池流入非法渠道,需规范危险废物管理制度,并落实相关主体责任。在回收框架的基础上,整合铅酸电池追溯体系的运作流程,构建基于区块链技术的废旧铅酸电池回收体系,电池从生产到回收形成一个有序的闭环供应链,如图2所示。闭环供应链的运作分为4个阶段:生产、配送、销售和回收(包括网点回收、集中收集点)。在生产阶段,主要采集原材料提供企业及电池生产企业的相关信息,并上链备案,以强化生产者责任,加强源头监管;在配送阶段,通过统计电池来源和规格参数,采用物联网、RFID等物流技术监控电池的运输状态及流向信息,并上链备案;在销售阶段,由经销商详细记录电池来源、流向、交易等信息,并上链备案;在回收阶段,记录报废电池的来源、回收材料的流向、交易记录等信息,并上链备案。除此之外,物流活动贯穿闭环供应链的全过程,应将各阶段的物流信息(如出入库信息、运输信息等)上链备案,以便后续查询与监管。
2.3实现路径
基于区块链技术所构建的废旧铅酸电池回收体系,在需要设备、技术与资金支持的同时,还要有关部门牵头,生产商、经销商、消费者等各方主体共同参与,才能发挥作用,解决废旧铅酸电池回收困难、非法外流等问题。具体路径可从以下几个方面展开。①政府层面。首先,国家有关部门应完善相关的法律法规,建立健全管理与奖励政策体系,落实回收责任制,推动产业发展[15];其次,制定铅酸电池生产、回收及再生处理的行业标准,将生产技术、回收处理技术、运输/仓储条件等相关要求纳入法律法规与标准中,提高企业准入门槛,保证铅酸电池闭环供应链的绿色运行;最后,牵头开展区块链与供应链的融合,建立政府监管、责任落实的闭环回收体系。②社会层面。企业要遵守国家的法律法规,在规范回收行为的同时,升级废旧铅酸电池回收技术,提高金属回收和利用率,加大暂存点和收集站的建设,扩展正规回收渠道覆盖面;不断深耕区块链技术在回收体系中的应用,利用技术特点优化供应链上下游运作流程,消除信息壁垒,保障各环节信息传递的准确性和可靠性。③消费者层面。消费者应提高环境保护意识,认识到随意抛弃和处置废旧铅酸电池的危害性;购买铅酸电池时,应积极配合零售商,登记电池流向信息,在回收废旧电池的同时,为取缔非法渠道贡献一份力量;主动登记废旧铅酸电池信息,还有利于解决回收企业与消费者之间信息不对称的问题,提高精准回收效率。
3结论
区块链技术信息共享、产品信息可追溯、数据安全透明的特性,在回收废旧铅酸电池方面具有一定的应用前景。结合区块链技术与逆向供应链,构建基于区块链技术的废旧铅酸电池回收体系,国家有关部门能加强对废旧铅酸电池回收处理的监管力度,规避企业非法回收处理导致环境污染的风险;提高回收企业的市场号召力,降低回收成本,帮助提升废旧铅酸电池的回收效率和再利用率;联结社会各界,共同打击抵制非法回收渠道,保护生态环境。
作者：胡彪 李翠 周祎 单位：天津理工大学管理学院