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协作与创新:从宝马看跨国企业如何助力中国循环经济发展
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协作与创新:从宝马看跨国企业如何助力中国循环经济发展

时间: 2024-12-13 03:54:31 |   作者: 产品展示

  • 产品概述

  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,如何随着外因变化而动态调整,利益相关方怎么样共同参与化解困难,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。我们大家都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。

  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,其间有哪一些原因在发生作用?

  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,尝试回答以上问题,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。

  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,宝马都会考虑怎么将其纳入循环经济;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。

  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与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怎么来实现的?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。

  该平台在运转中逐渐完备。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品质衡量准则。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。跟着时间推进,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。

  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非常非常重要。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一定要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层面怎么来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,可以更加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另外的地方的支持。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。

  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,我们正真看到,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,某一些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——这些在当时的中国很难来想象。他由此意识到社会责任的概念。从2003年到现在,随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,进而思考怎么样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,进行技术探讨研究、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一些故障的检测箱,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。这样更加有助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,需要仔细考虑产线、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,考虑能否协同别的环节。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。但当时无另外的厂商跟进,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、减少相关成本和实现用户需求,最终需要合在一起,循环经济正是面向这一点推进。

  归根结底,事在人为。面向可持续发展、循环经济的过程中,要让员工实现成长和发展,才能及时回应链条上的变化。陈卫华介绍,大家在日常工作中,会结合最新技术进步,进行交流和相互学习。员工和管理层都得及时了解,环境方面需要怎样的助力,进而考虑怎么让技术配合相应需求。同时,大家也要学习在生产中如何运用最新技术。比如,当下可运用人工智能,配合循环经济或能耗控制等。一个例子是,控制阀门角度以保持温度,以往运用电动阀门配合传感器,现在用人工智能预测执行,可减少20%的多余能耗。

  这类赋能体系在持续运转。宝马的CoC中心(Center of Competence,能力中心)等部门,会组织培训,支持相应交流和创新。兼职技术内训师等工作,也是在鼓励员工相互学习,激发更多潜力与自豪感。沈阳几个厂区之间,也会形成良性竞争。

  在新能源汽车时代,对员工做电气化赋能,是更基础的工作。宝马2023可持续发展报告中提到,宝马不断通过新的高压作业认证培训课程赋能员工。在电气化技能方面,超过800名员工参加了2023年的高压资格培训,历年来获得认证的专业技术人员总数超过8000人。

  推动循环经济最主要的因素是人才,需要让大家真正愿意学习和分享。作为领先的汽车制造业企业,宝马在中国为员工提供了一种“做榜样”的语境。在信息透明和能力发展的环境下,员工们能够形成极强的自豪感,继而愿意为循环付出更多思考和行动。

  如今,在循环经济的产业实践中,供应链管理成为至关重要的工作。供应链上的参与者,看到因循环而创造价值的先例,就会更加认同并加入其中。在这方面,宝马中国有诸多可供参考的经验。

  仍以宝马动力电池闭环回收为例。胡晓嵩认为,中国在电池回收再利用领域领先,是由于市场规模足够大,而且上下游产业链齐全。相比之下,欧洲不具备电池供应链的生产能力,没有诸多能提供成熟回收技术的企业,也没有如今中国这么大的市场规模。

  回溯起来,中国当下之所以具备相应条件,正与过往跨国的循环行动紧密相关。2012年,中国动力电池的技术和生产标准尚属空白,刚成立一年的宁德时代达成与宝马的合作,为之诺电动车开发动力电池。在宝马工程师的协力下,宁德时代实现技术攻关,建立工艺流程,电池的生产和检测水平得以满足严苛要求。2016年底,电池单位体积内的包含的能量成为新能源乘用车相关产业政策的关键指标,主攻高能量密度体系的宁德时代获得大量订单。而后,动力电池的迅速发展,开启了中国新能源汽车发展的序章。

  这类对供应商的影响,在宝马还有很多例子。“一种原因是技术输出,一种原因是使其感受到压力。”陈卫华指出,作为站在技术前沿、有可持续发展的愿望的公司,宝马首先影响的是供应商伙伴,进而影响相应行业。比如,过往宝马在喷涂环节,实现了使用水性漆,从而助力了水性漆供应商业务的发展壮大,最后水性漆取代了溶剂型喷漆,向空气中的排放也随之减少。

  宝马的动力电池闭环回收系统中,相应工作也以这一逻辑开展。比如,要让梯次利用的退役动力电池,能够用到宝马沈阳生产基地的叉车上,首先面临的问题是,叉车厂家不熟悉动力电池,尤其是高压对人身有潜在危险,对这一操作会更谨慎。借由宝马搭建的闭环,能获得相应技术上的支持,叉车厂家就会更愿意投入资金和精力,因为这对自身未来的竞争力也会很有助益。

  作为链主企业,宝马也会对供应商在循环经济方面的努力做出鼓励。比如,华晨宝马在2023年举办了主题为“打造有韧性、高质量、可持续的供应链”的供应商大会,与供应商一起分享可持续发展方面的成就,颁发了“碳管理奖”和“循环经济奖”两个供应链可持续奖项。

  在价值链条上,作为重要的回收和服务节点,汽车经销商的潜力也不容忽视。目前动力电池退役潮尚未到来,但经销商也意识到:“必须提前准备,如果等到客户有需求,再开展这类工作,就会来不及。”截至2023年底,超过2/3宝马经销商已配备了动力电池回收间。在北京易至宝宝马4S店能够正常的看到,一线工作人员已能熟练操作闭环回收平台,回收间及相应规范也已就绪。另外,更多退役动力电池的闭环,可能会在这一节点发生,比如条件具备的4S店,可以搭建动力电池梯次利用的储能设施。

  让更多利益相关方愿意一同搭建循环的链条,更为基础的因素是,让更多环节保持开放和畅通,尤其是与城市系统相互连接。以厂区作为试验田,可延伸出更多循环,这既是员工解决工厂自身问题的方案,也是面向未来场景推进循环的尝试。这类项目可进一步激发员工的自豪感,并撬动更多部门加入其中。

  我们在铁西工厂见到许多钻井。2024年冬天,宝马第六代电池动力总成工厂,会有一部分供暖来自这些地源热泵。热泵从钻井里把地下将近3000米的热量带上来。这一工程只取热不取水,对地下环境没污染和干扰,且可以无限循环补热。另外,为保持自然系统平衡,还会在夏天轮休。这一项目每年能节省18000吨碳排放。

  2024年9月,宝马沈阳生产基地动力总成工厂,地热能项目正在筹备测试。10月开始,28口地热井开凿动工。

  能在一座工厂做出这样的城市级项目并不是特别容易。“要敢想,敢说服别人,才能做这件事。”宝马该项目的相关负责的人介绍,经过市场调查与研究、与高校合作交流、内外部的论证,以及工程方面的系统决策,这一项目才能顺利推进。过程中探索了很多方案,最终确定沈阳生产基地不同厂区的具体做法。

  尤其是,项目在判断投资收益时,和德国方面同步了计算方式,减一吨碳的成本,其划算程度是靠前的。另外,该部门内部有一张不同减碳路径的路线图,每个项目会有投资收益的计算,路线是清晰的,而过程是柔性的。动态过程正是精益的保障。项目负责人也在思考,未来能否进行更多元的组合,比如用空气源热泵、光伏与地源热泵搭配等。

  看上去,这是一个解决工厂内部供热的项目。同时,由于很多工艺需要在80摄氏度的条件下进行,而地源热泵只能供热到60摄氏度,大家还需要想其他办法把温差补足。但实际上,这为未来的取暖提供了新的思路。在用户零散的村庄或郊区,不再需要搭建大片管网,这类地热源泵就是解决方案。不仅能源本身可再生,还可以令设施更为精益。

  2024年9月,宝马沈阳生产基地铁西工厂,这片厂区与城市发展紧密关联,有诸多闭环由此搭建。

  宝马沈阳生产基地另一个与城市基础设施紧密相关的循环项目,是节水与回用。目前沈阳宝马铁西工厂已达到100%废水循环再生利用,涂装的生产用水实现了零消耗。最新多个方面数据显示,从2023年到2024年,工厂单台水消耗又下降了36%。生产环节中产生的废水,处理后还会回到系统中,在生产的全部过程中最大限度使用循环水。这一过程中,市政系统的污水也会接入宝马的废水处理站,并得到处理。工厂与城市的这类协同工作还在进一步推进。

  依据学者的说法,循环经济的实践,包括企业自身的小循环、产业生态园区的中循环,以及社区和城市空间的大循环,那么,中国过往推进的循环经济生态产业园区,正形成了绿色供应链的基础。当下,亟需从链主企业出发,在更复杂的价值链条上发展出更多循环,并深入社区和城市。这类工作需要依托市场经济原则开展,而要形成有韧性的循环连接,背后还需要一系列机制和观念的支撑。

  在这层意义上,我们也可以更好地理解ESG:将业务不损害环境(E)作为目标,以各方热情参加(S)作为实现的方式,而公司治理(G)则是前两者的保证。过程中,各方需要系统反馈,形成动态的均衡。

  由此,包括前述动力电池闭环回收在内,宝马在中国的循环实践和背后的人与事,正是很好的经验参照。也即,立足本行业本企业,服务辐射社会和别的行业,让人们真正了解到,这些工作有利可图,需要创新,也需要人长期坚守。在此总结三个要点。

  首先,要关注企业员工、供应链参与者面向循环的内生动力。生产环节需要信息透明,让人们能意识到每个环节的碳排放或物质消耗等。在工厂内部形成的小循环,也需要更多被员工看见。就此,人类能对可持续发展、循环经济形成认同感和自豪感,进而有更多采取行动的愿望。宏观层面,从行为经济学的角度看,需要鼓励采用市场机制,形成更具带动效用的链条,实现循环的经济性。而从系统性的循环来看,包括资源的回收利用等,需要厘清付费主体与责任机制等,调动起更多潜在市场参与者的动力。

  其次,需要鼓励开放式创新,搭建知识共享和学习机制。技术是发展循环经济的核心,也是对已有链条产生影响的要素。新能源汽车的动力电池技术发展就是一例。企业要有内部创新平台,也需要结合内外部研究能力,与科研机构、供应链上下游共同进行创新研发。跨国层面的交流和学习十分重要。海外的一系列经验与标准,对在中国开展循环实践有非常大的助益。另外,企业与城市层面的连接与互动,可以创造更多循环可能,尤其需要相应部门提供开放式创新的支持。基于这类实践经验,海内外城市之间也可相互学习和参照。

  最后,需要让具体的参与者,在循环经济中得到发展和成长的机会。一方面,新的技术成果不断涌现,需要对循环经济链条上的参与者进行技术赋能。其中既包括企业内部的培训学习,也包括与合作伙伴之间的互动过程。另一方面,在面向最新技术的学习和应用中,贯穿着可持续发展、循环经济的价值观念。这会让彼此的共识加深,在一致的方向上推进循环。由此,在相应一系列循环实践中,参与者敢于发现和解决实际问题,也会得到别的环节上的支持。

  总之,工业化发展对地球造成负担,其实就是人的生产和消费方式发生巨大变化。与此相应地,怎么样看待人类福祉(well-being)的实现,其实深藏于循环经济的理念之中。在这个意义上,“把外部影响内部化”,可以视为表层的手段,而并非最终要实现的目的。要让人实现发展和成长,并反馈到循环经济链条中,才是闭环能够持续运转的关键。