动力电池回收与新能源汽车的技术进步：来自中国城市的证据

《Energy Policy》：Power battery recycling and technological progress in new energy vehicles: Evidence from Chinese cities

　　明富天|新魏区|慧慧刘
西安交通大学经济研究中心，中国西安，710049

**摘要**
新能源汽车（NEV）产业的发展在很大程度上依赖于关键部件的技术进步。作为产业链中的关键环节，动力电池回收系统及其对上游技术进步的“反向诱导”机制仍需通过实证研究进行验证。本文将2018年的动力电池回收试点计划视为一个准自然实验，利用2010至2023年间中国287个城市的面板数据和差分-in-differences（DID）模型，评估该政策对NEV技术进步的影响。研究结果表明，该政策显著促进了“三电”系统（电池、电机和电子控制）的技术进步，尽管这种效应在第三年后开始减弱。机制分析显示，该政策通过刺激市场对NEV的需求和提高环保意识来发挥作用。技术异质性表明，电池和电机技术受到的影响比电子控制系统更为显著。区域异质性进一步表明，在环境法规严格、空气质量差和废物处理效率高的地区，政策效果更为明显。本研究揭示了末端回收法规对前端技术进步的反向诱导机制，不仅丰富了关于发展中国家环境法规与技术进步关系的实证证据，也为其他希望通过循环经济政策实现技术进步的国家提供了“中国方案”。

**引言**
在全球能源系统结构转型的关键时期，交通运输领域的脱碳和电气化已成为各国重塑产业竞争力和增强宏观经济韧性的主要领域。作为连接清洁能源、智能电网和数字经济的枢纽，NEV已成为主要经济体推动技术革命和产业升级的战略选择（Asongu和Emeka，2026；Shang等人，2025；Kempton和Tomic，2005）。作为全球绿色治理的重要参与者，中国正在将绿色发展从单纯的环境约束提升为构建“生态文明”和培育“新型生产力”的核心驱动力。在“双碳”目标的战略指导下，依靠从技术要素市场赋能到绿色财政政策激励等一系列制度，中国正在加速经济增长与碳排放强度的脱钩（Zhou等人，2025a；Zhou等人，2025b）。在这个过程中，NEV不仅是绿色制度实践和产业升级的核心载体，也成为推动中国交通运输领域绿色低碳转型以及经济和社会全面绿色转型的支柱力量（Cheng和Xiong，2024；Qin和Xiong，2024；Zhao等人，2024）。

作为主要的能源消费国和碳排放国，中国政府高度重视NEV产业的发展，认为这是实现碳达峰和碳中和目标的关键途径之一（Xian等人，2022；Zhao和Sun，2022）。自2009年启动“十城千车”示范项目以来，中国NEV产业在政策推动、技术进步和市场扩张的共同作用下实现了跨越式发展（Qin和Xiong，2024；Wang和Ma，2024），连续多年位居全球销量首位。根据2024年的国际市场数据（如图1所示），中国的NEV在销量和市场渗透率方面远超其他国家。从国内市场数据来看，中国NEV的累计销量从2013年的18,000辆增加到2024年的约1,287万辆。NEV的市场渗透率也从2013年的0.2%上升到2024年的45%（如图2所示），同时技术创新能力持续提升，特别是在“三电”系统（电池、电机和电子控制）等关键领域取得了突破。

与此同时，NEV的迅速普及导致了动力电池的大规模应用和报废（Li等人，2024）。作为NEV的核心部件，动力电池的生产和回收对资源和环境都有重大影响（Yang等人，2025b）。随着电池使用寿命的结束，报废的动力电池数量呈指数级增长（Ye等人，2025），预计到2030年，中国报废的动力电池总量将超过70万吨。实现高效回收和再利用不仅是缓解资源压力和环境污染的实际需要，也是促进NEV产业可持续发展的关键途径（Ma等人，2024）。然而，中国的当前动力电池回收系统仍面临技术瓶颈、产业链协作不足和经济效率低下等问题，尤其是在关键回收和再制造技术方面，尚未取得实质性突破（Xu和Mo，2024）。为应对动力电池回收挑战，2018年中国工业和信息化部与其他六个部门联合发布了《关于推进新能源汽车动力电池回收试点工作的通知》，启动了全国性的动力电池回收试点政策。这一政策标志着中国动力电池回收产业政策驱动和技术驱动创新的新阶段。尽管在改进回收系统、监管和资源循环方面取得了进展，但其对技术创新，尤其是对NEV产业整体技术进步的影响仍需进一步探索。现有研究主要关注政策的经济和环境效益，如回收模式、激励机制和经济分析，但很少考察其长期的技术溢出效应。实际上，动力电池回收技术的进步不仅提高了资源效率，降低了环境风险，还能通过知识溢出和协作促进NEV制造、电池设计和能源管理的技术进步。

基于此，本文以县级及以上的中国城市为研究对象，利用287个城市的面板数据，应用差分-in-differences模型系统评估动力电池回收政策对NEV技术进步的影响，揭示了政策促进技术创新和区域差异的机制。本研究旨在为改进动力电池回收政策体系、促进NEV产业链内的协同创新以及确保可持续发展提供实证证据和政策启示。它在理解政策驱动的创新机制和促进NEV产业高质量发展方面具有重要的理论和实践意义。

**本文的边际贡献如下：**
首先，在拓宽研究视角和边界方面，本研究实现了从电池的“末端处置”到NEV产业“前端技术赋能”的范式转变。现有的动力电池回收研究主要集中在环境效益（Tang等人，2019）、回收模式（Ciez和Whitacre，2019）或微观经济可行性（Gaines，2014）上，往往将其视为产业链末端的“补救措施”，而忽视了循环经济政策对高科技制造的潜在技术溢出效应。本文突破“末端治理”的传统局限，将2018年的回收试点计划视为一个准自然实验，实证评估回收限制如何推动核心“电池、电机和电子控制”系统的技术进步。这种视角的转变将研究边界从简单的资源循环扩展到产业技术进步的战略高度，为理解环境法规如何驱动制造业的核心竞争力提供了新的解释路径。

其次，在理论框架和机制识别方面，本文构建并验证了“需求拉动和制度诱导”的双重驱动链，有效打开了政策触发创新的“黑箱”。虽然传统创新文献强调研发补贴的作用（Kang和Park，2012；Arrow，1962），但循环经济政策如何触发高科技创新的具体逻辑在现有理论中仍较为模糊。本文超越了仅关注成本挤占效应的框架，提出并测试了一个精细的机制链：“回收政策——市场需求扩张——环保意识增强——技术进步”。通过分解“需求拉动效应”和“环境法规诱导效应”，我们提供了更详细的实证证据，说明绿色制度设计如何催化高科技创新，这对完善环境和产业政策之间的协同逻辑具有重要的理论意义。

第三，在政策精准性和多维异质性提取方面，本文明确了政策效果的两个边界：“核心技术导向”和“环境禀赋适应”。与将政策影响视为跨区域或技术的“同质过程”的以往研究不同（Berman和Bui，2001；Jaffe和Palmer，1962），本文通过深入探讨技术和空间异质性，揭示了政策传递的精确机制。研究发现，回收政策对电池和电机技术的推动作用显著强于电子控制系统，为准确识别绿色政策中的“技术溢出重心”提供了实证依据。此外，研究证实政策效能具有明显的环境适应性。实证结果显示，在环境法规严格、空气质量约束严重和废物处理基础设施完善的地区，政策对技术进步的诱导效应更为显著。这表明“反向诱导压力”和“要素支持”之间的协同作用是确保循环经济政策转化为实际创新动力的关键。

**与动力电池回收相关的研究**
随着行业进入大规模增长期，NEV的研究范式正从“技术可行性”向“生命周期可持续性”发生深刻转变（Gong和Hansen，2023）。NEV的快速增长正在重塑全球资源格局，锂、钴和镍等关键矿物的供应风险成为限制产业韧性的核心瓶颈（Niri等人，2024）。在这种背景下，“报废浪潮”的到来……

**政策背景**
随着中国NEV产业的快速发展，动力电池的使用量显著增加（Zahoor等人，2023）。预测显示，到2025年，报废的动力电池将超过数十万吨，使得适当的回收成为重大挑战（Yu等人，2022）。电池回收对于资源保护、环境保护和NEV产业的可持续发展至关重要（Yang等人，2022）。在回收技术等领域亟需采取行动……

**样本**
考虑到中国的NEV产业在2010年进入了快速增长阶段（Chen和Chen，2025），同时NEV也成为中国政府确定的七个新兴战略性产业之一，中国政府明确表示将大力发展NEV，并将其列为“国家战略”。因此，本文选择2010年作为研究起点。

**描述性统计**
表2展示了各变量的描述性统计信息。如表2所示，不同城市的NEV技术进步存在显著差异，样本城市之间的技术进步水平存在较大差异。样本的信息量较大，其余变量均处于合理范围内。为避免虚假回归，进行了相关性检验……

**机制分析**
前一节提供了动力电池回收对NEV技术进步影响的实证证据。本节将从需求拉动和环保意识两个维度解释这一影响的机制，基于Acharya等人（2016）的渠道分析思想，构建了以下模型，其中Mit代表机制变量，其他变量与基本回归相同……

**技术异质性**
在基本回归部分，本文使用NEV的电池、电机和电子控制系统的专利申请对数总和作为因变量，讨论动力电池回收政策对NEV技术进步的影响。本节将进一步通过分组讨论新能源汽车的三大关键技术（电池、电机和电子控制），并以每种技术的专利申请对数值为因变量进行深入分析。本文使用了2010年至2023年间中国287个地级及以上城市的面板数据，采用差异-in-differences（DID）模型系统评估动力蓄电池回收试点政策对新能源汽车技术进步的影响，并揭示其背后的机制和差异性。研究得出以下结论：（1）总体效应显著且具有时间敏感性。动力蓄电池回收试点政策显著促进了新能源汽车技术的进步。

**CRediT作者贡献声明**
田明富：概念化设计
曲新伟：数据整理
刘慧慧：形式化分析

**利益冲突声明**
无利益冲突。