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不确定条件下电动汽车动力电池回收网络建模与优化

刘子文  
【摘要】:伴随着全球能源和环境问题的日益严重,电动汽车以其带来的环境污染小、资源充足和效率高等优势在市场中逐渐普及,政府相关部门对电动汽车的普及出台了大量的优惠政策。近年来电动汽车的销量增速明显,与之相关的重要组成部件电池的销量也获得了快速增长。但是,动力电池的寿命是有时间限制的,大量报废电池的出现会给环境和资源带来严重的危害。因为电池中含有大量的重金属钴、锂等危险元素。目前,关于逆向回收模式和回收物流网络的研究较多,单独研究电动汽车废旧动力电池的物流网络模型构建与优化的数量极少。因此,研究电动汽车动力电池逆向物流回收网络模型建模与优化对未来规模化废旧电池回收的实践处理提供理论建议。本文分别从研究背景、意义和国内外研究现状方面叙述动力电池回收状况。对大量与本研究课题相关的文献进行阅读和总结述评,回顾了国内外动力电池回收现状、逆向物流研究发展动态和动力电池回收研究发展动态,指出我国目前电动汽车动力电池回收研究的不足,进而明确了本文的研究内容及技术路线图。论述了动力电池概述、逆向物流网络的特征分类及网络设计和逆向物流不确定规划方法相关理论和研究方法。基于此,分析了电动汽车动力电池回收网络渠道流程,并对逆向物流回收三种模式自营、联营和第三方外包经营进行比较。在EPR制度的影响下,建立了以电池制造企业为主体的多方联合运营物流回收模式。其次构建了确定环境下电动汽车动力电池回收网络模型。接着考虑电动汽车动力电池需求量、动力电池回收数量以及回收质量的不确定性,使用三角模糊数表示,构建不确定环境下电动汽车动力电池回收物流网络模型。运用不确定条件规划方法将不确定模型转化为确定模型,并用Lingo软件对该混合整数线性模型进行求解。最后以L市为研究算例分析,收集并整理了L市地区电动汽车动力电池回收相关的数据,将数据代入模型用Lingo软件求解,设计了 L市不确定条件下动力电池逆向物流回收网络构建,使L市的废旧电池回收更高效有益,发挥更多价值。本文所构建模型和方法可以有效解决未来城市规模化报废动力电池回收问题,在生产者责任延伸制度要求下,考虑了储能节点,本文所构建的不确定条件下动力电池回收集成网络模型充分发挥了报废动力电池的回收价值,使整个动力电池回收网络实现收益最大化。


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