綠色信貸下新能源車企動力電池獲取方式研究

李江鑫, 栗繼祖, 吳玉程

(1.太原理工大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,山西 太原 030024; 2.合肥工業(yè)大學(xué) 國家先進(jìn)能源與環(huán)境材料國際科技合作基地,安徽 合肥 230009; 3.教育部新材料界面科學(xué)與工程重點(diǎn)實驗室,山西 太原 030024)

0 引言

作為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),新能源汽車一直受到國家補(bǔ)貼政策扶持。然而,雖然補(bǔ)貼使得新能源汽車消費(fèi)市場規(guī)模不斷增長,但其對企業(yè)創(chuàng)新投入及創(chuàng)新績效的提升作用卻并不顯著[1]。同時,由于考核機(jī)制不完善、行業(yè)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步較快等原因,“雙積分”政策對新能源汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的促進(jìn)作用也未能全部體現(xiàn)出來。顯然,新能源汽車產(chǎn)業(yè)正處于由政策驅(qū)動轉(zhuǎn)型為市場驅(qū)動的關(guān)鍵階段,產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)均面臨著嚴(yán)峻的競爭,如若不能通過技術(shù)研發(fā)或戰(zhàn)略調(diào)整形成自身核心競爭力,大部分企業(yè)都將會面臨淘汰的風(fēng)險,然而,這些措施需要的資金對于正處在發(fā)展期的企業(yè)來說是最大的阻礙。2021年2月,國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見》,提出要大力發(fā)展綠色金融。3月,人民銀行已初步確立“三大功能”、“五大支柱”綠色金融發(fā)展政策思路。隨著綠色金融體系逐步完善,綠色信貸將會成為新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新投入必不可少的資金來源。但是,綠色信貸在新能源汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新行為中所發(fā)揮的作用并未像補(bǔ)貼政策那樣被充分重視和實施[2]。目前,國外學(xué)者主要從積分政策角度研究新能源汽車研發(fā)創(chuàng)新問題,如WHISTANCE等[3]認(rèn)為積分政策能在新能源汽車研發(fā)創(chuàng)新過程發(fā)揮促進(jìn)作用。國內(nèi)學(xué)者主要聚焦于雙積分政策下車企的生產(chǎn)決策[4,5]、研發(fā)補(bǔ)貼方式[6]等方面,僅有少部分學(xué)者展開新能源汽車研發(fā)創(chuàng)新方面的研究,如李旭和熊清[7]認(rèn)為“雙積分”政策顯著促進(jìn)了新能源車企的研發(fā)投入,并且這種促進(jìn)作用在政策醞釀期就開始了;孫慧芳和王陽[8]研究了雙積分政策下新能源汽車制造商的研發(fā)決策,認(rèn)為積分售價較高時,車企會投入較高的研發(fā)投入。但上述文獻(xiàn)均未考慮綠色金融對新能源汽車研發(fā)創(chuàng)新的影響,而張晨等[9]對退坡政策、綠色信貸與新能源車企創(chuàng)新效率三者之間的關(guān)系進(jìn)行了研究,但并未將 “雙積分”政策考慮進(jìn)來,同時,文章雖然從理論層面明晰了三者的作用關(guān)系,但并沒有從供應(yīng)鏈角度分析造成這種關(guān)系的機(jī)理。因此,在考慮“雙積分”政策、補(bǔ)貼退坡等基礎(chǔ)上,從供應(yīng)鏈角度探究綠色信貸與新能源汽車研發(fā)投入、創(chuàng)新效應(yīng)之間的關(guān)系很有必要。

此外,在新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,由于電池行業(yè)準(zhǔn)入門檻高,大部分車企均選擇從電池廠外購電池。而隨著電池技術(shù)的成熟,各車企在獲取電池方面采取的策略也變的相對靈活。如早期大眾通過外購來獲取電池,其供應(yīng)商包括松下、SDI、東芝以及LGC等,后來,大眾會通過收購其他公司股份獲取電池技術(shù)。2021年7月大眾發(fā)布2030戰(zhàn)略時宣告將要自研三電系統(tǒng),打造高度標(biāo)準(zhǔn)化電芯。對于積極轉(zhuǎn)型的新能源車企,為了將核心部件掌握在自己手中,擺脫動力電池廠商產(chǎn)能掣肘,最終會涉足電池自研,如特斯拉。而為了能享受到規(guī)模經(jīng)濟(jì)帶來的成本優(yōu)勢,有的車企在具備自己研發(fā)生產(chǎn)條件下,仍會通過外購或者入股來獲得部分電池,如長城、奔馳與吉利等車企。而有些實力強(qiáng)勁的車企會自產(chǎn)自銷,形成產(chǎn)業(yè)鏈上的閉環(huán),如比亞迪。因此,本文將探討綠色信貸下車企采取外購、入股、自研單一模式,以及外購-自研、入股-自研混合模式下的研發(fā)創(chuàng)新效應(yīng)。此外,為提高模型及結(jié)論普適性,文章將引入競爭車企。當(dāng)兩車企競爭時,對原車企來說,哪種獲取方式能更好地促進(jìn)研發(fā)、實現(xiàn)更高收益?哪種方式能更好應(yīng)對新能源汽車補(bǔ)貼不斷滑坡和積分市場問題?綠色信貸在其中發(fā)揮怎樣作用?

為解決上述問題,文章構(gòu)建了無競爭及競爭情形下車企獲取電池不同模式的供應(yīng)鏈博弈模型,并在綠色信貸支持下,通過對比各模式創(chuàng)新效應(yīng)、決策值和利潤值,揭示了積分對新能源汽車研發(fā)創(chuàng)新影響機(jī)制,厘清了股權(quán)融資比例系數(shù)及研發(fā)成本分擔(dān)系數(shù)同研發(fā)創(chuàng)新投入之間的關(guān)系,并在補(bǔ)貼退坡、積分售價偏低等情形下對不同模式的選擇給出了建議。

1 模型構(gòu)建

1.1 模型描述

新能源車企M1通過分銷商R將燃油車FV和新能源車NEV銷售至消費(fèi)者。M1與M2在新能源汽車市場競爭,實力強(qiáng)勁的M2自研電池且在消費(fèi)者中有一定口碑。兩車企新能源積分可出售。表1為文章所涉及變量。

表1 參數(shù)說明

1.2 假設(shè)

(1)分銷商是鏈主導(dǎo)者。價格與續(xù)航里程是消費(fèi)者考慮的主要因素。參照ZHU等[10],假設(shè)外購模式下電池廠和車企共同承擔(dān)研發(fā)成本。不考慮研發(fā)投入與電池成熟度的交叉影響。

(2)綠色信貸支持新能源汽車電池研發(fā)與生產(chǎn),即進(jìn)行電池相關(guān)研發(fā)和生產(chǎn)就會獲得資金支持,而外購合作狀態(tài)下成本分擔(dān)主體并不能獲得綠色信貸,這是由于研發(fā)主體較成本分擔(dān)者承擔(dān)更大風(fēng)險,理應(yīng)獲得更多支持,這也與綠色信貸發(fā)展初衷一致。

(3)車企采用電池混合獲取模式時,為打造自身形象,對外宣傳主要重心為自研電池技術(shù),因此,混合模式下消費(fèi)者效用僅受自研研發(fā)投入影響。

(4)參照張克勇等[11],文章以一個完整的資金流動過程為研究周期。資金時間價值以銀行利率表示,決策者利潤以銷售期結(jié)束為時間基準(zhǔn)點(diǎn)。

2 綠色信貸下車企動力電池獲取模式?jīng)Q策分析

2.1 未引入競爭車企時

由于充電樁等設(shè)施的不完善使得消費(fèi)者偏向于購買FV[12],因此,引入?yún)?shù)α(0<α<1)來區(qū)分消費(fèi)者對NEV及FV的不同心理預(yù)期。公式(1)描述了NEV和FV兩類車效用值。

(1)

2.1.1 外購

M1涉及外購時,既包括外購-自研混合模式ZW,也包括單一外購模式W,兩模式下M1均會通過分擔(dān)研發(fā)成本激勵電池廠。當(dāng)選擇模式ZW時,M1自研滿足需求的aqe(0

πs2=[wf0-cf(1+rf)]qf(1+rf)2

C1+[we-n1we0(1+rf)](1-a)qe(1+rf)-

[wf-n2wf0(1+rf)]qf(1+rf)+ps[δqe-λqe]

(2)

πR=[pe-we(1+rf)]qe+[pf-wf(1+rf)]qf

2.1.2 入股

M1涉及入股時,包括入股-自研混合模式ZR及單一入股模式R。ZR模式下,M1自研滿足需求aqe(0

πs2=[wf0-cf(1+rf)]qf(1+rf)2

[wf-n2wf0(1+rf)]qf(1+rf)+ps[δqe-λqe]-C1

(3)

πR=[pe-we(1+rf)]qe+[pf-wf(1+rf)]qf

2.1.3 自研

M1在綠色信貸支持下進(jìn)行電池自我研發(fā)與生產(chǎn),利潤函數(shù)見公式(4)。

πs2=[wf0-cf(1+rf)]qf(1+rf)2

C1+[wf-n2wf0(1+rf)]qf(1+rf)+ps[δqe-λqe]

(4)

πR=[pe-we(1+rf)]qe+[pf-wf(1+rf)]qf

2.2 引入競爭車企

此時,NEV,FV需求函數(shù)為:

2.2.1 外購(M1)+自研(M2)(W′)

πs2=[wf0-cf(1+rf)]qf(1+rf)2

[wf-n2wf0(1+rf)]qf(1+rf)+ps[δqe1-λqf]

(6)

πM2=we2qe2(1+rf)-n1ce(1+rv)2qe2-

πR=[pe1-we1(1+rf)]qe1+[pf-wf(1+rf)]qf

[pe2-we2(1+rf)]qe2

2.2.2 入股(M1)+自研(M2) (R′)

πs2=[wf0-cf(1+rf)]qf(1+rf)2

[wf-n2wf0(1+rf)]qf(1+rf)+ps[δqe1-λqf]

(7)

πM2=we2qe2(1+rf)-n1ce(1+rv)2qe2-

πR=[pe1-we1(1+rf)]qe1+[pf-wf(1+rf)]qf+

[pe2-we2(1-rf)]qe2

2.2.3 自研(M1)+自研(M2) (Z′)

πs2=[wf0-cf(1+rf)]qf(1+rf)2

(8)

πM2=we2qe2(1+rf)-n1ce(1+rv)2qe2-

πR=[pe1-we1(1+rf)]qe1+[pf-wf(1+rf)]qf+

[pe2-we2(1+rf)]qe2

結(jié)論1綠色信貸可以促進(jìn)研發(fā)主體增加研發(fā)投入。

證明由

可知,當(dāng)優(yōu)惠性低利率rv增大為rf時,研發(fā)投入均變小,因此,綠色信貸促進(jìn)了研發(fā)投入。

結(jié)論2綠色信貸下,M1與電池廠“交集”越大,電池廠研發(fā)投入越多,且積分售價對研發(fā)創(chuàng)新投入作用是間接的。

證明對比研發(fā)投入公式即可得證。

結(jié)論3說明,自研時兩車企研發(fā)投入同補(bǔ)貼大小、創(chuàng)新效率、消費(fèi)者補(bǔ)貼偏好度呈正相關(guān),而同綠貸利率、研發(fā)投入成本系數(shù)等負(fù)相關(guān)。混合模式時,M1會投入更高研發(fā)努力,且其研發(fā)投入隨著自研比例aZW/aZR增加而逐漸減少。同時,一定條件下,M1外購時的電池廠更具研發(fā)積極性,并能在競爭時大大增加其研發(fā)投入。

3 數(shù)值仿真

參照ZHU等[10]的研究,結(jié)合假設(shè),取α=0.6,β=0.8,x=0.4,y=0.4,ce=0.12,cf=0.09,r=0.3,a=0.3,Δ=1,ρ=0.6;令綠色信貸利率、銀行利率分別為:rv=0.02,rf=0.04;以2021年度為例,令λ=0.14,δ=3.4。此外,根據(jù)目前新能源汽車電池占整車成本的比例,假設(shè)n1=4,n2=5。

3.1 創(chuàng)新效應(yīng)

模式ZW下,電池廠研發(fā)投入hs=0,因此,ZW決策變量與μ無關(guān)。為保證決策值為正,取s=0.3,ps=0.015。模式W,W′,取μW=0,μW′=0.02,模式R,R′,ZR下,應(yīng)取φR=0.72,φZR=0.89,φR′=1。由μW<μW′,φR<φZR<φR′可知,競爭會增加車企的外購及入股成本。從M1和鏈整體利潤角度看,無競爭時,入股-自研模式都將是最有利的,而自研最不經(jīng)濟(jì)。當(dāng)引入競爭車企,外購才是M1最優(yōu)選擇。此外,競爭情形下,M1自研(Z′)時,M1銷量為負(fù),這說明:在強(qiáng)勁對手面前,弱勢車企的發(fā)展離不開外部資源的整合與支持,因此,車企M1不應(yīng)選擇自研方式,故下文不再分析模式Z′。此外,由綠色信貸對利潤的影響可知,綠色信貸總是能促進(jìn)新能源汽車發(fā)展,不同的是綠貸增加了R′模式下新能源市場內(nèi)部競爭。

表2 綠貸對各模式創(chuàng)新效應(yīng)的影響(10-4)

3.2 補(bǔ)貼效應(yīng)

各模式下的補(bǔ)貼值范圍:模式W,0.12≤s≤0.8;ZW,0.11≤s≤0.5;W′,0.29≤s≤0.37;R,0≤s≤0.3;ZR,0≤s≤0.3;R′,0.28≤s≤0.37;Z,0.07≤s≤0.55。由圖1可知,補(bǔ)貼增加了NEV市場競爭力。各模式下,S,M1,R利潤均隨著補(bǔ)貼增加而增加。值得注意的是:模式W′下,補(bǔ)貼的增加降低了M2銷量和利潤,這是因為補(bǔ)貼增加了W′模式下新能源市場內(nèi)部競爭。

圖1 消費(fèi)補(bǔ)貼對M1利潤的影響

橫向來看,無競爭時,當(dāng)M1采取單純策略時,外購方式對補(bǔ)貼依賴更大,自研次之,入股最小;當(dāng)M1采取混合策略,外購-自研模式對補(bǔ)貼依賴更大,入股-自研次之;而競爭情形下,M1采取外購模式對補(bǔ)貼依賴較小,而入股模式對補(bǔ)貼依賴較大?？v向來看,M1采取入股策略時,單純策略下電池廠和車企利潤最大,混合策略居中,競爭時利潤最小,而M1采取外購策略則與之相反;而從分銷商和供應(yīng)鏈整體看,M1采取入股策略時,競爭情形下利潤最大,單純策略利潤居中,混合策略利潤最小,而M1采取外購策略時仍然是競爭情形利潤最大,混合居中,單策略最小。綜上,對M1來說,無競爭時,單純?nèi)牍刹呗圆粌H能最大化收益,還能有效應(yīng)對退坡政策趨勢。然而,競爭情形下,外購策略是更好地選擇。

3.3 積分售價效應(yīng)

積分售價取值范圍:模式W,0≤ps≤0.08;ZW,0≤ps≤0.086;W′,R,ZR,R′下,0≤ps≤0.015;Z,0≤ps≤0.06。與3.2節(jié)一樣,ps增加促進(jìn)NEV發(fā)展,使得FV市場縮水,見圖2。橫向來看,無競爭時,M1采取單純?nèi)牍苫蛉牍?自研方式可以更好應(yīng)對積分售價偏低現(xiàn)狀,然而,競爭情形下,M1采取外購或入股均可有效應(yīng)對積分售價偏低。縱向來看,當(dāng)ps=0.015時,M1采取入股策略時,單純策略利潤最大,混合策略居中,競爭情形時利潤最小,而外購策略時,競爭情形的利潤最大,單純策略次之,混合策略最小。同時,從鏈整體和分銷商來看,競爭能有效刺激新能源汽車市場發(fā)展,實現(xiàn)整個鏈條收益優(yōu)化。綜上,對M1來說,無競爭時的單純?nèi)牍刹呗浴⒁约案偁帟r的外購策略均能實現(xiàn)收益最大化,并能有效應(yīng)對積分市場變化。

圖2 積分售價對M1利潤的影響

此外,通過分析不同模式下M1有、無綠貸利潤曲線,發(fā)現(xiàn)除模式R′會造成車企之間競爭加劇,使得M1利潤不升反降外,綠貸均會使得其利潤增大,即積分售價下,綠色信貸有助于更好緩解積分售價偏低、補(bǔ)貼退坡帶來的負(fù)效應(yīng)。從鏈整體來看,不論采取何種策略,綠貸均能有效應(yīng)對補(bǔ)貼退坡及積分市場問題。

4 主要結(jié)論與啟示

(1)自研時車企研發(fā)投入同補(bǔ)貼大小、創(chuàng)新效率、消費(fèi)者對補(bǔ)貼的偏好度等正相關(guān),而同綠貸利率、研發(fā)投入成本系數(shù)等負(fù)相關(guān)。競爭會促使外購模式下的電池廠增大其研發(fā)投入,會提高車企外購及入股成本,但面對強(qiáng)勁對手,積極尋求外部資源整合與幫助才是弱勢車企的生存之道。

(2)競爭情形下,新能源汽車市場的創(chuàng)新效應(yīng)及供應(yīng)鏈?zhǔn)找婢休^為顯著的增長,同時,車企同電池廠的合資合作能最大化自身收益,提高創(chuàng)新效應(yīng),因此,為助力汽車產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型,政府應(yīng)當(dāng)鼓勵并幫助車企與電池廠展開合作。此外,政府也應(yīng)當(dāng)采取財政或稅收手段等措施來縮小創(chuàng)新效應(yīng)同利潤之間的不一致性。

(3)對車企來說,無競爭時的單一入股策略、競爭時的外購策略不僅可以最大化自身收益,還可以有效應(yīng)對新能源汽車補(bǔ)貼退坡和積分售價偏低等現(xiàn)狀。競爭情形下,綠色信貸以及補(bǔ)貼政策手段不僅提升了新能源汽車與傳統(tǒng)燃油汽車市場競爭的優(yōu)勢,而且還通過推動新能源汽車市場內(nèi)部的競爭加速技術(shù)的更新迭代。

(4)綠色信貸的支持不僅能促進(jìn)研發(fā)投入,增強(qiáng)創(chuàng)新效應(yīng),而且還有助于緩解積分售價偏低和補(bǔ)貼退坡帶來的負(fù)效應(yīng),因此,政府應(yīng)積極推動綠色金融發(fā)展,充分發(fā)揮其在促進(jìn)新能源汽車創(chuàng)新中的作用。