我国动力电池制造企业绩效评价研究——基于DEA-Malmquist指数模型

梁星（教授/博士后）张家瑞

（山东工商学院会计学院 山东烟台 264005）

一、引言

2016 年11 月29 日国务院印发《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，提出了实现新能源汽车规模应用、建设新能源汽车动力电池产业链的要求。此后，新能源企业如雨后春笋般出现在投资者和公众的视野中，作为新能源汽车产业上游的动力电池制造企业也迎来了规模化发展。动力电池制造企业为新能源汽车企业提供动力支持，其生产技术水平和经营绩效关系到新能源汽车企业乃至整个新能源产业链的发展。高工（GGII）数据显示，“十三五”规划期间，我国动力锂电池出货量逐年上升，即使2020 年在疫情影响下，动力电池出货量仍达到了80GWh，较2019 年的71GWh 同比增长13%，而同年动力电池市场规模为650 亿元，较2019 年的710 亿元同比下降8.5%，原因是电池价格下降速度远大于电池出货量增加速度，导致市场出现增量不增值的现象，而并非电池制造行业下行，所以我国动力电池的需求依然保持高速增长状态。

作为新能源汽车市场的上游产业，动力电池制造企业必须拥有足够的产能和效率，以应对下游消费领域的需求。随着电池技术的成熟，企业生产要素的投入也要进行相应的调整和均衡。基于此，本文对2016—2020年间动力电池企业的效率进行测算，评价企业经营绩效，结合产业政策和动力电池技术发展趋势，判断新能源产业技术发展和资源配置情况，推进新能源企业资源和技术优化，对新能源产业的发展具有实践意义。

二、文献评述

在计算新能源企业效率方面，石旻等（2016）利用DEA-Tobit 模型剔除环境因素影响后测算出的效率值发现，1998—2009年间新能源企业平均效率为23.62%［1］。在传统汽车企业向新能源汽车企业进行产业转型的绩效评价方面，张静思（2022）通过DEA-Malmquist 模型对2012—2020年的样本企业全要素生产率进行测算和分解，得出传统汽车企业进行产业转型要将技术进步作为首要任务、优化技术管理和资源配置、不能过度依赖产业政策的结论［2］。在考虑新能源汽车产业政策对新能源汽车产业绩效影响方面，闵剑等（2017）运用DEA 模型从财政政策、人力资源政策和基建政策三个方面，对全国不同城市的新能源汽车产业绩效进行了评价和分析，针对产业政策提出了提高新能源汽车企业技术研发、推广使用的建议［3］。在财务绩效评价指标体系角度，苑涵颖等（2022）认为电动汽车企业整合优质资源、降低电动汽车用车成本有利于推动行业整体健康发展［4］。在对不同所有制的新能源上市公司技术效率比较方面，刘亚铮等（2015）通过DEA-Malmquist 模型从动态全要素生产率角度得出国有新能源企业的发展质量优于民营新能源企业的结论［5］。在对战略性新兴产业技术创新效率测算方面，鲁志国等（2022）利用三阶段DEA模型测算得出新能源汽车产业的技术创新效率相对最低、规模效率不足的结论［6］。

专门针对动力电池制造企业绩效评价的文献很少，目前已有的相关文献多是对新能源行业整体的绩效评价进行研究，测算出的新能源行业整体的效率值并不能完全代表行业内细分领域的真实绩效状况。鉴于此，选择新能源行业细分领域进行效率测算和分析，有助于比较同类型企业之间不同要素比例投入所表现的效率差异，能够针对性地提出建议。本文借鉴李兰冰（2012）提出的动态能源绩效评价方法，即在“全要素”与“产出多样性”双重约束之下，立足于“静态和动态”的双重视角［7］，在国内新能源产业政策大环境下对满足条件的动力电池制造企业的经营表现进行研究，以期为动力电池行业企业合理配置资源、提高产业效率提供参考依据。

三、研究方法

数据包络分析法（DEA）是一种用于测算具有相同生产性质、相同投入和相同产出的数据驱动的非参数效率测度方法，由于其不预设定具体函数形式和允许多种投入产出的优点，被广泛用于评估决策单元的投入产出效率研究。本文选择了Bank，Charnes 和Cooper 提出的变动规模报酬假设下衡量DMU纯技术效率和规模效率的BCC模型，其将总技术效率分解为纯技术效率（PTE）和规模技术效率（SE），能体现DMU 的实际生产情况，可以更加确切地反映投入产出效率水平。

Malmquist 指数最初由瑞典经济学家Sten Malmquist 提出，指数的分解也经历了多年的演变推进，Ray&Desli 将CRS 模型得出的Malmquist 指数分解为纯技术效率变动（PEC）、纯技术变动（PTC）和规模效率变动（SCH）。在对静态相对效率分析后，通过Malmquist指数模型能够测算出五年间的全要素生产率变化，利用分解后的效率变动分析一定时间段内不同效率的变化趋势。

四、变量选取与数据描述

（一）变量选取。考虑到近年来国家政策对新能源产业的支持和动力电池行业技术的发展、动力电池历年出货量不断创造新高、电池成本下降、高端电池的研发竞争日趋激烈等情况，本文选取以下指标（见表1）。

表1 动力电池制造企业绩效评价指标选取

（二）数据描述。在DEA 模型中需要选择足够多的DMU 数量，要求不低于输入指标和输出指标的3倍。本文选择我国上市公司锂电池概念板块中公司细分行业为电池的56 家上市公司为研究样本，其中剔除上市时间至今不足五年的企业（企业体量大且数据充分的公司除外，如宁德时代）、ST企业以及数据缺失的企业，最终得到35家条件充分的动力电池企业。本文所选用数据均来自CSMAR 数据库和上市公司年报。

相关数据采用DEAP 2.1 软件测算动力电池企业效率和全要素生产率指数，考虑到选取的样本指标中存在负值，不能作为DEA模型的投入产出指标，因此统一将选用的投入产出指标进行归一化处理：

设X=（x1，x2，……，xn）为基本度量单位相同的原数据组，Y=（y1，y2，……，yn）为归一化后的数据组。假设A=max（x1，x2，……，xn），B=min（x1，x2，……，xn），n≥3，则：

归一化处理后，通过DEAP 2.1 软件计算得出35 家上市公司的效率值和规模报酬变动情况，然后计算出五年间的Malmquist指数加以分析。

五、实证结果与分析

（一）样本企业规模报酬情况分析。由表2 可知，2016—2020年，样本企业整体规模报酬呈现出先增长后下降再增长的N 型曲线。35 家企业中有6 家五年来规模报酬不变，历年保持着最佳生产规模；9家企业规模报酬五年来整体呈现递增状态，成长性较好；剩余20 家企业的规模报酬五年来震荡变化，说明产业整体的迅速发展也给个别企业带来了成长的不确定性。

表2 BCC产出导向的35家动力电池制造企业规模报酬变化

（二）BCC 模型产出效率分析。由表3 可知，选取的35家电池生产企业总体平均综合技术效率为0.918，说明行业整体效率有待提高。其中，中国宝安、德赛电池、丰元股份、先导智能、星云股份和宁德时代6 家企业2016—2020 年的综合技术效率为1，达到DEA 有效，在新能源政策加持下，保持着相对较高的生产规模和技术水平。其他29 家企业虽未达到DEA有效，但这些企业中有26家规模效率都达到了0.95以上，仅保力新、当升科技和科力远的规模效率低于0.95；纯技术效率有25家企业在0.8以上，说明目前国内市场主要的动力电池制造企业经营效率维持在较高水平，技术效率对行业整体影响较大。综合技术效率较差的科力远与其他34家企业相比，其规模效率和纯技术效率都明显偏低，说明企业绩效水平不佳。下面对样本企业三种效率值进行具体分析。

1.综合技术效率：2016—2020 年综合技术效率为1 的企业有6家，五年间始终保持DEA有效，这6家企业是近年来我国锂电池行业的龙头企业；其余高于五年平均综合技术效率的企业有13家，剩余16家企业五年平均综合技术效率低于平均水平，仅科力远一家企业的综合技术效率低于0.8。

2.纯技术效率：纯技术效率是影响样本企业综合技术效率的主要因素，纯技术效率较高的企业的综合技术效率也相对较高。有19家企业的纯技术效率高于均值水平，可以看出样本企业的纯技术效率相差不大，除科力远以外的其他样本企业的纯技术效率都高于0.8。

3.规模效率：样本企业平均规模效率为0.978，说明行业整体规模效率接近前沿面，行业体量后续成长空间小，应当向提高技术效率方向发展。

（三）Malmquist指数动态分析。

1.样本企业全要素生产率各项指标均值分析。从下页表4可以看出，35家动力电池制造企业的综合技术效率、技术进步率、全要素生产率和纯技术效率四项指标大于1，规模效率为0.998，略小于1，说明2016—2020 年样本企业的生产经营效率保持相对有效，企业的生产技术水平和经营状况正向发展。样本企业的全要素生产率平均值为1.134，平均增长率为13.4%，其中综合技术效率、纯技术效率分别增长0.8%和1%，规模效率降低0.2%，整体呈现出较好的效率增长趋势。全要素生产率大于1 的企业共有30 家，仅5家企业平均全要素生产率呈下降趋势，其中下降幅度较大的天际股份五年间综合技术效率先增长后降低，指标基本趋于综合技术效率有效，即纯技术效率近似等于1.0，但其规模效率逐年降低，是影响其全要素生产率的主要因素。此外，全要素生产率最低的杉杉股份，其纯技术效率变动趋势与天际股份类似，五年间虽达到规模效率有效，但2019—2020 年纯技术效率仅为0.81，全要素生产率仍然偏低。结合五年间全要素生产率变动趋势，可以分析出样本企业在政策推动下有着较高的技术增长和产出，增速放缓，但多数企业仍能达到全要素生产率的正向变动，保持良好的发展态势。

表4 Malmquist指数法测算的全要素生产率及分解

2.样本企业Malmquist 指数分解分析。通过对Malmquist指数测算的全要素生产率指标进行分解，可以结合背景对行业效率表现进行深入剖析。从下页图1的综合技术效率变动趋势中可以看出，不同样本企业综合技术效率五年间离散程度较高，说明动力电池制造企业发展状况不均衡，发展所处的企业生命周期也不尽相同。结合表4综合技术效率五年的均值可以看出，有26家企业的综合技术效率大于1，且在2018—2020 年间样本企业的综合技术效率曲线开始收敛，说明样本企业效率逐渐趋向行业平均效率水平，逐步出现产业趋同现象。

图1 综合技术效率

观察图2中不同企业2016—2020年全要素生产率水平发现，2018—2019 年、2019—2020 年35 家样本企业的全要素生产率均低于2.0，相比2016—2017年、2017—2018年的全要素生产率增速明显降低，在此之前达到规模效率的企业其技术进步率开始降低，是影响全要素生产率变动的主要原因。从全要素生产率变动趋势可以看出，Malmquist指数法计算所得到的全要素生产率变化趋势与表2中BCC产出导向模型得出的动力电池制造企业的规模报酬变动趋势相同，五年间全要素生产率和规模报酬变动呈浅V 型反弹趋势。2016—2017年、2017—2018年的样本企业全要素生产率处于较高水平，其中科力远2016年的全要素生产率为全样本最高，其后几年全要素生产率处于下降阶段，数据表现不及其他样本企业。全时段来看，2016—2019年的全要素生产率大幅降低，数值高于1的企业从2016—2017年的34家，下降到2018—2019年的7家，说明电池企业在达到行业技术和规模饱和状态后发展速度放缓，2019—2020年电池企业全要素生产率有升有降，整体实现了小幅度的增长。

图2 全要素生产率

从图3规模效率的变动趋势可以看出，2016—2017年、2017—2018 年、2018—2019 年三个样本区间内，样本企业的规模效率增长较为明显，其中维科技术在2016—2017年、2018—2019年内的规模效率增长幅度达到了214%；图4 纯技术效率的变化趋势显示，样本企业在2016—2017 年处于较高的纯技术效率水平，科力远在此时间段的纯技术效率达到了1.695；2017—2018 年，样本企业的纯技术效率降至0.8—1.2的范围内，2019—2020年，样本企业的纯技术效率增长趋势明显，其中天赐材料的纯技术效率增长达到166%。在经过前期的迅速发展之后，在样本区间的中期，动力电池企业并没有突出的技术效率表现，但规模效率在整个样本区间实现了跳跃式增长，一直到2019—2020年样本企业的规模效率趋于稳定。

图3 规模效率

图4 纯技术效率

六、结论及建议

（一）结论。通过BCC模型得到的数据测算结果表明，样本企业2016—2020年的规模报酬变化呈N型曲线，35家样本企业中有6家综合技术效率能够达到1，实现投入产出的综合有效；通过Malmquist指数分析各企业动态效率变化后发现，电池制造企业全要素生产率五年间变化趋势呈浅V 型，其中2018—2019 年全要素生产率均值最低，仅为0.679，主要是由于综合技术效率偏低造成的。

整体来说，2016—2020 年，我国电池制造企业的规模效率成长稳定，企业有足够的产能规模，特别是2017—2018 年、2018—2019 年规模效率增长迅速，样本企业规模效率增长10%—40%不等。但是，作为高科技推动的电池制造企业实现长远发展还需要技术和人才推动。相比其规模效率，电池制造行业的纯技术效率在2016—2017年实现了大幅的增长，多数企业实现了10%—60%的纯技术效率增速。2017—2019年受政策力度减弱等因素影响，测算的纯技术效率未有明显提升，说明对于各动力电池制造企业来说，高质量动力电池的生产研发和突破依然有限。直到2019—2020 年，在新一轮的新能源补贴政策扶持下，固态动力电池技术更新的需求得到推动，动力电池企业受到了更多的关注，这一时期的纯技术效率明显提高，新能源相关产业迎来了新的发展机遇。

（二）建议。近几年新能源市场逐渐扩大，我国动力电池制造企业在达到较高规模效率后，在提升技术效率方面仍有一定空间，动力电池制造企业应向动力电池高能量密度和强续航能力发展，这对动力电池企业的生产能力和技术水平提出了更高的要求。为此，本文提出以下建议。

1.均衡研发强度。在整理投入指标要素过程中本文发现，样本企业之间的研发人员数量占比和研发投入占营业收入的比重数据相差较大，其中研发人员数量占比从4%—30%不等，研发投入占比从0.1%—20%不等。对于动力电池这种技术推动的制造业企业来说，企业应当给予研发部门足够的资金和人才投入。因此，低研发强度的动力制造电池企业应当在维持主营产品产能和市场规模的前提下，提高研发人员比例和资金投入，提升产品质量，加快新旧产品更新周期，提升企业自身的绩效水平。

2.进行产品分类管理与升级。随着动力电池产业链的快速发展，电池级磷酸锂等原材料的价格也在逐渐提高，很多规模不大的动力电池企业原料依赖于进口，而规模较大的龙头企业通过海外建厂，在原材料产地进行开采和生产，降低企业成本。所以拥有较高技术水平的企业，可以在保证现有产能的同时，对新的动力电池产品进行探索和升级。例如，大型电池制造企业通过企业合并或合作等手段吸收小企业产能，将自身产品和研发部门进行细分以应对不同的市场需求，将研发资源整合，着力新产品的研发与升级。

3.提高产品质量，巩固技术基础。由于新能源汽车绝大多数依赖锂电池提供动力，而当前供应的锂电池主要包括三元锂电池和磷酸铁锂电池，二者都属于液态锂电池，还存在不少缺陷。加之电池研发技术投入金额大，资金回收期长，产品收益与下游产业业绩捆绑，部分电池制造企业的生产效率和规模面临挑战。为此，电池制造企业应当巩固和升级锂电池技术基础，将完善液态锂电池技术作为主要的关卡，提高产品安全性和持续利用能力。综合考虑电池实际应用环境，与下游产业结合，提高新能源车辆续航能力、降低整车电耗水平以及提升电池能量密度等。

4.把握时代红利，带动产业链升级。“双碳”背景下新能源政策推动新能源产业链高精尖发展，新能源企业正不断谋求发展动力电池技术和扩张企业市场规模。国内动力电池制造企业应当大力发展技术合作，实现全产业链的结合，一方面通过与上游原材料企业、电池正负极材料企业合作，攻克材料替代问题，另一方面通过新能源汽车企业产品下放，实现技术反馈和升级，形成正向反馈产业链，促进动力电池的产业应用，推进能源结构转型进度。