襄阳市政府补贴下考虑续航能力需求的汽车供应链决策研究

摘要：基于汽车供应链视角，建立了汽车供应链决策模型，分析了续航能力的研发成熟度、制造商的研发投入度、补贴措施的合理规划对汽车供应链定价策略的影响及政府补贴机制问题。结果表明：在汽车供应链中制造商占据主导地位，相比销售商来说具有更强的市场主导力，决定着新能源汽车产业的发展前景。在国家补贴退场下，地方政府应合理调整新能源汽车有效补贴范围，鼓励制造商对续航能力的研发投入，从而实现汽车供应链的最优策略。

关键词：汽车供应链;续航补贴;决策

中图分类号：U469.72 收稿日期：2023-05-10

DOI：1019999/jcnki1004-0226202310001

1 前言

为解决传统汽车产业的环境污染，减低碳排放，新能源汽车应运而生，成为缓解环境污染的重要举措。襄阳市作为湖北省域副中心城市，目前正致力于建设汉江流域中心城市，形成“以高新技术产业为先导，汽车产业为龙头，装备制造、纺织化工等为支柱”的发展格局。

2022年襄阳市汽车产业产值达2 412亿元，整车产量3316万辆，其中新能源汽车整车产量同比增长592%。在全国汽车市场进入稳中微增的大背景下，襄阳市新能源汽车发展势头强劲，初步形成了具有一流国际竞争力的新能源产业集群。然而随着新能源汽车产量迅速提升，在新能源汽车最为关键的动力补充设施——充电站和充电桩的建设上，全国各地的基础设备都跟不上形势的发展变化，襄阳也不例外。截至2022年9月，全市电动汽车充电站仅19个，这与襄阳市新能源汽车发展的旺盛需求极不相衬。续航里程和充电基础设施不足严重制约着襄阳市新能源汽车的进一步发展。

随着新能源汽车产销量的迅猛增加，仅仅依靠新建充电桩短时间内无法解决问题，在此背景下，提高新能源汽车的续航里程，降低电池充电次数，成为行之有效的选择。目前新能源汽车生产厂商主要依靠突破新能源电池性能、降低成本、提高安全性等方式来提高新能源汽车的续航里程，以此降低消费者由于新能源汽车续航里程不足造成的“里程焦虑”。

目前，国内外大量学者围绕新能源汽车这个热点问题展开了深入的研究并取得了一些成果，大多集中在新能源汽车的政策研究上，并对其相关政策进行了对比和评估。在产业政策方面，例如Sierzchula等[1]和Liu等[2]对政府政策进行了深入研究，总结了各利益方的作用。巫细波等[3]研究表明新能源汽车产业关键在于做好补贴政策的有序退出、巩固强化技术创新引领地位、构建稳健可控的产业链和供应链。政府补贴政策作为新能源汽车政策的重要部分，引起了很多学者的高度关注。例如，李冬冬等[4]、曹飞韶[5]建立了博弈模型，分析了新能源汽车研发补贴政策；Frank等[6]以荷兰为例，探讨了政府补贴政策对新能源汽车创新网络的影响。此外，针对新能源汽车的补贴退坡暂缓等刺激政策，会使其暂时获得优于燃油汽车的市场优势，具有一定的时效性。马亮等[7]基于政府补贴和合作博弈方法研究了汽车供应链的最优定价和期望销量问题。Nemet等[8]研究了研发与政府补贴对汽车产业的影响，建议政府补贴侧重于减少研发失败造成的损失。Oikawa等[9]基于新能源技术研发项目分析表明，统一的补贴政策所取得的效果优于选择性补贴政策。程永伟等[10]指出，补贴退坡政策将对我国新能源汽车产业发展产生重要影响，退坡成效也将直接影响后续替代政策的制定和实施。在续航里程研究方面，袁年铭[11]、胡春红[12]提出纯电动汽车续航里程的提高途径及措施。

综上所述，已有文献大多从新能源汽车产业发展的不同角度，对政府补贴政策和提高续航里程措施等方面进行分析，也提出了很多建设性的意见。但鲜有从汽车供应链的角度入手，考虑续航能力需求来研究政府的续航补贴策略。本文与以往研究的区别就在于充分考虑了提高新能源汽车续航里程的续航补贴，建立了普通汽车与新能源汽车存在竞争的汽车供应链模型，利用博弈理论和逆向求解求得续航能力研发成熟度、制造商的研发投入度、补贴措施的合理规划对汽车供应链的定价策略及利润的影响，同时探讨了合理的政府补贴机制问题。本文为襄阳市政府提出合理的新能源汽车续航里程补贴政策及襄阳市新能源汽车生产企业的最优生产决策提供一些可行性参考建议，以此进一步促进襄阳市新能源汽车产业的发展壮大。

2 模型假设与说明

考虑有单一汽车制造商和单一销售商构成的汽车供应链，占市场主导地位的汽车制造商同时生产属于相同车型的普通汽车和新能源汽车，并由销售商同时销售这两种车型。虽然目前政府的国家补贴已经退场，但各地政府继续出台地方补贴政策，支持新能源汽车消费力度有增不减，因补贴消费者和补贴销售商最终所达到的效果相同，且制造商作为市场的主导者，可以通过调整新能源汽车的批发价格来分享政府补贴所带来的利益，相比销售商来说制造商具有更强的讨价还价能力，讨论直接补贴制造商这种补贴模式更具研究价值，故本文仅讨论直接补贴制造商模式。

为了有效刺激新能源汽车的持续健康稳步发展，目前我国地方政府主要的补贴模式有购置税减免、投放消费券、置换新车补贴。三种补贴模式均体现在降低制造商成本，归根结底都是制造商续航里程补贴。因此本文主要以续航里程补贴作为研究对象。

假设1：制造商生产新能源汽车和普通汽车的生产成本分别为cn、ct，制造商批发新能源汽车与普通汽车的批发价格分别为wn、wt，销售商销售新能源汽车和普通汽车的销售价格分别为pn、pt。

假设2：假定新能源汽车的初始续航里程E0，制造商通过技术研发提高了电池的能量比，进而提高续航里程到[E]，且[0<E0<E]。假设新能源汽车续航里程提升的研发成本为[C（E）=η（E-E0）2]，同时将此部分研发成本转嫁在新能源汽车的生产成本上，其中[η]为新能源汽车续航里程研发成本系数，[E]为新能源汽车续航里程提升值，且[E=E-E0]。

假设3：国补虽然退场，新能源汽车其他消费利好因素仍在，如牌照办理、车辆购置税、部分城市免于限行等方面优惠力度不减，地方政府补贴、厂家补贴、经销商促销亮点频出，仍对消费者有着强大吸引力，由此看到政府加大了高续航里程车型的扶持力度。本文假设每辆车每千米续航里程的补贴为[s]，且满足[sE≥wn-cn]。

假设4：市场规模为Q，[λ]为消费者对新能源汽车续航能力的敏感系数，且[0<λ<1]。对于这同一车型的普通汽车和新能源汽车来说，购买者具有差异化的支付意愿，即消费者是异质的。普通汽车的消费者支付意愿[μ]在整个汽车市场在[0，Q]服从均匀分布；[σμ]为新能源汽车的消费支付意愿[σ∈0，1]，反映了这两类汽车的替代关系。消费者购买新能源汽车和普通汽车的效用函数分别为[ut（v）=μ-pt]和[un（v）=σμ-pn]。根据效用最大化原则，消费者购买行为取决于新能源汽车和普通汽车的定价及替换关系，当[0<σ≤pn/pt]时，市场上只存在普通汽车，有[qt=Q-pn]和[qn=0]；当[1-（pt-pn-λE）/Q≤σ<1]时，市场上只存在新能源汽车，有[qt=0]和[qn=Q-pn/σ]；当[pn/pt<σ<1-（pt-pn-λE）/Q]时，市场上普通汽车与新能源汽车共存，有：

用[Πji]代表汽车供应链节点成员i在情形j下的利润，其中[i∈M，S]，M代表制造商，S代表销售商。[ΠjSC]代表在模式j下汽车供应链的整体利润函数。

3 基本模型

在充分考虑提高新能源汽车续航里程的情形下政府对新能源汽车实施续航补贴，制造商和销售商之间博弈关系为：占主导地位的制造商首先按自身利润最大化原则确定新能源汽车批发价格wn、普通汽车批发价格wt及新能源汽汽车续航里程提升值E。然后销售商再根据制造商策略来确定新能源汽车的销售价格pn及普通汽车销售价格为pt。在此种情形下，制造商、销售商及汽车供应链的利润函数分别为：

命题1：销售商的最优策略集为（[pYX∗n]，[pYX∗t]），制造商的最优策略集为（[wYX∗n]，[wYX∗t]，[EYX∗]）。

根据命题1，可得：

销售商的最优汽车销售价格为：

此时新能源汽车的最优销售量为：

由命题1，可以得到制造商最优利润为：

推论1：随着新能源汽车续航能力研发成本系数[η]的增加：

证明：由于

其中，[σ（λ-s）2+（1-σ）（s2-8ση）>0]，[8σ（1-σ）>0]，[s-12E0（A+B）<s-12E0（A-B）]，则可得：

由推论1可知，在政府补贴初期[（A-B）/（2E0）]，[（A+B）/][2E0]新能源汽车续航里程研发成本系数的增加加大了新能源汽车的生产成本，此时政府补贴较少还不足以弥补新能源续航里程研发成本的增加，制造商提升新能源汽车续航里程热情降低，导致其续航里程提升值反而降低；当政府补贴大于[（A+B）/（][2E0）]时，政府对制造商的补贴弥补了新能源汽车续航里程研发成本的增加，加之新能源汽车的技术也越来越成熟，续航能力呈现突飞猛进的提升，促使更多的消费者愿意去购买新能源汽车，制造商加大了新能源汽车续航里程的研发热情，新能源汽车的续航里程提升值得以逐渐提高。由此说明，新能源汽车续航里程研发技术的成熟度、政府补贴范围都影响着新能源汽车续航里程提升，政府为促使新能源汽车技术进步，应采取一系列行之有效的方式来鼓励和支持制造商对于新能源汽车续航里程持续研发热情，在“国补”退场的情况下，应采取不低于[（A+B）/][（2E0）]的政府补贴，以此促进新能源汽车续航能力持续升级。

4 算例分析

随着新能源汽车的持续发展，新能源汽车的销售价格和续航里程也在不断攀升。为了更清楚地阐述上述结论，选取新能源汽车代表五菱宏光作为实证样本，利用Maple 2020软件对以上模型进行进一步的算例分析。（相关参数均采用量纲一单位）根据实际情况对相关参数取值cn=40 000，ct=20 000，Q=20 000，[η∈（0，1）]，[σ∈（0，1）]，[λ∈（0，1）]，E0=200，单位新能源汽车每千米补贴[s∈[100，600]]，故本文对提升续航里程情形下进行验证。

a.政府补贴s与新能源汽车续航提升值[EYX∗]的关系。

假定[σ=（0.2，0.5，0.9），λ=0.5，η=0.5]，则应用Maple 2020进行数值模拟可得图1。

从图1可以看出，在政府补贴取值为[100，600]之间时，随着政府补贴的增加，新能源汽车续航里程提升值不断提升，说明政府补贴政策的实施有效地提升了新能源汽车续航里程的提升，对新能源汽车的发展起着积极的作用。同时可以看出，当新能源汽车处于相同补贴值时，消费者的支付意愿越大，新能源汽车续航里程提升值越大，说明增加消费者的新能源汽车支付意愿能有效地提升新能源汽车续航里程，因此政府在实施补贴政策的同时应加大新能源汽车的宣传力度，以此增强消费者对新能源汽车的消费意愿，更加有效地提升新能源汽车续航里程。这与本文理论分析中对应的结果一致。

b.政府补贴s与新能源汽车销售量[qYX∗]的关系。

假定[σ=（0.2，0.5，0.9），λ=0.5，η=0.5]，则应用Maple进行数值模拟可得图2。

由图2得出，在补贴值[s∈[100，600]]时，随着政府补贴的提高，新能源汽车销量逐渐增加，而当新能源汽车销量相同时，消费者偏好系数越高，政府补贴越高，说明政府补贴有效地增加了新能源汽车的销量，并且当消费者对新能源汽车喜爱度越高，更能刺激政府加大对新能源汽车的补贴力度，制造商在进行新能源汽车生产时应充分考虑消费者对新能源汽车的偏好。这与本文理论分析中对应的结果也一致。

c.政府补贴s与新能源汽车销售价格[pYX∗]的关系。

假定[σ=（0.2，0.5，0.9），λ=0.5，η=0.5]，则应用Maple进行数值模拟可得图3。

从图3可以看出，随着补贴值的增加，生产商不断加大新能源汽车续航能力的研发力度，在补贴初期，政府补贴值无法满足新能源汽车的生产成本，导致新能源汽车的销售价格逐渐提升，待到新能源汽车续航里程的研发技术较为成熟，同时其销售价格趋于平稳，说明补贴政策的实施有效地调节了销售价格，对于消费者来说是有利的，也体现了政府补贴政策的正确性。

同时可以看出，处于相同销售价格时，补贴初期，消费者续航里程的敏感系数越高，政府通过更高补贴来加强消费者的购买力度，当补贴超过一定值时，消费者的续航敏感系数足够高，政府不需要增加过多的补贴就能达到目的。说明政府补贴高低的调整能有效地影响消费者续航敏感系数，政府在实施行之有效的补贴时应充分考虑购买者的敏感系数，并加以引导，政府利用最少的补助金额最大化推动新能源汽车的发展。

5 结语

本文基于汽车供应链视角，建立新能源汽车提升续航里程补贴模式下的汽车供应链决策模型，分析了续航里程研发成本系数、政府补贴对新能源汽车续航里程提升、汽车供应链的定价决策的作用，同时探讨了政府补贴策略问题。

研究表明：续航能力研发成熟度、制造商的研发投入度、补贴措施的合理范围均是影响新能源汽车续航里程提升和销量的主要原因。相比基础续航里程，提升续航里程更利于新能源汽车的可持续发展。在汽车供应链中制造商占据主导地位，相比销售商来说具有更强的市场主导力，决定着新能源汽车产业的发展前景。政府在补贴政策的实施过程中应充分考虑补贴的有效范围，加强消费者对新能源汽车的支付意愿从而逐渐减低政府补贴的财政压力，政府应鼓励制造商对续航能力的研发投入并给予技术支持。本文研究结论为汽车供应链各节点企业的决策和政府续航补贴政策的合理实施提供参考性的意见。

当然，本文研究仍然存在诸多不足，例如存在多个制造商或多个销售商竞争时政府补贴汽车供应链决策问题，以及考虑政府分别补贴制造商和销售商政府补贴汽车供应链最优策略问题，这也是下一步研究和完成的课题。

参考文献：

[1]Sierzchula W，Bakker S， Maat K， et al. The influence of financial incentives and other socio-economic factors on electric vehicle adoption[J]. Energy Policy，2014，68：183-194.

[2]Liu Y Q， Kokko A. Who does what in China’s new energy vehicle industry[J]. Energy Policy，2013，57：21-29.

[3]巫细波，赖长强，吕沛颖.后补贴时代广东新能源汽车产业面临挑战与对策研究[J].科技与金融，2022（4）：30-37.

[4]李冬冬，商辰宣，吕宏军，等.“后补贴”时代考虑消费者需求异质性的新能源汽车推广政策研究[J].中国管理科学，2022（7）：1-11.

[5]曹飞韶，吴迪.基于信号博弈的新能源汽车研发补贴分析[J].科技管理研究，2015（14）：21-25.

[6]Frank J， Van R J， Welle L， et al. Credibility and legitimacy in policy-driver innovation networks：Resource dependencies and expectations in Dutch electric vehicle subsidies[J]. Journal of Technology Transfer，2014，39（4）：635-661.

[7]马亮，仲伟俊，梅姝娥.基于续航能力需求的新能源汽车产业链补贴策略研究[J].系统工程理论与实践，2018，38（7）：1759-1767.

[8]Nemet G， Baker E. Demand Subsidies Versus R&D： Comparing the Uncertain Impacts of Policy on a Precommercial Low-carbon Energy Technology[J]. Energy Journal，2009，30（4）：49-80.

[9]Oikawa K， Managi S. R&D in clean technology ： A project choice model with learning[J]. Journal of Economic Behavior& Organization，2015，117：175-195.

[10]程永伟，穆东.基于SD动态博弈的新能源汽车供应链补贴策略优化[J].中国人口·资源与环境，2018，28（12）：29-39.

[11]袁年铭.影响电动汽车一次充电续航里程因素分析[J].现代国企研究，2017（12）：164.

[12]胡春红.纯电动汽车续航能力的提高途径[J].前沿探讨，2018（2）：25-27.

作者简介：

李林芝，女，1985年生，硕士研究生，研究方向为供应链管理。