重庆氢能源燃料电池汽车产业竞争力研究

于千秋 张潇云

摘要：本文以重庆市氢能源燃料电池汽车产业为研究背景，主要结合修正的GEM定性理论构建竞争力评价体系，并采用云模型理论从定性和定量两方面对产业的竞争力作出分析。本文的创新之处在于：第一、采用“GEM”模型框架，结合产业特征综合分析产业发展特点，并结合多个传统竞争力分析理论对“GEM”模型的缺陷进行补充和修正，使产业竞争力的成因分析更为全面；第二、利用现代计量经济学基本理论，提出竞争力定量分析指标框架，并采用隶属云模型算法对产业竞争力进行定量分析，将复杂的经济理论评价指标化、可视化、动态化、简便化。

关键词：氢能源；燃料电池；汽车；GEM模型；云模型

DOI：10.12433/zgkjtz.20241203

当前，氢燃料电池汽车作为一种真正意义上的零排放、无污染的交通工具，成为社会各界关注的焦点。氢燃料电池可将氢气和氧气的化学能直接转换成电能，它被认为是21世纪最伟大的十大发明之一，电池和氢能将构成主流的储能方式。日本、韩国、美国等发达国家均将氢燃料电池的开发作为重点研究项目。

氢能源燃料电池汽车在我国迅速发展，现已初步形成了长三角、珠三角、京津冀鲁、中部和成渝五大地区产业集群，未来将在新的赛道展开激烈角逐。那么，重庆在氢能源赛道具备哪些竞争优势，综合竞争力将在短期或是长期突显，即将面临哪些技术、产业方面的风险，成为当下许多产业机构、企业、投资者亟待解决的问题。

一、氢能源汽车产业的发展现状及特点

（一）国外氢能源汽车产业现状

据不完全统计，2022年全球氢燃料电池汽车销量约18892辆，同比增长21.9%。其中，燃料电池乘用车占比约为77%。德国燃料电池汽车销量达到835辆，同比增长80%；韩国销售燃料电池汽车10219辆，同比增长20.3%，销量最多的车型是现代Nexo（9718辆）；美国燃料电池乘用车销量2707辆，同比下降19%，销量排在前两名的车型是丰田Mirai（同比下降20%）和现代Nexo（同比下降5%）；日本燃料电池汽车销量848辆，同比下降65.6%，销量最多的车型是丰田Mirai（848辆）。作为前景无限的新兴高科技产业，氢能源燃料电池汽车面临着机遇与挑战并存的境地。

目前，世界各国的氢燃料电池汽车的规划建设路线各有不同。美、韩、法等国着重建设运输路线、加氢站等基础设施。而日本则更重视氢能开发、燃料电池、储运技术环节的研发，以求引领国际标准，加强产业优势。

（二）国内氢能源汽车产业现状

2021年，我国在北京、上海等地启动了燃料电池示范应用，多省市的“十四五”规划中包含氢能发展。目前，已建立包括多项政策在内的支持体系，并形成了较完整的氢能产业链，自主化和创新能力不断提升。尽管核心技术有差距，但市场潜力巨大，科研实力不断增强。截至2021年底，已拥有全球最多的183座在营加氢站。

在技术方面，氢燃料电池汽车产业迅速发展，核心技术取得突破，国产化率提高，专利数量全球第二，体现出了强劲的研发势头。在市场方面，2022年销量显著增长，尽管整体规模仍较小，但在货运市场增长迅速，前景广阔。在产业布局上，形成了多个汽车产业集群，重庆市拥有众多的汽车制造商，产能超过400万辆，形成了“ 1+10+1000”的发展模式，展现出了产业链的完整性和规模。

二、基于GEM模型的重庆产业竞争力的定性分析

重庆市作为西南地区的枢纽城市，其产业实力雄厚、资源丰富，尤其在发展页岩气副产氢方面，成为川渝地区的独特产业特点，这得益于丰富的页岩气资源和政府的积极支持，如“成渝”氢走廊项目，有助于企业建立成本优势。

在企业层面，重庆市与成都市共同形成了强大的氢能产业链，涵盖检测中心、科研院所、供氢企业等，2021年产业规模超100亿元。重庆市拥有众多氢能源相关企业，产业集群竞争力强。两地通过规划协同、技术攻关等手段，共建汽车产业集群，提升了氢能源燃料电池汽车产业的竞争力。

在市场方面，韩国、日本和美国是主要的竞争对手，我国面临着激烈国际竞争。但中重型货车市场需求增长，为氢燃料电池汽车提供了巨大的市场潜力。预计到2050年，全球氢能源需求将显著增加，产值将超过2.5万亿美元。力帆、长安等汽车企业已通过“一带一路”战略拓展业务到国际市场。

创新是产业发展的关键，尤其是对于处于西部地区的成渝来说，更需要激发企业的危机意识和创新能力，实现产业升级，形成高层次的竞争优势。政府需要建设创新平台、培养人才队伍，并加强国内外合作，以支持氢能源产业的发展。

在产业竞争力方面，人才流动性和互联网搜索指数可作为衡量产业竞争力的指标。重庆市在氢能源汽车方面的搜索量较低，需要加强宣传和引导，以促进产业发展。

三、氢能源汽车产业竞争力的定量分析

将现代计量经济学方法与传统的产业竞争力成因理论相结合，可以形成产业竞争力计量分析。计量分析时要根据产业特征构建合理的评价指标体系。

（一）产业竞争力评价原则

产业竞争力的影响因素广泛，这就决定了产业竞争力评价体系要具有系统性、层次性、可比性和可操作性，同时，过程指标和状态指标要相互结合，简繁适中，方便操作。

（二）产业竞争力评价指标体系

为尽可能利用现有的统计数据客观地反映研究目标，抓住分析重点，可从产业竞争力GEM的模型构成出发，结合世界级产业集群的特点设计指标体系。

（三）产业竞争力评价指标体系指标的赋值与赋权

本文采用云模型分析法对氢能源燃料电池产业的竞争力进行分析，选取评价指标中最有利的指标作为理想指标，分析因素与理想指标之间发展趋势的相似或相异程度，确定哪些是影响的主导因素，判断不同城市样本的竞争力强弱。指标赋值采用经验法则与调查数据相结合的方式。经验法则主要采用问卷调查等方式，如头脑风暴法、德尔菲专家意见法等，以不同样本的综合评分作为指标进行分析。本文采用客观赋值法中的变异系数法来确定指标权重。

（四）基于云模型法的实证分析

本文采用李德毅院士提出的云模型评价方法。具体步骤如下：

1.标准云模型的构建

对评价为“较差、一般、较强”选用对称云模型来表示。

其中，K是一个常数，应根据变量本身的模糊程度选择，本文取K=0.02，对评价为“差”和“强”级别的，分别用0和1来表述，从而得到该评价集合对应的论域为[0，1]。

在Matlab中构建标准评价云，如图1所示：

图1  标准云评价概念云

2.采用云模型法进行实证分析

本文选取评价指标体系中的部分数据进行分析示意，旨在采用一般通用的分析方法作为案例研究。本文将上海、浙江、江苏、安徽、北京、河北、山东、广东、湖北、河南、吉林、四川、重庆作为研究样本，构建长三角、京津冀鲁、珠三角、中部、东北、成渝六大地区产业集群指标，采用matlab计算软件对所选指标数据进行分析，计算结果如图2所示。

图2  氢能源汽车产业集群竞争力标准评价云

所选各产业集群在氢能源汽车产业竞争力的比较中，按综合竞争实力排序分别为表1所示。

总的来看，我国氢能源产业集群呈现出东部沿海领先、中西部奋起直追、东北紧随其后的发展态势，重庆市氢能源汽车产业已全面处于落后阶段，与经济发达地区仍有不小的差距。

四、结论

本文通过运用GEM模型，结合波特的菱形模型理论以及定性、定量相结合的分析方法，对重庆市氢能源燃料电池汽车产业的竞争力进行了归纳分析，充分肯定了其光明前景，同时也分析了发展中的不足与即将面临的挑战。

作为西南地区经济基础、工业基础较好的城市之一，重庆市发展氢能源具有显著的带动效应，需要寻找合适的发展路径，加快发展速度。因此，应规划成渝地区在氢能源产业上的统筹协调，各自发挥产业优势，加强优势互补，加快产业应用落地及技术研发，充分利用资源优势与产业优势，打造氢能汽车产研高地，占领产业价值链顶端，从而抢得发展先机。

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