中国新能源汽车产业创新生态系统优化研究

林 纾 吴仍梅 袁 颖

（集美大学，福建 厦门 361021）

随着经济增长，中国能源缺口日渐扩大，近年石油的对外依存度维持在70%以上，三大能源中仅煤炭的对外依存度低于10%。此外，已有研究表明燃油汽车尾气排放是PM2.5污染物的主要来源之一。因此，发展新能源相关产业对于替代传统能源、降低经济对外依存度、维护国家安全具有重要意义，也是形成绿色生活方式、落实新发展理念的重要途径。

汽车产业结构高级化能够推动产业发展，并能够带动国家经济增长[1]。新能源汽车产业是有别于传统汽车产业的新兴产业，也是一国制造业实力的重要体现，据中国汽车工业协会报道称，2020年中国新能源乘用车销量为124.7万辆。根据《新能源汽车产业发展规划（2021—2035）》，中国新能源汽车预计2025年销量将达500万辆，占新车总销量的20%，占世界新能源汽车市场的44%，将成为新能源汽车第一大国。振兴新能源汽车产业是中国汽车工业实现赶超发达国家、提升国家竞争力的重要途径。

与光伏、高铁等产业相比，中国新能源汽车产业（主要是电动汽车）的竞争力尚未取得实质性突破[2]。作为传统工业的新发展，新能源汽车产业对于创新有更高的需求，但目前中国新能源汽车产业创新生态系统仍存在薄弱环节，限制了系统创新效率进一步提高。优化产业创新生态系统有利于确保供应链安全可控，保障产业安全。

（一）创新生态系统研究

创新生态系统是由相关但占据不同生态位的企业组成，任一企业的生态位变化都会引发其他企业生态位变动[3]。创新生态系统可以被视为为企业提供资源、合作伙伴及重要市场信息的网络[4]。因此，创新生态系统是基于共生演化的系统，系统中个体与整体具有协同性，系统成员具有异质性特征。

创新生态系统的理论基础包括战略管理理论、新制度经济学和创新管理理论。基于战略管理的创新生态系统研究关注产业资源对成员的竞争优势的影响：从产业组织视角形成了产业竞争优势理论，认为企业竞争优势取决于企业在产业中的定位及其差异化程度[5]；
成本领先、差异化、聚焦等战略是创新生态系统成员企业获取竞争优势的解释[6]；
从资源视角看，创新生态系统的竞争优势体现在资源和系统——环境的共生关系中[7]；
动态能力理论认为要取得持续的竞争优势就必须同时具备难以复制的资源和动态能力[8]。从新制度经济学角度看，创新生态系统认为系统中个体行为必将受到社会情境影响[9]。基于创新管理理论的创新生态系统研究强调实现跨组织的互补[10]；
平台理论认为创新生态系统建立在技术和服务可以为系统成员创造价值的平台上，包含了多个可以共享、互动的模块[11]。

由此可见，创新生态系统研究的知识主干包括对部分产业的观察和对企业竞争优势的研究。此外，动态能力理论、演化经济学、组织间竞合视角、战略和嵌入性视角构成了理论分支。

（二）新能源汽车产业创新研究

新能源汽车产业是战略性新兴产业之一，是金融危机后各国寻求复苏的重要途径，并被给予前所未有的支持[12]。根据Rothwell的第五代集成创新模式，基于空间集聚的产业集群必然趋于网络化，部分学者研究了战略性新兴产业合作网络节点构成和联结模式等问题[13][14][15]。网络化的联合生产方式能降低研发风险、提高效率[16]，竞合关系、战略联盟、创新等关系和结构的嵌入有利于提高企业竞争优势[17]。

已有学者研究了新能源汽车产业生态的框架[18]，在对比了各国新能源汽车产业现状后构建了该产业创新生态系统模型[19]，也有学者研究了中国新能源汽车产业发展中的风险[20]。经过对中国新能源汽车产业的补贴政策的梳理，学者认为在创新生态系统充分合作的基础上，政府补贴退出新能源汽车行业是完全可行的，有利于产业健康发展[21]。此外，学者们也对不同区域的新能源汽车产业进行了分析。

学者对中国新能源汽车产业创新生态系统的研究主要集中在基础理论和发展成果方面，以理论归纳和地区分析为主。由于难以获取产业数据，当前研究缺少定量分析。中国新能源汽车产业正由政策驱动阶段转入政策和市场共同驱动阶段，优化、提升产业创新生态系统对于产业发展至关重要。

新能源汽车产业创新生态系统的组成包括创新的生产者、消费者、分解者和相应的环境因素。

（一）创新生产者

创新生产者是新能源汽车产业创新生态系统中创新成果的生产群体，包括研发机构、高等院校等。创新生产者是产业创新技术的提供者，包括产业前沿技术如AI自动驾驶、智能汽车、车联网等，“三电”产品开发、动力电池及其回收技术、充换电技术及基础设施等。

（二）创新消费者

创新消费者是运用创新生产者成果的群落，主要包括新能源汽车整车生产企业及其配件生产企业。新能源汽车产业主要的创新消费者如传统汽车制造商和特斯拉、蔚来、理想等“新势力”，关键零部件提供商如动力电池供应商松下、LG化学、宁德时代、比亚迪等，电机企业如西门子、日立汽车系统、博世等，电控系统企业如日本电装、大陆、大洋电机等。

（三）创新分解者

创新分解者主要指新能源汽车的购买者和回收者。中国新能源汽车的购买者除了个人消费者，商业运营是新能源汽车的重要消费领域，出租汽车（包括共享汽车）、公共交通领域的新能源汽车占比逐步提高；
回收者是重要的创新分解者：一方面，电池是新能源汽车最大的单一成本项目，且电池具有巨大的潜在污染；
另一方面，欧盟等发达经济体规定了车辆部件的可回收比例，使得回收更具可行性。

（四）环境因素

1.资源环境

新能源汽车产业所需主要矿物为铁、锂、钴、镍等，全球资源储备呈现寡头垄断态势。除基础矿产资源外，陶瓷材料、碳纤维材料、纳米材料、泡沫金属、合金等新兴材料也是新能源汽车产业不可或缺的。

2.产业环境

新能源汽车产业方兴未艾，产业资本市场、地方产业集群、行业协会组织与国家产业政策等也深刻的影响其进一步的发展。各国在新能源产业中投入巨量资源，逐步突破相关技术环节，跨行业应用的先进技术与装备以及高性能动力电池等渐趋普及都为新能源产业的发展提供了良好的产业环境。

3.经济社会与人文环境

新能源汽车产业创新需要鼓励创新的社会文化、宽松的试错环境、支持创新的金融体系和政策系统。鼓励创新的社会文化与允许试错的宽松环境是培育创新生态系统的基本条件。有效的融资体系和成熟的风险投资进入——退出机制是新行业输入资源的保障。政府对产品的能耗要求、补贴政策增强了新能源车企和相关技术方的创新动力。

（五）作用机理及过程

新能源汽车产业创新生态系统在上述组成成分的互动中保持动态平衡。创新生产者作为技术的研发者和输出者，在创新生态系统中发挥着关键作用，是推动新能源汽车产业发展的重要力量；
创新消费者负责将创新生产者的成果产品化，通过技术整合、再开发等环节将创新生产者的成果转化为商品；
创新分解者将创新消费者的代谢产品进行资源化利用，同时向创新生产者反馈新的创新需求，进一步推动整体产业的创新水平，形成新能源汽车产业的生态系统良性循环。创新是一系列复杂的过程，环境因素在创新成果生产、转化和扩散以及反馈过程中发挥催化剂作用，充足的资源、产业技术的支持和相对宽松的创新环境无疑可以大大加强新能源汽车产业生态系统的创新能力。图1展示了这一作用过程。

图1 新能源汽车创新生态系统作用机理

（一）创新生产者群落活跃度升高

随着排放法规和产业政策日趋严厉，汽车企业对新型动力技术的开发和应用需求越来越迫切，与新能源相关的专利数量呈井喷之势。如表1所示，2011年至2020年，新能源汽车中国专利共36，484项。

表1 中国新能源汽车专利数量

其中，新能源车电池专利数量1，964个，电机专利数量817个，电控专利数量167个。

由表1可见，与新能源汽车及其“三电”产品相关的创新产出在过去10年中有极大增长。“三电”产品中，电池相关专利数量最高，电控相关专利数量最低，反映在现实中即国产新能源汽车电池市场份额较高、国产电机和电控系统较低。

（二）创新消费者群落现状

电池是中国新能源汽车关键部件中较有优势的领域，为国内新能源汽车产业提供了高质量的稳定来源，同时出口量渐增。表3展示了2017—2019年全球新能源汽车动力电池出货量前10名企业，中国企业占有相当大份额。

表2 2017-2019年全球新能源汽车电池出货量前10名企业

从表3和表4可见，国产品牌占据新能源汽车电机和电控市场主要份额。

表3 2019年新能源汽车电机装机量前10名企业及其配套情况

表4 2019年新能源汽车电控装机量前10名企业及其配套情况

资料来源：工信部相关报道和盖世汽车研究院。

中国是全球最大的汽车市场，也是主要的新能源汽车产销国之一。虽然国产动力电池装车量位居世界前列，但电机和电控系统尚未达到世界先进水平，高端新能源汽车的电机和电控产品采用外国产品或由整车厂自产。

（三）创新分解者群落现状

中国新能源乘用车主要用于短途出行，成本和刚需是消费者主要考虑因素。当前销量主要分布在15万元以下和30万元以上两个价格区间，前者多用于营运，后者主要为个人使用。随着技术进步、补贴退坡，消费者更加关注产品品质，愿意承担品牌溢价，价格偏好会有明显提升。

中国汽车技术研究中心预测，2025年中国新能源汽车将产生35万吨废旧动力电池，东方证券研究所预测国内动力电池回收市场规模将于2025年超200亿元。如此大规模的市场体量对应的是尚未完全成熟的电池回收利用产业，即使是有资质的企业进行电池回收操作，仍面临较大的安全风险，2021年1月7日湖南邦普爆炸事故和1月20日曲靖麟铁爆炸事故即是例证，电池回收技术亟待提升。

（四）环境因子现状

1.资源环境

新能源汽车产业所需矿物资源进口依赖明显。除铝外，铁、钴、镍、锂的进口依存度都较高，锂、钴、镍矿石进口依存度分别高达80%、97%及80%，特别是镍、钴储量较低，资源匮乏，高度依赖进口；
锂资源储量相对丰富，但进口依存度仍较高，电池是锂资源的主要消费领域。

2.产业环境

中国新能源汽车产业企业与华为、百度等IT企业密切合作，在智能汽车、AI辅助、自动驾驶等领域有相当的技术积累。电池领域，宁德时代电池CTP技术、比亚迪刀片电池GCTP技术、国轩高科J2M等结构创新已经实现商用，华为、广汽等企业也在电池研发领域取得显著成果。然而，车企之间、车企与科研院所间技术方向和创新路径不同，创新生产者间缺少密切合作。加气站、换电站、充电桩等基础设施建设滞后，制约了产业创新系统的运行。

目前新能源汽车产业政策重整车、轻原材料、轻零部件，造成上下游技术水平不匹配，严重限制了中国新能源汽车产业的整体技术水平。

3.经济社会与人文环境

一方面，政策重推广、轻技术[22]，导致新能源汽车产能迅速扩大、企业为短期获利，骗补现象频现，技术创新并未得到支持，产业发展面临更大的国际竞争压力；
此外，政策忽视产业标准的制定，财税支持与产业规划、行政监管与技术规范间出现错位现象，对创新生态系统的绩效产生负面影响，制约了创新生态系统的发展。另一方面，社会公众对新能源汽车认知偏差与环保文化缺失，对新能源汽车接受度不足，新能源汽车难以推广和普及。

提升创新生态系统的竞争优势并使之可持续，需要全面调节群落和生态环境，以优化创新生态系统、提升系统竞争力。

（一）提升创新产出效率

通过政策加强群落间联系、特别是技术产出者之间的协调。中国新能源汽车产业创新生产者群落仅在部分环节的产出较高，网络内部子网络之间缺乏协同，缺少产业内部子网络之间创新关联规则约束下的创新行为[23]。因此需要加强创新生态系统内部不同群落间的深度合作，聚焦于核心业务，并将市场信息及时反馈于上游各环节，信息共享，促进突破式创新。

根据创新生态系统不同发展阶段调节不同群落间的关系。弱关系在创新初期带来的收益高于强关系；
在技术成熟、技术路线明朗的阶段，强关系带来的收益高于弱关系[24]。因此应在创新生态系统发展初期鼓励成员间建立弱关系，在成长期建立强关系，在成熟期保持稳定合作关系的同时并建立生态系统内的联系。

在政策上，首先，通过提供补贴、减税降费等措施吸引更多主体进入创新生态系统，鼓励主体间建立弱关系，利用互惠、声誉效应等机制提升群落间的信任度，促进创新生产者互补合作，促进更多的创新涌现；
其次，重点支持互联网企业、5G技术相关企业加入新能源汽车产业创新生态系统，解决车规芯片、电池隔膜、电池续航等关键材料、关键零部件、关键技术的自主研发和生产问题，提升系统创新效能；
最后，制定有效的奖惩机制和淘汰机制以刺激创新群落间、种群间建立强关系，促进创新生态系统实现动态平衡。

（二）优化创新生态系统的协同性

应注重政策协同性，保障产业上下游环节间的均衡性，在共性技术与核心技术的创新方面提供更有力的支持。首先，加强对相关资源、材料、芯片等领域的技术、人才开发的投资，均衡上下游创新环节的扶持力度；
其次，在现有补贴退坡的同时，增加对创新分解者群落的补贴，充分发挥市场的导向作用。同时，做好相应配套设施的建设，培养汽车购买者对新能源汽车消费偏好理念与行为，促进私人消费市场规模的扩大。此外，建立有效的监督机制及惩处机制，制定合理的技术标准，防止资本过度涌入；
最后，应建立政策效果的动态监测与调整机制。新能源汽车产业技术具有高度不确定性和复杂性，政策应随环境变化进行调整，确保系统具备应对环境变化的动态能力，提高产业链自主可控性。

（三）提升集成创新和持续创新能力

目前中国新能源汽车产业创新生态系统在集成创新和集成应用领域基础较为薄弱，国家政策可从这方面发力。首先，保持稳定的创新投入。创新投入是持续创新的基础，是新能源汽车产业创新生态系统与其他产业生态系统的联结的重要支撑。同时，突出重点，将资源投入的重点放在自主创新上，加强人才培育和产学研合作体系构建，合作创新，提高创新效率；
其次，建立完善产业公共技术平台，促进创新生产者群落与IT产业和通信产业创新主体合作，实现新能源汽车产业与TMT行业融合发展；
再次，建立全产业体系的国家技术标准，推动智慧城市、智能交通的基础设施建设，改善新能源汽车的使用体验，促进新能源汽车产业创新成果应用。最后，建立并完善新能源汽车零部件、电池回收的国家标准，强化创新分解者群落与创新生产者群落间的反馈联系，提升创新分解群落的创新能力，实现产品循环使用和安全回收。

此外，企业家精神也是影响新能源汽车产业发展的重要因素，企业家的创新意识决定了新能源汽车企业创新投入的强度，使创新生态系统进入良好的正反馈循环。

中国新能源汽车产业创新生态系统的劣势在于生态群落发展不均衡，系统能力和竞争优势因此受限。通过加强群落间的联系、提高系统协同性、提升集成创新和持续创新能力能够优化新能源汽车产业创新生态系统，使产业发展自主可控。此外，企业家精神也是重要的影响因素。协调、可持续的创新生态系统对中国新能源汽车产业未来发展具有重要意义。

提升中国新能源汽车产业竞争力，不仅要围绕产业链布置创新链，也要通过优化创新生态系统提升产业竞争力，积极参与国际竞争。当前，中国新能源汽车产业尚未全面参与国际竞争，而外国厂商已经加入国内市场竞争。研究国际竞争中的中国新能源汽车产业创新生态系统具有积极的理论和实践意义，将会是未来研究的方向。