由王科教授、皮振洋博士、魏一鸣教授、Zhimin Huang教授合作的研究成果Transitioning from gasoline to electric vehicles: Electrification decision of automakers under purchase and station subsidies于2024年6月发表于运营管理领域权威期刊Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review，该研究指出政府仅依靠购买补贴和充电站补贴可能无法有效推动汽车制造商完全实现电动化。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.tre.2024.103640

文章摘要

   促进电动汽车(EV) 的普及与燃油汽车(GV)制造商的电动化密不可分。然而，从GV过渡到EV可能会面临EV生产和充电站建设高成本带来的挑战。为了缓解这一问题，政府经常向消费者提供购买补贴和/或向汽车制造商提供充电站补贴。本研究揭示了这些补贴政策如何影响垄断汽车制造商进入EV市场和退出GV市场的决策。本文的分析考虑成本、补贴和竞争等因素，得出了几个关键发现。首先，GV和EV之间激烈的产品竞争可能会阻止汽车制造商进入EV市场，而汽车制造商总是有机会在弱竞争下开始EV生产。其次，随着EV生产成本的下降，汽车制造商可以直接从GV生产转向EV生产，而不是先进入EV市场然后再退出GV市场，进而实现电动化。第三，尽管购买补贴和充电站补贴都可以激励汽车制造商进入EV市场，但它们可能不足以激励（或可能阻止）汽车制造商退出GV市场，即使生产EV和建造充电站都具有成本效益。最后，本文的主要定性结果在考虑价格决策、公共充电站和不对称情况时保持稳健。此外，还将分析扩展到涉及内生补贴或双寡头竞争的情景。

研究背景

   随着电动汽车(EV)行业的持续蓬勃发展，传统燃油汽车(GV)制造商已开始迈向电动化。例如，马自达计划在2025年左右推出专门的EV产品线，目标是到2030年全面转向电动化。值得注意的是，中国领先的EV制造商比亚迪于2022年3月停止了GV的生产，实现了历史性的转型。包括大众、福特和丰田在内的其他汽车制造商也制定了雄心勃勃的电动化目标。这些实例促使我们探索GV汽车制造商何时愿意进入EV市场或最终退出GV市场，以及可能影响这些决策的关键因素。

   多项研究和实践表明，高昂的购买价格和充电基础设施的匮乏是大规模推广EV的主要障碍。这些挑战也影响了汽车制造商的战略决策。根据Oliver Wyman的数据，EV的生产成本比GV贵45%，预计到2030年这一差距将缩小到9%左右。为了解决对EV续航里程的担忧，汽车制造商面临着具有规模不经济的充电基础设施的建设压力。例如，大众汽车已承诺投入20亿美元安装4,800个新充电站。这些与成本相关的挑战削弱了EV相对于GV在市场上的竞争优势，对在GV生产方面具有成本优势的汽车制造商的电动化构成了重大障碍。

   为应对EV价格高昂和充电基础设施匮乏的问题，各国政府正积极努力提高EV的吸引力。相关举措包括向消费者提供购买补贴，或向汽车制造商提供充电站补贴以改善充电基础设施。为追赶美国和欧洲，日本计划将EV购买补贴增加一倍，达到80万日元。美国的《两党基础设施法》计划拨款75亿美元用于安装50万个充电站。虽然现有文献强调了购买补贴和充电补贴在刺激EV采用方面的有效性，但在理解不同补贴类型对GV汽车制造商电动化决策的影响方面存在明显差距。

   在此背景下，本研究致力于探索GV汽车制造商如何战略性地规划不同车型的生产和充电站的建设以实现电动化，并分析购买补贴和/或充电站补贴如何影响这些战略决策。

结果分析

   汽车制造商可以选择只生产燃油汽车、同时生产燃油汽车和电动汽车，或者只专注于电动汽车生产。政府有四种补贴选择：不提供补贴、对电动汽车消费者提供纯购买补贴、对汽车制造商提供纯充电站补贴、两种补贴相结合的政策。本文首先在基础模型中探讨不同外生补贴政策对汽车制造商电动化决策的影响，重点关注成本和竞争因素，并扩展模型以考虑各种情况。主要分析结果体现在以下几个方面：

   首先，只有当电动汽车生产成本低于某个阈值时，汽车制造商才能从进入电动汽车市场中获益。这个阈值与燃油汽车和电动汽车之间的产品竞争以及汽车制造商建设充电站的成本效率有关。具体来说，如果竞争较弱，汽车制造商总有机会进入电动汽车市场，无论建设充电站的成本如何。然而，如果竞争变得激烈，汽车制造商可能只有在建设充电站的成本很低时才会开始生产电动汽车。这是因为激烈的竞争意味着汽车制造商可能难以获得足够的销售收入来抵消高昂的充电站建设成本。

   其次，随着电动汽车生产成本的下降，汽车制造商可能会直接从燃油汽车转向电动汽车生产，而不是先进入电动汽车市场，然后再退出燃油汽车市场，从而实现电动化。此外，在成熟的电动汽车市场中（即电动汽车生产和充电站建设具有成本效益），产品竞争可能会导致汽车制造商犹豫是否退出燃油汽车市场，尤其是当竞争会增加市场需求的价格敏感性时。这种偏好的产生是因为较低的电动汽车生产成本使汽车制造商能够积极利用产品竞争，从而增加销量和利润。

   第三，高额购买补贴会促使汽车制造商在产品竞争激烈时始终有机会进入电动汽车市场。另一方面，高额充电站补贴可以让汽车制造商从积极的电动汽车需求中受益。在低补贴或无补贴的情况下，不会出现这些结果。重要的是，购买补贴不会从根本上改变汽车制造商退出燃油汽车市场的决策，而充电站补贴，尤其是高额补贴，可能会对这一决策产生结构性影响。然而，即使在成熟的电动汽车市场，购买补贴和充电站补贴都可能不足以激励（或可能阻碍）汽车制造商全面实现电动化。

   第四，在基本模型中，加入价格决策、公共充电站和非对称情况的影响不会改变定性结果。在内生补贴下，虽然购买补贴给政府带来的财政负担比充电站补贴更重，但前者被证明更有效，这体现在更多的充电站、更高的电动汽车需求和社会福利上。因此，政府只需提供购买补贴即可实现社会福利目标。当考虑到来自电动汽车制造商的竞争时，电动汽车制造商只有先进入电动汽车市场，然后退出燃油汽车市场才能实现电动化；而且，在成熟的电动汽车市场中，他们总是愿意退出燃油汽车市场。

主要结论

   （1）当产品竞争较弱时，只要电动汽车的生产成本相对较低，汽车制造商就有机会进入电动汽车市场；否则，他们可能只在充电站建设具有成本效益的情况下才选择生产电动汽车。（2）随着电动汽车生产成本的下降，汽车制造商可能会直接从燃油汽车过渡到电动汽车，而不是先进入电动汽车市场再退出燃油汽车市场，从而实现电动化。而且，在电动汽车生产和充电站建设成本较低的成熟电动汽车市场中，汽车制造商可能会选择保留燃油汽车的生产。（3）虽然提供购买补贴或充电站补贴可以鼓励汽车制造商进入电动汽车市场，但即使在成熟的电动汽车市场，这两种补贴也可能无法激励汽车制造商停止燃油汽车的生产。同时，汽车制造商的退出电动汽车市场的决策不会因购买补贴而发生结构性变化，但可能会因充电站补贴而改变，尤其是在高补贴水平下。（4）在考虑定价决策、公共充电站和不对称情况时，汽车制造商的电动化决策在结构上具有稳健性。

Pi Z, Wang K, Wei Y M, Huang Z. Transitioning from gasoline to electric vehicles: Electrification decision of automakers under purchase and station subsidies. Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 2024, 188: 103640.