彭連貴，李 英

（華東理工大學商學院，上海 200237）

1 研究背景

“雙碳”目標背景下，以清潔能源為動力的汽車成為全球汽車行業(yè)轉(zhuǎn)型的重要方向［1-2］。各國政府實施強有力的推廣政策，但電動汽車的市場滲透率仍相對較低［3］。續(xù)航里程相對較短、充電時間較長、充電設施不足等問題仍然在阻礙電動汽車的進一步發(fā)展［4］，電動汽車給出行者和潛在購買者帶來的里程焦慮感，在短期內(nèi)仍然會影響電動汽車的使用和推廣［5-6］。實現(xiàn)電動汽車更廣泛的傳播需要電池技術(shù)的顯著進步及便捷的充電基礎設施的改善［7-8］。實現(xiàn)更廣泛的基礎設施投資需要財政的激勵，補貼政策將促進充電基礎設施的布局［9-10］。

公共充電基礎設施的可用性對電動汽車的大規(guī)模擴散至關重要［11-12］?；A設施的補貼政策主要分為兩類，即總投資補貼和運營階段補貼。然而，兩種補貼方式對充電基礎設施的市場布局影響存在差異。運營階段的補貼更有利于擴大充電基礎設施的市場布局，按總投資補貼不僅增加充電設施建設初期政府的財政壓力，而且無法提高充電設施運營階段的盈利能力［13］。Fang 等［14］分析補貼政策和稅收政策在充電基礎設施中的作用，研究表明如果政府只實施補貼政策，市場將不穩(wěn)定。充電基礎設施激勵措施與其他電動汽車推廣政策不能很好地協(xié)調(diào)，則充電基礎設施的改善并不一定會導致更大的電動汽車市場。Baumgarte 等［15］研究指出任何形式的投資補貼都有可能為快充的區(qū)域的全面擴張作出貢獻，但必須針對當?shù)夭煌某潆娏窟M行專門設計。

盡管政府制定一系列的基礎設施推廣政策，但缺少統(tǒng)一的充電基礎設施標準和充電定價機制［16］。張建冰［17］通過對利益相關者的成本效益進行測算，確定相對周期內(nèi)的充電價格。周健等［18］通過設計一種在線電動車充電排程定價機制，對比一般定價機制能夠使顧客最終支付價格的期望和方差都減小。黃毅祥等［19］通過構(gòu)建的聯(lián)盟博弈模型分析價格聯(lián)盟對各博弈主體收益的影響。組成聯(lián)盟后會得到更低的購電價格,能給電動汽車分時租賃公司帶來更高的收益。崔金棟等［20］提出基于分時電價的多目標充電優(yōu)化模型，通過調(diào)整價格引導消費者充電時間的選擇，在不損害各主體效益的前提下，保證電網(wǎng)安全。電動汽車充電服務定價受限于現(xiàn)實的電價波動和電網(wǎng)承載上限。補貼政策的實施，能夠為運營商制定服務價格帶來更大的自由空間。

政策的支持在充電設施推廣和電動汽車市場擴散中發(fā)揮作用［21-22］?？偨Y(jié)以上研究可以發(fā)現(xiàn)，針對具有不同充電設施建設水平的地區(qū)制定實施不同補貼政策對運營商的定價決策的影響仍缺少討論；不同補貼政策與其他影響充電設施推廣因素之間的直接和交叉影響尚不清晰。基于發(fā)現(xiàn)的問題，本研究構(gòu)建無政策模式、投資補貼模式、運營補貼模式以及復合補貼模式等4 種情境，比較不同政策情境下運營商決策差異、分析政策性因素、市場性因素、成本性因素和時間性因素對充電設施推廣及電動汽車市場擴散的直接或交叉影響。本研究主要比較分析不同政策模式對運營商決策行為的影響差異；基于政策效果差異的比較結(jié)果，針對不同充電設施建設水平的地區(qū)推薦不同的補貼政策；根據(jù)政策性因素與其他因素的交叉影響分析，給出管理建議。研究分析比較不同政策情境下定價決策，為企業(yè)的運營管理提供參考。

2 問題描述與參數(shù)設計

政府實施不同的充電基礎設施補貼政策，包括投資補貼、運營補貼與復合補貼政策3 種情況，但不同補貼政策效果差異情況缺少客觀的比較研究。針對這一問題，研究討論分析無政策模式、投資補貼模式、運營補貼模式以及復合補貼模式4 種情境下政策效果的差異研究，研究框架如圖1 所示。

圖1 研究框架

文章討論了主要參數(shù)，分析其現(xiàn)實意義。所有相關參數(shù)的設計和描述如表1 所示。

表1 參數(shù)表

3 模型構(gòu)建與求解

研究構(gòu)建基準模型、投資補貼、運營補貼和復合補貼4 種補貼模式，在無政策干預下，充電運營商和加油站運營商完全競爭情境。基準模型將用于與其他情境對比分析來觀察政策作用效果的差異。政府實施充電基礎設施的投資補貼政策、運營補貼以及復合補貼，不同模式下的充電價格設計、產(chǎn)品擴散各不相同?；谝陨霞僭O和描述可以得到運營商收益函數(shù)模型如下。

4 模型及參數(shù)影響分析

4.1 靜態(tài)分析

靜態(tài)分析討論確定時點上，參數(shù)不變的情境下，對均衡結(jié)果進行分析。

投資補貼對充電價格沒有影響，運營補貼對充電價格具有負效應。投資補貼模式下與基準模式下的充電價格和加油價格相等，運營補貼與復合補貼模式下的充電價格和加油價格相等。運營補貼模式下，隨著補貼的增加，充電價格和加油價格下降。運營補貼模式和復合補貼模式下，充電價格和加油價格小于基準模式和投資補貼模式下的價格。

推論1：運營補貼擴大充電或加油價格與基準模式下的價格之間的差異，促進電動汽車的市場擴散。

由命題1 可以知道，隨著運營補貼的增加使得充電和加油的價格下降。然而，充電價格下降的幅度大于加油價格下降的幅度，對電動汽車的市場擴散具有更強的激勵作用。有；有?？梢灾?，政府實施運營補貼政策擴大充電價格或加油價格與基準模式下兩類價格之間的差異。充電價格具有更大的降幅，對電動汽車的擴散具有更強的激勵作用。

投資補貼對電動汽車的市場擴散沒有直接的促進作用，運營補貼促進電動汽車的市場擴散。命題2 可以知道，投資補貼模式下的電動汽車或燃油車的需求與基準模式下的需求相等，兩種模式下的電動汽車需求都小于運營補貼模式下的電動汽車需求。運營補貼刺激電動汽車更廣泛的市場擴散，同時抑制燃油車的消費。

推論3：運營補貼提升電動汽車的市場滲透率，投資補貼沒有直接影響。

投資補貼降低充電站進入的門檻，運營補貼損害加油站運營商的收益。由命題3 可以知道，在投資補貼模式下，充電站運營商的收益增加，但對加油站運營商的收益沒有影響。運營補貼模式下的加油站運營商的收益小于基準模式與投資補貼模式下的收益，且基準模式下的收益與投資補貼模式下的收益相等，運營補貼模式下的收益與復合補貼模式下的收益相等，但都小于基準模式與投資補貼模式下的收益。

推論4：復合補貼對充電基礎設施的推廣和電動汽車的市場擴散有正向的刺激作用。

4.2 動態(tài)分析

此部分將探討隨著政策性因素、市場因素、成本性因素與時間性因素的變化，不同模式下的價格、需求和利潤的變化情況。

4.2.1 政策性因素

政策性因素主要考察運營補貼與投資補貼對價格、需求以及收益的影響，觀察政策參數(shù)調(diào)整對政策目標的實現(xiàn)有怎樣的影響。在運營補貼與復合補貼模式下，均有：

運營補貼的提升促進充電基礎設施的推廣和電動汽車的市場擴散，抑制燃油車的擴散和加油站的推廣。運營補貼使得充電價格下降的幅度更大，更具有競爭力。即使油價下調(diào)也不能挽回需求的流失和轉(zhuǎn)移。在運營補貼與復合補貼模式下，加油站運營商的收益隨著運營補貼強度的提升逐漸下降?，F(xiàn)實情境中，政府往往會穩(wěn)定油價。實施運營補貼模式下，充電價格相對加油價格下降的幅度更大，燃油車的消費需求會有更大的流失。

4.2.2 市場性因素

市場性因素主要是考察充電設施建設水平的影響，側(cè)面反映運營商對充電基礎設施建設的努力程度。在4 種政策模式下，均有

充電設施建設水平的提升促進電動汽車的市場擴散和充電站運營商的收益提升，抑制燃油車的市場擴散和加油站運營商的收益。在4 種政策模式下，隨著地區(qū)充電設施建設水平的提升，電動汽車具有更強的市場競爭力，需求提升，充電運營商的收益提升。盡管充電價格的提升，但并不能阻礙消費者對電動汽車的采納。地區(qū)充電設施建設水平的提升為電動汽車消費者帶來更大的使用效用，更低的使用成本使得消費者的偏好發(fā)生轉(zhuǎn)移。隨著地區(qū)充電設施建設水平的提升，燃油車的競爭力在逐漸減小，運營商調(diào)整加油價格也難以挽回需求減少的頹勢，加油站運營商的收益降低，抑制燃油車的市場擴散和加油站運營商的推廣。

4.2.3 成本性因素

成本性因素主要考察購電成本與購油成本對價格、需求與收益的影響。在4 種政策模式下，均有：

購電成本抑制充電基礎設施的推廣和電動汽車的市場擴散。隨著購電成本的提升，充電價格上漲，充電需求和運營商收益減少。購電價格的成本上漲刺激燃油車的市場擴散，這與政策目標背道而馳。成本控制對運營商投資充電設施的積極性具有推動作用，政府需要制定更有效的成本節(jié)約政策刺激社會力量對充電設施的投資。購油成本上漲會刺激充電基礎設施的推廣和電動汽車的市場擴散。

4.2.4 時間性因素

時間因素主要考察充電時間與加油時間對價格、需求與收益的影響。在4 種政策模式下，均有：

充電時間對充電價格、充電需求與運營商的收益具有負效應。加油時間對充電價格、充電需求與充電運營商的收益具有正效應。電池技術(shù)和充電技術(shù)的進步有助于縮短充電時間與加油時間的差距，刺激電動汽車的消費，提高運營商收益。但充電需求的提升會增加充電排隊的幾率，對消費者具有負效用。

4.3 模型分析小結(jié)

文章從靜態(tài)和動態(tài)兩個方面分析不同政策模式下的均衡結(jié)果，研究政策性因素、市場性因素與成本性因素對政策目標的影響。

靜態(tài)分析中，投資補貼降低充電設施的進入門檻，吸引更多的充電運營商進入。然而，投資補貼并不能影響充電價格和充電需求；運營補貼模式下，充電價格下降，需求增加，電動汽車的市場滲透率是投資補貼模式下的一倍多；復合補貼模式具有最大的政策作用效果，不僅能夠促進充電基礎設施的推廣還能夠提升電動汽車的市場滲透。在資金充裕的情況下，應優(yōu)先實施復合補貼政策。

動態(tài)分析中，運營補貼的提升促進充電基礎設施的推廣和電動汽車的市場擴散，抑制燃油車的擴散和加油站的推廣；地區(qū)充電設施建設水平的提升促進電動汽車的市場擴散和充電站運營商的收益提升，抑制燃油車的市場擴散和加油站運營商的收益；成本因素會抑制需求和收益的增長；時間因素對價格、需求和收益具有負效應，即充電時間增加對充電價格、充電需求與充電運營商的收益具有負效應。電動汽車需求的增長會增加充電排隊的幾率，平均充電時間增加會為政策目標的實現(xiàn)帶來負效應。

5 數(shù)值模擬

以上通過對不同政策模式下的均衡結(jié)果進行比較分析，得到投資補貼、運營補貼以及復合補貼對充電設施推廣與電動汽車的市場擴散的影響差異情況，但隨著政策性因素、市場性因素以及成本性因素的變動，價格、需求和收益的變化表現(xiàn)出差異，為更直接地觀察這種變化趨勢，以下將運用數(shù)值模擬進行說明。表3 給出具體的參數(shù)初始值及變化范圍，各參數(shù)隨變化率進行變化，觀察價格、需求及收益等的變化趨勢。

表3 參數(shù)設置

其中油價參考2021 年12 月18 日92 號汽油的全國油價，浮動范圍在［3.00，6.92］［24］；購電價格參考上海市工業(yè)用電價格，并設置浮動區(qū)間［0.3,1.5］［25］。單次服務的總成本不是研究觀察的重點，因此在本研究中將其設為0.為簡化研究，充電站投資成本，加油站投資成本的值設為0［26］。根據(jù)現(xiàn)有充電設施的功率可以知道選擇快充充電的服務時間一般在半小時到5 個小時左右，因此設置充電時間的變化范圍為［0.5,5.0］，單位為小時［27］；加油服務的時間通常為5 分鐘，最長設置為15 分鐘，設加油時間的變化范圍為［0.08,0.25］，單位為小時。設消費者使用汽車帶來的價值為10 單位，單位距離成本為0.1。研究根據(jù)現(xiàn)實數(shù)據(jù)，結(jié)合已有假設模擬各影響性因素對價格、需求與收益的影響，并從政策因素與市場性因素，成本性因素和時間性因素的直接和交叉影響視角進行分析。

5.1 政策性因素與市場性因素

政府對充電運營商的運營補貼主要為充電補貼，市場性因素主要考察地區(qū)充電設施建設水平表示不同地區(qū)基建水平，政府可以根據(jù)城市充電基礎設施的不同發(fā)展水平設計補貼政策。

圖2 運營補貼與地區(qū)充電設施建設水平的直接和交叉影響

圖3 不同充電設施建設水平下的補貼策略

5.2 政策性因素與成本性因素

圖4 政策因素與成本因素的直接和交叉影響

總之，購電成本與購油成本對充電設施推廣的影響作用要強于運營補貼因素帶來的影響，政策性因素與購電成本的交叉影響對充電設施的推廣具有負的刺激作用，政策性因素與購油成本的交叉影響對充電設施的推廣具有正的刺激作用。投資補貼使運營商的收益曲面發(fā)生向上平移，刺激充電設施的投資和推廣，但對充電價格和充電需求沒有影響。

5.3 政策性因素與時間性因素

時間性因素包含充電時間和加油時間兩個參數(shù)，充電時間的長短影響消費者使用電動汽車的效用，越成熟的電池技術(shù)和充電技術(shù)帶來更短的充電時間。技術(shù)進步縮短充電時間，刺激充電設施的推廣和電動汽車的市場擴散，見圖5。

圖5 政策性因素與時間性因素的交叉影響

政策性因素與時間性因素對價格和需求不存在疊加溢出效應，對收益存在疊加溢出效應。政策性因素與充電時間因素對充電運營商的收益具有負的疊加溢出效應，政策性因素與加油時間因素對充電站運營商的收益具有正的疊加溢出效應。如圖5(a)(b)(d)(e),價格和需求曲面都是一個平面，不存在因素疊加的溢出效應。運營商的收益圖像在兩類因素的交叉影響下是變化的曲面，運營補貼與充電時間的交叉影響下，充電運營商的收益曲面是向下延伸，加油站運營商的收益曲面向上延伸。運營補貼與加油時間的交叉影響下，充電運營商的收益曲面是向上延伸，加油站運營商的收益曲面向下延伸。運營補貼降低充電價格，削弱充電時間帶來的負面效應，刺激電動汽車的市場滲透和充電設施的推廣。

充電時間的長短代表充電技術(shù)和電池技術(shù)的成熟程度，電池技術(shù)或充電技術(shù)的發(fā)展會影響消費者對電動汽車的采納。更短的充電時間能夠增加消費者使用電動汽車的效用，運營補貼降低消費者充電成本增加消費者的效用，積極的市場反饋能夠為電池技術(shù)的研發(fā)和市場應用帶來信心，更先進的技術(shù)應用又會產(chǎn)生正的積極作用，形成技術(shù)進步-充電時間降低-充電需求提升-推動技術(shù)進步的正循環(huán)。投資補貼使充電站運營商的收益平面發(fā)生平移，對價格和需求沒有影響。

總結(jié)以上研究可知，政策性因素與市場性因素、成本性因素和時間性因素的交叉影響對價格、需求和收益的影響各有差異。運營補貼因素與其他因素的交叉影響對價格和需求不具有疊加溢出效應，對運營商收益具有疊加溢出效應。

6 結(jié)論與建議

6.1 結(jié)論

文章通過構(gòu)建無政策模式、投資補貼模式、運營補貼模式以及復合補貼模式4 種情境，分析充電站運營商和加油站運營商的最優(yōu)定價、市場需求與最大收益之間的差異。進一步分析政策性因素、市場性因素和成本性因素變動對均衡結(jié)果的影響，并通過數(shù)值模擬得出4 類因素的聯(lián)合作用效果及不同充電設施建設水平下的補貼策略。主要結(jié)論如下：

（1）投資補貼降低充電設施的進入門檻。與基準模式相比，投資補貼提高充電運營商的總收益，降低總投資成本，使收益曲線向上平移，能夠快速實現(xiàn)充電設施的推廣。但投資補貼模式下的充電價格與充電需求與基準模式下的相等，投資補貼不能降低充電價格和刺激充電需求的增長。

（2）運營補貼能夠降低充電價格，刺激充電需求的增加，提高充電運營商的收益。與基準模式相比，運營補貼模式下充電運營商會設置更低的充電價格，刺激充電需求的產(chǎn)生。盡管加油價格也隨之下降，但加油價格下降的幅度小于充電價格下降的幅度。價格下降，對充電需求的刺激作用更強。運營補貼模式下，充電價格、充電需求和運營商收益的曲線都向著有利于充電設施推廣和電動汽車的市場擴散的方向移動。政策實施的經(jīng)濟效益明顯，且運營補貼能夠預防后期運營中 “僵尸樁” 的出現(xiàn)，避免有樁不可用的窘境。運營補貼較溫和，地區(qū)充電設施建設水平的提升相較于投資補貼模式所需的時間更長。

（3）復合補貼對充電設施的推廣和電動汽車的市場擴散推動作用最強，但財政負擔更大，并不適用所有地區(qū)實施。對于充電設施建設水平較低的地區(qū)可優(yōu)先采取先投資補貼后運營補貼的單一模式，快速刺激充電設施的市場布局。當?shù)貐^(qū)充電設施建設水平達到較高水平，電動汽車市場滲透率也較高，政府應取消補貼政策，或是將補貼轉(zhuǎn)移到汽車的回收再利用上。

（4）政策性因素、市場性因素、成本性因素和時間性因素對價格、需求和收益具有直接和交叉影響，且政策性因素與市場性因素、成本性因素和時間性因素之間具有疊加溢出效應。運營補貼因素與市場性因素的疊加作用對充電運營商具有正的溢出效應，對加油站運營商具有負的溢出效應。運營補貼因素與充電成本對充電運營商的收益具有負的溢出效應，對加油站運營商的收益具有正效應。運營補貼因素與充電時間對充電運營商的收益具有負的溢出效應，對加油站運營商的收益具有正的溢出效應。

6.2 建議

充電價格應隨著補貼強度的增加而減少，較低的價格能夠帶來更多的充電需求，運營商收益增加。同時運營補貼因素與其他因素具有疊加的溢出效應，帶來額外的經(jīng)濟效益。

政策實施的兩階段策略，優(yōu)先采取單一投資補貼的模式，快速刺激充電設施的市場布局。當?shù)貐^(qū)充電設施建設水平達到一定值時，轉(zhuǎn)而實施運營補貼模式?，F(xiàn)實情境中，各地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展各異，盡管復合補貼模式具有最好的政策效果，但財政負擔過大，不適用所有發(fā)展水平的地區(qū)。結(jié)合單一政策模式的優(yōu)點，實施兩階段策略，即“兩步走”戰(zhàn)略，在時，優(yōu)先采取單一投資補貼的模式，快速刺激充電設施的市場布局；當?shù)貐^(qū)充電設施建設水平超過0.5 時，電動汽車市場滲透率也較高，政府應取消補貼政策，或是將補貼轉(zhuǎn)移到汽車零部件的回收再利用上。

文章討論基準模式、單一補貼模式與復合補貼模式下的充電價格、充電需求與充電收益情況，討論政策性因素、市場性因素、成本性因素與時間性因素之間的直接和交叉影響，并根據(jù)得到的結(jié)論給出管理建議。盡管如此，本研究仍存在一些局限性，文章構(gòu)建的模型是靜態(tài)的，沒有考慮時間參數(shù)。未來研究將納入時間參數(shù)，對動態(tài)定價及補貼強度進行分析。