張梅梅 周夢迪 劉 碩

（華北電力大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理系， 保定 071000）

引 言

純電動汽車、 插電式混合動力汽車憑借在總能耗和碳減排方面的優(yōu)勢［1］， 從21 世紀(jì)起被重新重視。 然而， 多年的政策激勵和技術(shù)進(jìn)步均未明顯提高電動汽車保有量比例。 《2021 中國汽車保值率研究報(bào)告》 指出， 中國乘用車市場正式進(jìn)入換購時代， 這意味著燃油汽車和電動汽車的競爭進(jìn)入關(guān)鍵階段。 電動汽車能否在此關(guān)鍵競爭階段提速決定了汽車產(chǎn)業(yè)能否完成“30·60” 雙碳目標(biāo)任務(wù)。 尚待進(jìn)一步改進(jìn)的三電技術(shù)［2］、 相對FV較高的購買成本［3］以及較低水平的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)［4］都是換購和首購選擇電動汽車的主要障礙。 技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的唯二解， 但是三電系統(tǒng)的復(fù)雜性限制了技術(shù)創(chuàng)新速度和效率，因此， 為滿足汽車產(chǎn)業(yè)減排降碳的迫切需要， 有必要尋求商業(yè)模式創(chuàng)新， 推動電動汽車發(fā)展進(jìn)入商業(yè)模式創(chuàng)新為主的商業(yè)支持階段［5－7］。

國內(nèi)外研究普遍認(rèn)為“車電分離” 換電模式將成為未來主流模式［8－11］， 從布局建設(shè)和頂層設(shè)計(jì)方面積極探索換電規(guī)?；?商業(yè)化應(yīng)用方案。以長三角集群為主的全國車企均有嘗試換電模式或者創(chuàng)新其他商業(yè)模式。 如蔚來推出“裸車銷售＋電池租賃” 的“車電分離” 解決方案， 消費(fèi)者購車時僅需支付裸車費(fèi)用和動力電池的租賃費(fèi)用，即享電池可充、 可換、 可升級服務(wù)。

數(shù)智化背景下， 價值共創(chuàng)者共同構(gòu)筑商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)已成為商業(yè)模式實(shí)踐的基本路徑［12，13］。 因此， 本文綜合考慮新興車企、 電池生產(chǎn)商、 換電運(yùn)營商、 新能源企業(yè)、 回收企業(yè)、 物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等利益相關(guān)主體， 推動電動汽車、 換電站、 分布式電源、 分布式儲能、 梯次利用等生態(tài)節(jié)點(diǎn)聯(lián)動， 搭建電動汽車、 清潔電力、 物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)網(wǎng)絡(luò)， 即“車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。 為驗(yàn)證“車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)對電動汽車擴(kuò)散有顯著提速作用， 本文構(gòu)建了涵蓋換購和首購行為的系統(tǒng)動力學(xué)模型，擬合并預(yù)測2015 ～2035 年EV、 FV 保有量， 比較分析以單一充電方式為內(nèi)容的傳統(tǒng)商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和以換電為主、 充電為輔的“車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)下EV 保有量的增速和比例。

1 車－源－網(wǎng)商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.1 “車－源－網(wǎng)”商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成

蔚來創(chuàng)新推出BaaS 換電業(yè)務(wù)， 以廣泛布局換電站帶動“車電分離” 商業(yè)模式規(guī)?；瘧?yīng)用。 但是電動汽車商業(yè)模式的創(chuàng)新除了要解決如何加速EV 對FV 的替代進(jìn)程， 還需要尋求電動汽車的性價比、 可循環(huán)性、 低碳性等性能提高路徑。 如構(gòu)建電動汽車的動力電池梯次利用回路， 以退役電池在通信基站備用電源、 電力儲能、 充換電、 低速動力等領(lǐng)域商業(yè)化應(yīng)用為基礎(chǔ)場景， 探索動力電池拓展應(yīng)用的多種可能， 存放不穩(wěn)定性新能源電力， 緩解電力供給端和調(diào)度端壓力。

考慮電動汽車商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的形成邏輯， 電動汽車產(chǎn)業(yè)、 儲能產(chǎn)業(yè)、 電力行業(yè)等多領(lǐng)域協(xié)同、循環(huán)、 高質(zhì)量發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要， 以“車電分離”換電模式作為切入點(diǎn)， 聚合利益相關(guān)主體， 有序編排資金、 信息、 電能、 電池等資源， 梳理各成員之間相互競爭與合作構(gòu)成的相互依存、 相互交織的價值鏈， 構(gòu)建電動汽車、 清潔電能、 物聯(lián)網(wǎng)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)， 即“車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)（見圖1（a））［14］。 該商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)作為一個相互依存的經(jīng)濟(jì)共同體， 不僅包括原材料供應(yīng)商、 核心零部件供應(yīng)商、 汽車制造商、 充電以及后市場服務(wù)商、 消費(fèi)者， 還包括提供補(bǔ)貼、 專項(xiàng)資金、 稅收減免等支持政策的政府， 提供資金支持的投資者和金融機(jī)構(gòu)， 協(xié)調(diào)、 鏈接、 監(jiān)督政府和企業(yè)、 生產(chǎn)者與經(jīng)營者的行業(yè)協(xié)會， 提供技術(shù)攻關(guān)和知識產(chǎn)權(quán)服務(wù)的大學(xué)、 研究所等觸發(fā)協(xié)作創(chuàng)新的利益相關(guān)者。

圖1 “車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)

1.2 “車－源－網(wǎng)”商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)利益相關(guān)者的互動

利益相關(guān)主體“點(diǎn)對點(diǎn)” 式的雙邊互動， 演化出相互依存的多邊關(guān)系集合， 是“車－源－網(wǎng)”電動汽車商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要內(nèi)容［15］。 利益核心主體之間的競爭與合作， 利益核心主體與利益擴(kuò)展主體的協(xié)調(diào)， 以及邊緣參與主體的鏈接與支持，協(xié)調(diào)互動實(shí)現(xiàn)了整個“車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的價值主張。

（1） 利益核心主體之間的競爭與合作

以整車制造企業(yè)為基石， 致力于車輛生產(chǎn)的企業(yè)構(gòu)成了利益核心主體。 整車生產(chǎn)企業(yè)不斷更迭換電技術(shù)， 深耕換電市場， 保證了其他主體能共同獲利。 以造車新勢力與傳統(tǒng)頭部車企經(jīng)驗(yàn)交流和差異化競爭（見圖1（b））， 加速造車新勢力發(fā)展和傳統(tǒng)頭部車企的低碳改革， 聯(lián)合寧德時代共同布局多車型通用的換電網(wǎng)絡(luò)， 有利于帶動區(qū)域面內(nèi)電動汽車產(chǎn)業(yè)的繁榮。

（2） 利益核心主體與利益擴(kuò)展主體的協(xié)調(diào)

利益擴(kuò)展主體以消費(fèi)者為核心， 包括車主以及為其提供直接服務(wù)的企業(yè)。 消費(fèi)者在經(jīng)銷商處購買電動汽車產(chǎn)品， 后續(xù)也不斷消費(fèi)電動汽車的互補(bǔ)品， 如充換電服務(wù)、 維修服務(wù)、 智能網(wǎng)服務(wù)等。 如充換電服務(wù)的供需能否達(dá)到均衡、 維修技術(shù)能否跟得上汽車產(chǎn)品的更新步調(diào)、 智能網(wǎng)聯(lián)服務(wù)系統(tǒng)與新舊車型的適配度等利益核心企業(yè)與擴(kuò)展型主體的協(xié)調(diào)問題， 直接決定著消費(fèi)者的購買決策。 具體分為： 銷售方案的創(chuàng)新、 互補(bǔ)品供給方案的豐富化和個性化、 車輛換購和回收方案的優(yōu)化。

（3） 邊緣參與主體的鏈接與支持

在構(gòu)建“車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)時， 需要利益邊緣主體率先行動（包括政府、 行業(yè)協(xié)會、大學(xué)、 研究所等）， 提前布局“車－源－網(wǎng)” 發(fā)展環(huán)境。 其中， 利益邊緣主體中的政府不僅要汲取2010～2020 年電動汽車十年支持行動中基礎(chǔ)設(shè)施先行、 先升后退價格補(bǔ)貼同行的經(jīng)驗(yàn)， 還要發(fā)揮統(tǒng)籌功能， 既要統(tǒng)籌區(qū)域內(nèi)利益核心主體和利益擴(kuò)展主體的協(xié)調(diào)， 還要統(tǒng)籌各區(qū)域之間利益核心主體的互動。 在“車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行過程中， 利益邊緣主體要為利益核心主體和利益擴(kuò)展主體提供監(jiān)督、 協(xié)調(diào)、 鏈接等服務(wù)， 通過發(fā)揮對信息、 技術(shù)、 能量和資金等資源流向的有限控制功能， 有力支撐“車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的搭建和穩(wěn)定。 同時， “車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)通過影響電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展（即利益核心主題和利益擴(kuò)展主體的價值網(wǎng)絡(luò)）， 規(guī)范著利益邊緣主體的資源編排行為。 因此， 邊緣參與主體和“車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)相互作用、 相互約束， 尤其是在動力電池梯次利用閉環(huán)中［16］（見圖1（c））。經(jīng)過電動汽車、 多級梯次利用場景， 動力電池最后經(jīng)過回收企業(yè)拆解， 部分材料再次回到電池生產(chǎn)商。 在此閉環(huán)中， 邊緣利益主體提供政策激勵、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定、 行業(yè)認(rèn)可、 區(qū)塊鏈技術(shù)創(chuàng)新等支持，統(tǒng)籌并高效編排財(cái)稅補(bǔ)貼、 金融資產(chǎn)、 動力電池、信息、 電能等資源， 推動著經(jīng)濟(jì)價值、 社會價值、環(huán)境價值的提升， 又反向促進(jìn)著這一閉環(huán)中各方利益核心主體和擴(kuò)展主體的持續(xù)合作， 不斷強(qiáng)化“車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2 擴(kuò)散提速模型構(gòu)建

本章基于重購理論和巴斯擴(kuò)散理論， 以系統(tǒng)動力學(xué)擬合EV、 FV 保有量， 對比TBE 和NBE 的EV、 FV 保有量預(yù)測值， 為驗(yàn)證“車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能有效加速電動汽車擴(kuò)散提供理論依據(jù)。

2.1 系統(tǒng)邊界和模型假設(shè)

汽車保有量來源于新車購買量的積累。 新車購買量來源于無車人群的首購和有車人群的換購。其中有車人群的換購包括轉(zhuǎn)讓舊車的車主購買新車和報(bào)廢舊車的車主購買新車。

巴斯擴(kuò)散理論將有限時間內(nèi)單人首次購買決策的影響因素分為創(chuàng)新效用和模仿效用。 創(chuàng)新效用僅受到電動汽車本身屬性的影響， 以工具性屬性作為基礎(chǔ)， 象征性屬性作為第二層， 政策屬性作為最頂層構(gòu)建穩(wěn)定性沙錐， 能有效提高電動汽車創(chuàng)新效用［17］。 基于文獻(xiàn)研究和專家訪談， 本文三層沙錐結(jié)構(gòu)的各屬性選擇如表1 所示。 模仿效用受已購人群的影響， 具體表現(xiàn)為： 滿意用戶愿意向身邊人推薦所購產(chǎn)品的可能性越大， 潛在用戶的推薦效用越大； 某類汽車產(chǎn)品的普及程度越高， 潛在用戶感知到的市場占有效用越大。

表1 汽車首購影響因素

吳國華和潘德基［18］基于商品采購是一個具有馬爾可夫性的不斷學(xué)習(xí)過程， 認(rèn)為重購概率應(yīng)是前一次購買概率和產(chǎn)品屬性的函數(shù)。 本文以產(chǎn)品屬性帶給消費(fèi)者的效用計(jì)算首次購買概率， 有車人群再次購買同類型車輛的概率受之前購買概率的影響。

基于相關(guān)性原則， 納入影響EV 保有量變化的因素， 以此確定系統(tǒng)動力學(xué)模型的系統(tǒng)邊界，本文提出以下假設(shè)： （1） 汽車產(chǎn)品有且僅有兩種：EV 和FV； （2） 消費(fèi)者每人再最多擁有1 輛車， 即在一段時間內(nèi)車主有且只有1 輛車； （3） 假設(shè)市場上有且僅有新車和二手車， 車輛轉(zhuǎn)移登記行為和車主是否購買新車的決策發(fā)生在同年； （4） 假設(shè)市場上的報(bào)廢車輛均是二手車； （5） 首購概率的傳遞——重購概率， 以同年再次購買車輛為前提； （6） 假設(shè)“車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)在“十四五” 期間能演化形成。

2.2 因果關(guān)系分析

基于模型假設(shè)， 設(shè)計(jì)汽車保有量之間的因果關(guān)系如圖2 所示。 圖中， 二手換購量指出手舊車且同年購買新車的車主數(shù)量， 報(bào)廢重購量指報(bào)廢舊車且同年購買新車的車主數(shù)量， 二者分別受到二手換新率、 報(bào)廢重購率的制約； EV 重購量是指出手或報(bào)廢舊車且在同年選購EV 的車主數(shù)量。

圖2 汽車保有量因果回路圖

正反饋回路1： EV 保有量→＋二手車→＋二手換購量→＋EV 重購量→＋EV 新車購買量→＋EV 保有量。

正反饋回路2： EV 保有量→＋二手車→＋報(bào)廢量→＋報(bào)廢重購量→＋EV 重購量→＋EV 新車購買量→＋EV 保有量。

正反饋回路3： EV 保有量→＋網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)→＋商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的演化→＋EV 屬性水平→＋消費(fèi)者效用→＋EV 首購概率→＋EV 首購量→＋EV 新車購買量→＋EV 保有量。

正反饋回路4： EV 保有量→＋EV 模仿效用→＋消費(fèi)者效用→＋EV 首購概率→＋EV 首購量→＋EV新車購買量→＋EV 保有量。

正反饋回路5： EV 保有量→＋網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)→＋商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的演化→＋EV 屬性水平→＋消費(fèi)者效用→＋EV 首購概率→＋EV 重購概率→＋EV 重購量→＋EV新車購買量→＋EV 保有量。

負(fù)反饋回路1： EV 保有量→＋二手車→＋報(bào)廢量→－EV 保有量。

但是各地的發(fā)展情況并不都如此令人欣慰。在時尚快速更迭的今天，公眾的喜好非常容易“喜新厭舊”，也許某款文創(chuàng)產(chǎn)品今天還是“爆款”，三五個月后就快速落寞，成為蒙上薄塵的滯銷貨色。如果旅游者在各個景點(diǎn)見到的都是大同小異的鼠標(biāo)墊和鑰匙包，大概很快就會對大量同質(zhì)化的“小清新”產(chǎn)品產(chǎn)生審美疲勞。所以，越是跟風(fēng)，越容易被拋棄，最后再度淪落到以前紀(jì)念品商店無人問津的局面，最終，文創(chuàng)單位又陷入了不斷追趕市場流行的怪圈。要預(yù)防這種隱憂，我們還是要回到最初的問題上：文創(chuàng)要創(chuàng)，才能有生命力。

2.3 建立存量流量模型

依據(jù)影響因素分析、 模型假設(shè)和因果關(guān)系分析， 結(jié)合二手車市場機(jī)制， 建立存量流量模型如圖3 所示。

圖3 汽車保有量存量流量圖

圖中： （1） EVSH 為EV 二手車數(shù)量， FVSH為FV 二手車數(shù)量； （2） FVSHtoN 指出手FV 舊車并選擇重新購買新車的車主數(shù)量， EVSHtoN 指出手EV 舊車并重新購買新車的車主數(shù)量； （3） EVS為EV 報(bào)廢量， FVS 為FV 報(bào)廢量； （4） EVStoN指報(bào)廢EV 舊車并重新購買新車的車主數(shù)量，F(xiàn)VStoN 指報(bào)廢FV 舊車并重新購買新車的車主數(shù)量； （5） FVtoFV 指FV 車主換購仍購買FV 的數(shù)量， FVtoEV 指的是FV 車主在換購時選擇EV 的數(shù)量； （6） EVtoEV 指EV 車主換購時重購EV 的數(shù)量， EVtoFV 是EV 車主在換購時選擇FV 的數(shù)量； （7） ZtoFV 指的是無車人群購買FV 的數(shù)量，ZtoEV 指的是無車人群購買EV 的數(shù)量。

各變量之間的關(guān)系由于受篇幅限制， 留存?zhèn)渌鳌?/p>

3 仿真模擬

3.1 參數(shù)估計(jì)

（1） 各屬性不同水平的效用

對比EV 和FV， 通過大量的文獻(xiàn)閱讀、 專家訪談確定各屬性的水平（見表2）， 并正交設(shè)計(jì)得到16 款產(chǎn)品。 列舉正交設(shè)計(jì)的16 款產(chǎn)品， 設(shè)置1～9 打分， 1 代表一定不購買， 9 代表極有可能購買， 收集184 份問卷， 通過聯(lián)合分析得到： 模型的顯著性p 值為0.048， 在α＝0.05 的水平上呈現(xiàn)顯著性； 同時模型的擬合優(yōu)度R2＝1.0。 輸出結(jié)果如表2 所示。

表2 聯(lián)合分析結(jié)果表

其中： （1） 安全性能較高指故障水平低于平均水平， 維修技術(shù)人員多， 維修方便； 較低指故障水平略高于平均水平， 維修專業(yè)人員少， 維修不便； （2） 補(bǔ)能網(wǎng)點(diǎn)密集度有限指充換電便捷度難以滿足車主需求； 充足指網(wǎng)點(diǎn)密集， 車主充換電方便； （3） 無政策補(bǔ)貼指沒有購車補(bǔ)貼， 車主無法通過參與電力調(diào)度獲得收益； 有政策補(bǔ)貼指車主有購車補(bǔ)貼， 參與電力調(diào)度可獲得收益； （4）環(huán)境友好度較低指二氧化碳排放多， 電池回收利用不成熟， 環(huán)境污染較為嚴(yán)重； 較高指二氧化碳排放較少， 電池回收利用危害少。

從車主之家和汽車之家搜集2015 ～2022 年銷量前十的EV 車型相關(guān)歷史數(shù)據(jù)， 以當(dāng)年銷量占比作為權(quán)重， 計(jì)算各屬性加權(quán)平均值， 得到該屬性當(dāng)年水平。 根據(jù)各屬性不同水平的效用， 計(jì)及技術(shù)進(jìn)步、 網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)以及商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的影響， 得到2023～2035 年各屬性的效用變化見式（1）～（10）。

傳統(tǒng)商業(yè)生態(tài)模式下電動汽車實(shí)際續(xù)航里程受環(huán)境影響而打折扣， 以0.8 作為影響因子折算實(shí)際續(xù)航里程。 燃油汽車和“車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)下的電動汽車達(dá)到最高效用0.5312。

式（5） 為“三電” 系統(tǒng)作為電動汽車成本的主要構(gòu)成， 其技術(shù)成熟度直接影響整車保值率。FV 保值率處于較高水平， 因此其帶給消費(fèi)者的效用達(dá)最高值0.0176。 NBE 建成之后， 租用動力電池的車主不用負(fù)擔(dān)電池的折舊， 可獲得0.0176 的最高保值率效用。

提升安全性能（維修便捷性和產(chǎn)品質(zhì)量）會增加保有量， 同時保有量的增加也會促進(jìn)維修便捷性和產(chǎn)品質(zhì)量的升級。

保有量和補(bǔ)能網(wǎng)點(diǎn)密度之間存在網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)。加油站分布密集， 其便捷度給FV 車帶來的效用達(dá)最高值0.007。 隨著NBE 的演化， 充電樁建設(shè)經(jīng)驗(yàn)、 車企引領(lǐng)、 政府支持助力換電柜、 移動換電站等分布式換電站和集中型充換電站建設(shè)， 會增加現(xiàn)有車樁比。

EV 換電耗時已可媲美FV 加油時長， 即使是快充技術(shù)也無法實(shí)現(xiàn)5 分鐘以內(nèi)補(bǔ)能完畢。

FV 和TBE 下EV 的關(guān)鍵零部件和關(guān)鍵材料的回收都未成熟。 BEV 通過基于區(qū)塊鏈技術(shù)的動力電池梯次利用和車輛回收系統(tǒng)， 規(guī)范化回收路徑，關(guān)鍵材料和零部件的利用效率將提升。

從國家統(tǒng)計(jì)局獲得物價水平， 將當(dāng)年購買價格的加權(quán)平均值換算成以2022 年（問卷調(diào)查的時間）為基期的價格。 基于各屬性歷史水平， 對應(yīng)表2 即可得到當(dāng)年該屬性效用。 考慮物價變化和技術(shù)成熟度［19］對價格的影響預(yù)測2023 年以后的購買價格效用， 參考過去十年充電電動汽車先增加后減少的財(cái)政補(bǔ)貼規(guī)律和未來車主參與電力調(diào)度的情形對財(cái)政補(bǔ)貼效用， 設(shè)置“車電分離” 財(cái)政補(bǔ)貼效用先增加后逐漸退坡。 購買價格效用和財(cái)政補(bǔ)貼效用留存?zhèn)渌鳌?/p>

（2） 新增保有量

新增保有量為相鄰兩年汽車保有量的差值。估算我國汽車千人保有量的極值為450 輛， 在此基礎(chǔ)上修改Gompertz 函數(shù)擬合汽車保有量， 得到汽車保有量變化公式為：

從國家統(tǒng)計(jì)局獲得1999 年以來的民用汽車保有量數(shù)據(jù)， 以1999 年（時間t＝0）為初始值， 通過Matlab 軟件擬合， 得到表3。

表3 民用汽車保有量擬合結(jié)果表

（3） 其他參數(shù)

通過專家訪談和文獻(xiàn)閱讀， 其他參數(shù)估計(jì)值如表4 所示。

表4 其他參數(shù)估計(jì)值

3.2 模型檢驗(yàn)

以Anylogic 作為模擬平臺， 仿真從2015～2035年全國EV 擴(kuò)散情況。 對上述模型進(jìn)行運(yùn)行檢驗(yàn)、模型結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性檢驗(yàn)和歷史檢驗(yàn)， 探索該模型是否有效可靠。

（1） 運(yùn)行檢驗(yàn)

通過“構(gòu)建模型”、 “調(diào)試” 和“檢查系統(tǒng)動力學(xué)單位” 功能對模型進(jìn)行測試， 顯示模型通過檢驗(yàn)。

（2） 模型結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性檢驗(yàn)

假設(shè)我國2035 年禁售FV， 將步長設(shè)置為0.75、 1 和1.25， 得到傳統(tǒng)商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)下FV、EV 保有量仿真結(jié)果如圖4 所示。 3 種固定時間步長下FV 變化趨勢、 EV 保有量變化趨勢均未有明顯異常， 通過運(yùn)行檢驗(yàn)， 模型運(yùn)行穩(wěn)定。

圖4 TBE 環(huán)境下不同運(yùn)行步長的保有量折線圖

（3） 歷史檢驗(yàn)

以公安部交管局提供的2015 ～2022 年全國新能源汽車保有量作為對應(yīng)年份EV 保有量數(shù)據(jù)， 通過系統(tǒng)動力學(xué)擬合得到8 年真實(shí)值和擬合值如表5 所示。

表5 2015～2022 年EV 和FV 保有量的擬合誤差表

兩種商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)下， 每年EV 保有量擬合值的相對誤差基本在5%以內(nèi)， FV 保有量擬合值的相對誤差均小于3%。 總體來看， MAPE 均在5%以內(nèi)。 因此， 應(yīng)用該模型能夠模擬預(yù)測未來電動化進(jìn)程。

3.3 NBE 與TBE 下EV、 FV 保有量的對比

基于已有禁售FV 的時間方案和“30·60” 雙碳目標(biāo)， 討論2030 年禁售和2035 年禁售兩種情景下EV 和FV 保有量變化。 禁售計(jì)劃意味著FV的重購概率和首購概率為0， EV 首購概率為1。

（1） 情景一： 全國主要城市達(dá)成在“十六五” 前制定燃油禁售計(jì)劃

2023～2035 年， 同類型車的保有量總體變化趨勢相同， EV 和FV 的保有量分別表現(xiàn)為逐漸增加、 先升后降， 其中FV 保有量開始減少的時間節(jié)點(diǎn)與2030 年禁售時間一致。 在2030 年禁售情境下， TBE 推動EV 擴(kuò)散， 使其保有量在2030 年、2035 年分別達(dá)到3039.821 萬輛、 18673.16 萬輛，與付躍強(qiáng)和夏天添兩位學(xué)者的預(yù)測結(jié)果［20］分別相差8.4%、 200%。 差距拉大是因?yàn)楸疚脑O(shè)計(jì)在2030年禁售FV， 一定程度上反映了禁售政策對推動電動化發(fā)展高度有效。

每年NBE 環(huán)境下的EV 保有量均多于TBE 環(huán)境下EV 保有量， 2030 年、 2035 年NBE 環(huán)境下EV保有量分別比TBE 的EV 保有量多145.8%、 23%。NBE 環(huán)境下EV 占比均高于TBE 環(huán)境下EV 占比，2030 年兩者差距達(dá)到最大（約10%）； 之后， 禁售政策降低了FV 的保有量， 縮小了兩種商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)下的EV 占比差距， 2035 年差距達(dá)8%。 反映了NBE 對EV 擴(kuò)散的推動力強(qiáng)于TBE。

2023～2035 年EV 保有量平均增速在NBE 環(huán)境下比TBE 環(huán)境下高2.1%。 2025 年NBE 形成之后，NBE 環(huán)境下汽車電動化程度開始與TBE 拉開明顯差距。 2030 年禁售政策實(shí)施以后， TBE 環(huán)境下EV保有量的增速反超， 兩種商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)下EV 保有量占比的差距有縮小趨勢（見5 圖（b））， 但是2035年EV 保有量仍未超過“車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)下的EV 保有量， 說明了布局商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能超前提速汽車電動化。

表6 年均增速表

（2） 情景二： “十六五” 期間全國城市基本逐漸制定燃油禁售規(guī)劃

2025 年之后， NBE 帶動EV 保有量與TBE 的EV 保有量拉開差距， 2026 ～2035 年NBE 的EV 保有量比TBE 的保有量平均每年多147.9%， 2035 年NBE 環(huán)境下的EV 保有量及其占比分別比TBE 環(huán)境多117.9%、 11.3%。 FV 仍是先緩慢增加后減少，且開始減少的時間節(jié)點(diǎn)與2035 年禁售時間一致。TBE 環(huán)境下EV 保有量緩慢增長， 2023～2035 年EV保有量年均增速僅為11.4%， 比NBE 少7.42%。2025 年新商業(yè)生態(tài)形成后EV 保有量及其增速顯著增加， 2026～2035 年在NBE 環(huán)境下EV 保有量年均增速比TBE 增加3.56%。

4 結(jié) 語

為提高電動汽車擴(kuò)散速度， 本文改進(jìn)“車電分離”， 聯(lián)動電動汽車、 換電站、 分布式電源、 分布式儲能、 梯次利用等生態(tài)節(jié)點(diǎn)， 設(shè)計(jì)“車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。 然后， 通過構(gòu)建系統(tǒng)動力學(xué)模型， 對比分析以充電單一充電方式為內(nèi)容的傳統(tǒng)商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和以換電為主、 充電為輔的“車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)下2023～2035 年電動汽車的保有量， 驗(yàn)證了“車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系能有效加速EV 擴(kuò)散， 具體表現(xiàn)為： 增加EV 保有量；影響FV 保有量減少的轉(zhuǎn)折點(diǎn)； 增加EV 保有量變化速度。

圖6 情景二下保有量變化情況

（1） 本文的調(diào)研問卷結(jié)果表明300 ～500 公里的續(xù)航里程是最好的狀態(tài)， 不少文獻(xiàn)也提出續(xù)航里程并不是越高越好。 技術(shù)革新帶動動力電池單次滿電續(xù)航里程突破700 公里， 但是外部環(huán)境也會影響動力電池的實(shí)際續(xù)航。 研究如何突破“三電” 技術(shù)增加動力電池的續(xù)航里程， 存在研發(fā)時間長、 投資風(fēng)險大、 資金回收難等困難。 市場上電動汽車的續(xù)航里程基本位于最優(yōu)續(xù)航里程區(qū)間，即需即補(bǔ)換電方案能有效解決續(xù)航里程“虛高”問題， 構(gòu)建“車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)與突破技術(shù)相比， 更具可行性和經(jīng)濟(jì)性。

（2） 經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展階段， 我國千人擁車量未來仍有很大提升空間， 中長期內(nèi)FV 保有量仍會緩慢增加， 禁售時間是其減少的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。 基于我國燃油汽車保有量基數(shù)大， 僅比亞迪2022 年停售、 海南省發(fā)布2030 禁售的現(xiàn)狀， 距離正式大規(guī)模禁售仍會有一段時間。 在尚無法大規(guī)模禁售和技術(shù)難突破的現(xiàn)實(shí)情形下， 可搭建“車－源－網(wǎng)”商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)作為緩沖方案。 以2020 ～2030 年演化商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和2030 年禁售燃油汽車， 將在2035 年實(shí)現(xiàn)43.2%的EV 占比， 比在2035 年禁售多22%。

（3） 維持以充電模式為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)， 僅靠革新技術(shù)推動汽車電動化， EV 保有量只能緩慢增長， 由于短時間內(nèi)FV 保有量不會減少， 所以電動化進(jìn)程比較緩慢。 “車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能提速EV 擴(kuò)散， 尤其是在該商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)形成后， EV 保有量提速明顯。 在2035 年EV 保有量占比提升11.3%， 2023 ～2035 年EV 保有量的年均增速提升7.5%。

綜上所述， 本文推動利益核心主體、 利益擴(kuò)展主體、 利益邊緣主體三方內(nèi)外部形成相互依循的多邊關(guān)系集合， 構(gòu)建的“車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能有效加速電動汽車的擴(kuò)散， 具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和參考價值：

（1） 減少了車輛購置成本， 進(jìn)一步提高了用戶體驗(yàn)。 “車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)加速了電動汽車的擴(kuò)散， 吸引更多用戶購買電動汽車， 從而推動充換電網(wǎng)點(diǎn)增加， 車主使用的時間成本會再次降低。

（2） 為新能源汽車企業(yè)提高短期利潤、 獲得可持續(xù)發(fā)展優(yōu)勢提供了參考。 從短期來看， 本文通過SD 仿真模擬關(guān)鍵要素（環(huán)保性、 購買評價和推薦、 安全性、 購買價格）對電動化提速的影響，明確了新能源汽車企業(yè)制定銷售策略和宣傳策略的重點(diǎn)， 有助于企業(yè)提高銷量， 增加利潤。 從長期來看， 車企作為利益核心主體， 與利益擴(kuò)展主體、 利益邊緣主體達(dá)成穩(wěn)定合作， 有利于企業(yè)形成具有地域特色的“護(hù)城河”， 從而實(shí)現(xiàn)長期可持續(xù)發(fā)展。

（3） 提供了統(tǒng)籌電動汽車擴(kuò)散提速的政策參考， 助力“30·60” 雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。 燃油汽車保有量大、 燃燒化石燃料是汽車產(chǎn)業(yè)碳排放量多的主要原因， 本文設(shè)計(jì)的“車－源－網(wǎng)” 商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能有效加速擴(kuò)散電動汽車、 減少燃油汽車保有量， 從而能有效降低汽車產(chǎn)業(yè)的碳排放， 助力我國雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。 此外， 本文得到汽車補(bǔ)充動力的時間、 政府補(bǔ)貼、 可回收性是影響消費(fèi)者購買的關(guān)鍵因素， 證明了基礎(chǔ)設(shè)施先行、 補(bǔ)貼先增后退兩大政策工具的可靠性和推動動力電池梯次利用的可行性， 為接下來政府統(tǒng)籌車電分離、提速電動汽車擴(kuò)散提供了參考。