中国锂产业的产品空间结构与产业升级

许 菱，张露琪，朱文兴

在全球气候环境的变化下，世界各国都在以发展绿色能源、低碳产业为导向，不断探索新能源、新技术的应用。培育和发展战略性新兴产业，对推动我国工业结构的调整和转型，具有举足轻重的作用。新能源作为战略性新兴产业之一，在政策上、资金上都得到了国家的大力支持，锂离子电池作为其中重要的一款动力电池也得到了相当的重视。锂电池能量密度高、放电平衡、对环境污染小，应用广泛。国家也十分关注锂电池此类新型电池的开发与使用，再加上新能源汽车的普及，更加丰富了锂离子电池的使用，推动了锂产业的发展，拓宽了锂资源的应用。我国具有丰富的锂资源蕴藏量，锂资源在世界范围内占有至关重要的地位。但我国锂矿资源的开发与利用仍存在着一系列严重的问题，如：资源禀赋差、对外依存度高、产业结构失衡等等。面对新的市场环境，锂产业的发展需要抓住机遇，优化产业结构布局，突破发展瓶颈，才能实现可持续发展。而产业结构优化升级是提高我国经济综合竞争力的关键举措，这对我国经济的发展具有引领作用。因此，我国锂产业的良好发展，不仅要从资源开发的角度进行优化，还应该要从产业的角度，优化产业调整结构，推进产业升级。

一、产品空间结构优化与产业升级

传统比较优势理论认为要素禀赋是决定一个国家能否实现转型升级的关键指标，但并未对如何改变产业现状进行深入探讨，而比较优势演化理论则能很好地对传统比较优势理论进行补充，为产业升级方向和幅度存在的问题提供指导。比较优势演化理论是由Hausmann和Hidalgo等人提出的。他们认为传统比较优势理论忽略了一国初始产业结构带来的影响，提出了产品空间理论，认为一国出口产品的变化与该国的产品空间结构有关，也影响着该国的产业发展路径，要进一步探究产品空间结构的动态演变，从中发现规律，为未来产业升级提供理论支撑。根据历年来对产业升级的相关研究文献，产业升级的内涵逐渐具体化、清晰化。有的学者从宏观的角度出发，认为产业升级是产业结构升级、主导产业转换的过程，从而探究产业发展路径。也有学者从微观的角度来看，认为产业升级是指企业在资本、技术密集型的经济中增加利润的过程；是企业生产产品从低附加值到高附加值的转变；是要素比较优势推动资本、技术密集型产业发展的过程。从宏观视角来看，有学者认为产业升级路径具体体现为产业结构优化、产业链升级和产业集群升级。而本文采用Hausmann和Hidalgo等提出的观点，从产品的微观视角出发，认为产业升级就是伴随着产品空间结构逐渐演变的过程。产品空间理论从比较优势动态演化视角重新探讨了国家初始能力禀赋对产业升级路径的影响，为产业升级的研究提供了新视角。

产品空间理论基于产品异质性的考虑，构建了产品空间网络结构，将所有产品联系在一起，并且引入了比较优势的理论思想，并在传统比较优势理论的基础上进行了优化，加上国家或地区初始生产能力禀赋的考虑，再搭建起产品空间结构与产业升级之间的理论框架。基于这些观点的梳理，笔者对产品空间结构与产业升级之间的关系进行归纳，并在图1中绘制了产品空间结构与产业升级的关系图。

图1 产品空间结构与产业升级的作用关系图

关系图通过产品空间结构中网络影响力、邻近产品作用力等因素对产品的比较优势产生影响，使产品的比较优势发生变化，促进产品升级，以产品为载体引导产业的发展方向，最终实现产业升级。产品空间网络结构的构建是通过产品间的相似程度将所有产品串联在一起，也就是产品邻近度指标。但产品邻近度只是构建产品空间网络结构的基础，形成了产品空间网络的框架，具体体现产品空间网络结构特征的指标为产品密度。产品密度表现出的产品空间结构是有差异的，有的部分密集，有的部分稀疏。正是由于不同产品的产品密度值不同，从而造成了产品空间结构的形态各异。借助产品的比较优势状态来衡量产业升级的水平，量化指标为显性比较优势指数。在产品空间结构中，不同产品之间的距离也不相同，距离的大小决定了产品升级的幅度大小，而产品在选择最短跳跃距离的过程就是在选择升级方向的过程。如果产品在跳跃距离内存在收益大于成本的更优产品选择，即可实现产品的转换，从而实现产业升级。若是产品在跳跃距离内不存在收益大于成本的更优产品选择，就无法实现产品的转换，将面临产业升级断档的困境。

鉴于此，沿着前人研究的思路，笔者将产品空间理论应用于锂产业。在已有文献中大多数是从资源开发、产业供需视角研究锂产业，从产业贸易、产业结构视角入手研究锂产业的研究文献较为有限。本研究尝试在产品空间结构理论的基础上，从产品的微观视角对我国锂产品比较优势的培育进行深入探讨，以促进我国锂产业转型升级发展为目的，构建产品空间和计量模型探寻我国锂产业的动态演变和升级路径，以产品为中心，考察其自身特性及相邻产品特性在产业升级过程中的作用，以期为政府和有关部门制定政策、采取相应的措施来引导其发展，为中国锂产业高质量发展提出对策建议。

二、产品空间结构与产业升级的研究模型

（一）数据说明与变量选取

1.数据说明

由于产品生产数据较难获取，根据Hausmann提出的解决方案，本文采用产品的出口数据替代产品的生产数据对其进行分析。这些数据更容易获取，而且出口的产品必须通过更加严格的市场测试，也能很好地体现其特性，同时也通过了研究学者的验证。结合锂产业的贸易实践及数据的梳理与筛选，本文采用了1992年版HS6位编码系统下锂产品的出口贸易数据，统计数据主要来源于联合国商品贸易数据库（UN Comtrade Database）。如表1所列为整理后的锂产品汇总。

表1 锂产品的HS编码

2.变量选取

（1）被解释变量

显性比较优势指数。本文以产品的比较优势变化来衡量产业升级，在产品空间理论中，运用Balas⁃sa提出的显性比较优势（Revealed Comparative Ad⁃vantage，RCA）指数来测度产品优势，并通过该产品的出口份额在世界所占比重来进行量化。具体的计算公式如下：

其中RCA表示c国或地区在t时期i产品的显性比较优势指数，xval表示c国或地区在t时期产品的出口贸易额。同时，为了能够突出比较优势的变化，笔者将产品按照RCA指数分为优势产品和潜在优势两类：当RCA≥1时，产品具有比较优势，为优势产品；当RCA＜1时，产品不具有比较优势，为潜在优势产品，即对于任意的国家或者地区c都有：

（2）解释变量

产品密度。以产品密度来测度产品空间结构，它衡量了潜在优势产品与优势产品的联系程度，如果产品密度值较大，则说明潜在优势产品与优势产品的沟通渠道多，优势产品的技术更容易扩散，潜在优势产品也能够得到提升并向优势产品转化，以此带动产品比较优势转变。而在产品空间网络中产品密度值的差异则表现为有的区域稠密，有的区域稀疏。

在计算产品密度之前需要先引入产品邻近度的概念，产品邻近度衡量的是产品的相似程度。两种产品间的相似度越高意味着生产能力在二者间转移越容易，一国能够兼具这两种产品生产能力的概率更大，反之则生产能力转移更困难。通过计算产品之间显性比较优势虚拟值的最小条件概率来衡量产品邻近度，产品邻近度的具体计算公式为：

产品邻近度是一地区比较优势演化的条件，而产品空间密度才是其变化的决定因素。具体的计算公式如下：

上述公式中，density为c国家或地区在t时期i产品的产品密度值，x为i产品是否具有比较优势的逻辑值，当RCA≥1时，x=1，否则为0。

（二）模型设定

根据产品空间理论，对中国锂产品空间演变轨迹的探索主要是探究产品密度与产业升级状态之间的关系。如果两者之间是显著的正向关系，那么表明中国锂产品空间演变轨迹是渐进式的，否则是跳跃式的。考虑到一种产品过去是否具有比较优势的状态，会在一定程度上影响其未来的比较优势状态，从而产生内生性问题。为此，笔者将显性比较优势指数的滞后期作为控制变量纳入实证模型进行验证。根据Hausmann的研究方法设定以下基础模型回归方程：

其中，X表示t时期i产品的指数的虚拟变量，Density为t时期i产品的产品密度，λ是控制随时间变化的产品特征的虚拟变量，u表示个体效应，ε为随机扰动项。

三、锂产品空间构建与演变分析

笔者运用社会网络的方法构建产品空间结构的网络图，用各个节点表示各种锂产品，点与点之间相互连接的边表示产品间的相似度，即产品邻近度。构建锂产业的产品空间结构图的具体操作步骤为：首先利用在联合国商品贸易数据库中获取的134种锂产品的贸易出口数据，计算出各产品的相关指标，获得各年的产品邻近度矩阵，再以产品邻近度矩阵为基础借助Pajek软件将产品空间结构进行可视化。其中，为了更加清晰地展示出产品空间结构的网络图，笔者采用最大生成树与阈值相结合的方法，用Matlab计算出产品空间结构的最大生成树，以确定产品空间结构网络图的基本框架，然后根据边的数量不超过点数量五倍的原则确定阈值，所删除的边不影响产品空间的整体结构，最后用Pajek软件得到锂产业的产品空间结构图。

（一）锂产品空间的构建与可视化

根据上述数据的收集和相关指标的测算，笔者将2019年的锂产品空间结构图进行可视化，如图2所示。其中节点代表产品，并且运用不同形状的节点将产品进行了区分，方形为上游资源型锂产品，三角形为中游初加工锂产品，圆形为下游应用型锂产品。节点大小为该产品经过标准化处理后的世界出口贸易总额，边代表产品邻近度。

图2 2019年锂产品空间结构图

从图2中可以看出，产品空间具有异质性和非连续性，不同的区域之间存在着显著的差异。在核心区域聚集了大量的下游应用型锂产品和部分中游初加工锂产品，这部分锂产品的产品密度较高，发展偏多元化，与其相关的产品种类繁多，更容易与相邻产品进行转换，着重培养这部分锂产品，会更加有利于产业升级的实现；而在边缘区域大部分为中游初加工锂产品和上游资源型锂产品，产品间的联系较少，导致相邻产品不足，产品距离大，加大了产业升级的难度。结合2019年锂产业的发展情况，从图2中可以明显看出几个较大的节点是全球出口贸易额较大的锂产品，全球出口贸易总额前十的产品主要是锂基油和锂电池的相关材料及零部件，但从图2中也可以看出这些产品并没有位于产品空间的核心区域。从产品类别看，上游的资源型产品主要分布在产品空间的边缘区域，中游的初加工产品较为分散，由产品空间的边缘区域向核心区域扩散，下游的应用端产品也遍布在产品空间的各个区域，但初步形成了产品空间核心区域的聚集。从产品分布看，处于产品空间核心区域的主要是锂的相关有机及无机化学物，润滑剂等相关化学品，锂电池电解液、铝塑膜和晶体切片等工业制品，机械器具及其零件等。介于核心与边缘之间，以锂片等中间制品、陶瓷制品等产品为主。位于空间边缘的则是矿石原料、润滑脂等产品。从产品空间结构图的整体来看，可以发现核心区域产品更加密集，整个空间往中心收敛，核心与边缘距离拉大。

（二）中国锂产品空间的动态演化

由于数据的可获得性，研究数据的时间区间为1992年至2019年，并且本文的中国贸易数据不包含港澳台地区数据。为重点观察中国的锂产品优势组合的演化历程，笔者运用折线图绘制我国历年具有优势的锂产品种类的数量变化，如图3所示。从图中可以看出，随着锂产品种类的逐年增加，优势锂产品也整体上呈现上升趋势，并且优势锂产品的增长幅度大于整体锂产品的增长幅度，即优势锂产品的所占比重逐年增加。除上游锂产品之外，中下游优势锂产品的数量增长都较为明显，但从优势产品占比来看，中游优势锂产品的占比呈下降趋势，下游优势锂产品的占比呈上升趋势。从数量和占比都可以明显看出，2004—2007年受后端锂电池需求的拉动作用，优势锂产品的数量和占比都得到大幅增加，使得国内下游锂产品得到较好的发展。

图3 中国比较优势锂产品数量变化及占比趋势图

同时挑选了1992年、2001年、2010年和2019年四个年份作为代表，将我国的锂产品空间结构演化历程进行分析。以全球锂产品空间为基础，笔者用黑色节点突出显示中国具有比较优势的锂产品。节点代表不同种类的锂产品，并用不同形状对锂产品进行了分类，方形为上游资源型锂产品，三角形为中游初加工锂产品，圆形为下游应用型锂产品。节点大小为该产品经过标准化处理后的中国出口贸易总额，边代表产品邻近度。以此分析我国锂产品的比较优势的演化趋势，如图4所示。

图4 中国比较优势锂产品空间结构演变图

在1992—2019年间，中国的锂产业的优势锂产品种类数量在不断增加，优势产品数量所占比重也越来越高，且是逐渐向产品空间的核心区域演变发展的趋势。1992年，优势产品的数量相对较少，优势产品在产品空间结构的位置分布比较分散，并且大多数位于产品空间的边缘区域上，从出口贸易的角度可以看出，集中在极少数的下游锂产品中。2001年，在我国加入世界贸易组织的影响下，相比较于1992年得到了飞跃式发展，锂产品的贸易出口额获得较大增长，在产品空间中原有优势产品的周边，新增了许多其他优势锂产品，但大部分分布在产品空间结构的边缘区域，在核心区域也出现了少数优势锂产品。至2010年，产品空间中的优势产品数量得到爆发式增长，产品空间的核心和边缘区域都有分布。2019年优势产品数量得到保持并在持续增多，且有向核心区域集聚的趋势。这一逐步演化的历程，反映了中国锂产业优势产品组合的不同发展阶段，同时也是中国自身实力日益增长和充实的一个重要标志。尽管已经取得了明显的进展，但到2019年，中国仅完成了从边缘区域到中间临界区域的扩展，在生产力较高的核心区域，总体聚集程度还比较低。

四、我国锂产业产品空间结构与产业升级的实证分析

（一）描述性统计分析

本文选取1992—2019年中国锂产业的产品出口数据进行计量分析，形成134种锂产品出口贸易数据集，主要变量的描述性统计如表2所示。显性比较优势指数（RCA）的均值为1.56大于1，说明中国锂产业总体的平均RCA处于具备比较优势的水平，产业发展势头好，有优势。RCA的最小值为0，最大值为24.071，标准差为2.059，说明波动较大，产品具有异质性，产品的比较优势也是在不断地变化的。产品密度的均值为0.454，标准差为0.129，整体波动相较显性比较优势指数更小，但未来发展空间较大。

表2 各变量描述性统计

（二）回归结果与分析

在进行回归检验之前，本文首先对模型进行了多重共线性和面板单位根检验，发现该模型不存在多重共线性问题，而且各变量也都是稳定的，可以进一步展开回归估计。在此基础上，结合模型与数据的特征，并参考以往的实证研究方法，选择了面板固定效应模型（FE）与最小二乘虚拟变量回归模型（LS⁃DV）进行计量分析，回归结果如表3所示。

表3 模型的回归结果

（三）稳健性检验

为检验上述模型的有效性，需要对产品密度和比较优势的关系进行稳健性检验。在基础模型中用0和1的虚拟变量代替了产品RCA指数，只能反映出某产品是否具有比较优势的可能性，并且也有可能受到取值的影响，故采用变量替换法将RCA原值进行替换估计，更能直观体现出产品密度与比较优势的关系。如以下模型方程可见，除替换RCA原值外，其他均与基础模型方程（1）无差别。

笔者采用FE和LSDV进行估计，回归结果与原回归结果并未出现显著差异，仅在系数和显著性程度上有一定变化，符号方向并无实质性变化，说明上述回归模型具有一定无偏性和一致性，并且不受虚拟变量值的影响。

五、结论与建议

本文运用产品空间理论对我国锂产业的产品空间结构进行了深入分析，通过结合社会网络分析法将锂产品空间结构图进行可视化，以及运用我国锂产品出口数据实证验证了锂产品空间结构与产业升级之间的关系，获得了如下的研究结论：（1）中国锂产品空间结构具有异质性，呈现核心—边缘的分布，并且形成逐渐往核心区域集聚的演变态势，中国锂产业的优势产品也在不断增加，但从产品空间结构图的分布来看，优势锂产品大多数位于边缘区域，仍需进一步优化。（2）在锂产品空间结构中产品密度越高则该产品所在区域就聚集着较多相似的优势产品。上期产品密度与当期产品比较优势之间呈现倒U型关系，即在产品转型的初期上期产品密度的增加对当期产品的比较优势有显著的正向影响，但增加到一定程度后，伴有过程的高投入、不确定性和高风险以及来自竞争对手的竞争性等负向力量，逐渐抵消其正向力量所带来的升级活力，就对当期的产品比较优势呈负向影响。本文根据上述结论提出以下几点建议：

表4 稳健性检验

第一，企业要从锂产业的产品空间结构分布入手，对核心和边缘区域锂产品进行区分，运用不同的培养方案，从而对具有潜在竞争优势的产品进行针对性的筛选和培育。在核心区域，具备优势锂产品的周边会有更多的具有潜在优势的锂产品，可以根据产品密度值来选择具有较高潜力的优势锂产品。企业要加强对优势锂产品的甄别与培育，促进新的优势锂产品的形成，提高产品密度，提高锂产业升级的成功概率，从而为锂产业经济发展提供保障。

第二，充分利用好产品密度对比较优势提升的促进作用。根据产品密度与产品比较优势之间呈倒U型关系，市场可以引导企业有针对性地进行产品的更新或改变生产模式，从而进一步培育具有潜在的比较优势的锂产品，这对于锂产业未来的发展具有重要的影响和指导作用。因此，对当期具有比较优势产品企业应继续扩大生产规模，使该类产品继续较长时期保持优势状态，随着转型产品生产规模的不断扩大，若比较优势产品失势，应该及时转变生产目标和生产结构，合理布局生产规模，积极培育和组织其他潜在比较优势产品生产。

第三，根据产品空间结构与比较优势动态发展的规律，市场要合理布局产业结构，建立失势产品的退出机制，将资源向优势产品倾斜。根据产品空间的核心和边缘区域的产品特征，相关部门要进行产品的转型与升级，制定合理的调整产业转型升级的政策和措施。政府需要关注资源的重新调配，要优先培育收益大于成本的优势锂产品，将资源全部落实到真正能实现效益的产品中去，而对于成本大于收益的失势锂产品也要果断进行止损，建立有效的退出机制，提高资源的利用价值。