新技术进步会阻碍传统技术创新吗
——来自汽车产业的实证检验

2022-11-30 05:41刘小玲
科技进步与对策 2022年22期
关键词:范式汽车产业电动汽车

刘小玲

(大连海事大学 航运经济与管理学院,辽宁 大连 116024)

0 引言

在新一轮科技和产业革命中,新能源、新材料、人工智能等代表未来科技和产业发展方向的新兴技术蓬勃发展,并以前所未有的速度渗透到消费市场的方方面面,给传统产业经营者带来不可忽视的影响。虽然新技术的市场应用大多还不成熟,传统技术在生产成本、产品性能、市场占有率等方面保有先发优势,但在位者不得不考虑新兴技术在节能环保、提质增效等方面的巨大潜力,及时调整研发战略。在新旧技术竞争情况下,新兴技术进步是激励传统厂商加大对传统技术的创新投入,实现协同发展?还是倒逼在位者切换技术路线,使传统技术加快进入衰退期?深入认识这一问题,对国家进行整体性产业布局规划和调整具有重要参考意义。

目前,国内外学者围绕新旧技术竞争展开了大量研究,并针对新旧技术间相互作用关系提出不同见解。部分学者认为,新技术对旧技术的影响呈现出创新替代效应而非创新互补效应[1]。在早期阶段,虽然新技术具备物质资源消耗少、市场发展潜力大、综合效益好等优点(熊勇清和余意,2013),但由于主流技术在不断完善与发展,新技术的市场表现不如主流技术[2]。然而,随着新技术在实际应用过程中不断改进,新旧技术交织将导致市场主导地位出现一段混乱期[3],新兴市场的利基地位将不断提高[4],最终新技术将影响到人们的日常生活、社会行为以及生产的所有方面(张光宇等,2021)。以新旧移动通信网络技术为例,近期投入使用的5G技术,具有高速率、高安全、全覆盖、智能化等优点[5],有望完全替代原有的4G技术[6]。

同时,也有部分研究主张,新旧技术之间存在一种相互借鉴、相互促进的联系(罗雨泽等,2016)。新兴产业知识技术密集,以创新为主要驱动力,具有很强的渗透性和扩散性。面对新技术的威胁,企业会对旧技术进行创新,通过改进技术性能或延长产品使用寿命进行技术升级[7],具有前瞻性、探索性、颠覆性的新技术创新会促进传统技术创新体系转型,巩固甚至加强旧技术原来的市场地位[8]。Bartholeyns[9]通过研究新旧摄影技术之间关系验证了上述主张,虽然相对于传统相机,数码摄影成像工艺更先进,照片传输和保存整理更方便,但传统摄影有更高的影像质感,价格更低,二者之间存在相互促进的关系。

然而,还有少数学者认为,新技术将被旧技术阻挡在市场之外,不会对旧技术产生影响[10]。对于以系统形式出现的成熟技术,新兴技术会遭遇成熟技术的在位阻挠而难以成功[11]。Guo等[12]对新旧移动支付技术之间关系的研究表明,新兴移动支付技术NFC移动支付相对于原有的二维码支付,具有更高的科技水平、效率优势和安全性,但由于新技术在获取、使用、管理方面存在不可逾越的成本和门槛问题,以及中国人扫码支付习惯已经定型,NFC支付未能取代扫码支付;Schieffer[13]对移动通信系统新旧技术之间关系的研究也证实了上述观点,其认为美国摩托罗拉公司设计的全球移动通信系统——铱星系统,与原有静止轨道卫星通信系统相比,虽然具有通信质量高、覆盖面广的优势,但最终因成本昂贵、终端笨重,其对旧技术的替代同样以失败告终。

纵观国内外现有文献,尽管学者们对新旧技术之间的关系进行了大量讨论,并得出了丰富的研究结论,但仍存在以下不足:第一,在不同生命周期阶段,产业发展具有不同特点,新技术对旧技术的影响也应当有所不同,而学者们大多只综合分析了整个生命周期新旧技术的市场扩散过程与竞争结果,并没有基于不同生命周期阶段对新旧厂商的策略行为展开讨论;第二,技术创新可以分为产品创新和工艺创新,产品创新率提高代表产品差异化程度提高,工艺创新率提高意味着产品成本下降,而以往对于新旧技术之间关系的研究却没有考虑产品创新和工艺创新的差异;第三,以往文献以案例研究和理论分析为主,并没有通过计量经济学等方法实证检验理论假说的正确性。

针对现有研究的不足,本文选择我国汽车产业中的传统汽车技术和新兴电动汽车技术作为研究对象,对新旧技术竞争中的企业创新活动进行重点考察。首先,结合产业生命周期理论,构建我国汽车产业演化的三阶段模型,对不同发展阶段新旧汽车厂商的研发活动关系提出假设;然后,整理1995—2021年中国省级汽车技术专利面板数据,区分产品创新和工艺创新指标;最后,运用面板向量自回归(PVAR)和脉冲响应函数,分析不同时期传统汽车产业产品创新和工艺创新水平对电动汽车产业产品创新和工艺创新水平的影响,对理论假说进行检验。本文结论有望拓展现有关于技术竞争与技术变革的研究,同时为我国汽车产业政策制定提供参考。

1 理论与假设

1.1 模型构建

Abernathy&Utterback[14]提出的A-U模型是产业演化领域的经典模型。A-U模型认为,技术创新通常沿着产品创新和工艺创新两个方向进行,一般用产品差异化程度提高表示产品创新,边际生产成本降低表示工艺创新[15]。结合生命周期理论,产品创新、工艺创新趋势演化可以划分为3个阶段,即流动阶段、转移阶段和专业化阶段。在流动阶段,企业产品技术处于不断变化之中,产品功能需要不断完善,企业技术创新的焦点在于产品创新。在转移阶段,随着技术的发展和消费者成熟度的提高,市场上出现主导设计,产品创新率开始降低,企业关注的焦点转向降低成本和提高产品性能的工艺创新。在专业化阶段,市场变得稳定,企业致力于生产高度标准化产品,非常重视产量和成本,创新活动以渐进式的产品创新和工艺创新为主。

自传统A-U模型提出后,学者们采用案例分析等方法,结合不同国家不同产业发展轨迹,考察 A-U 模型对现实情境的解释力,发现A-U模型包含的产业演化规律只适用于创新能力较强的发达国家。Kim[16]指出,对于技术积累比较薄弱的后发国家而言,早期大部分产业发展都是走“技术引进—消化吸收—二次创造”的路线,先从国外进口产品和机器设备,利用反求工程开始技术学习,待掌握生产流程后才进行工艺创新,最后再到产品创新。因此,后发国家产业发展中产品创新与工艺创新的匹配关系与发达国家有所不同,呈现出与传统A-U模型反向的规律,尤其是汽车、建筑等产品生命周期长的产业[17]。

李柏洲等[18]基于A-U模型考察我国传统汽车产业发展过程中的创新策略,指出我国汽车工业发展初期由于没有足够的人才和知识积累,难以突破发动机等核心技术壁垒,一开始都是对国外引进车型进行工艺上的改进,待技术积累到一定阶段后,才进行自主产品创新。因此,传统汽车产业的产品创新和工艺创新演进轨迹与传统A-U模型相反。近些年,随着我国创新能力大幅提升,产业发展路径已经有了自主选择权,既可以选择技术引进、模仿、消化、吸收的传统模式,先开展工艺创新,也可以选择先进行产品创新,走完全自主化的道路[19]。王宏起等[20]专门研究我国新能源汽车产业创新生态系统演进过程,指出电动汽车产业始于渐进性小生境的复杂产品创新,并逐渐向符合消费者需求的工艺创新侧重。

综上可知,我国电动汽车产业的技术开发是从基础研究开始的,产品创新和工艺创新的匹配关系与A-U模型一致;传统汽车产业主要通过引进、模仿、消化、吸收实现技术进步,产品创新与工艺创新演进轨迹与A-U模型相反。图1(a)(b)分别反映了我国电动汽车产业和燃油汽车产业演化过程。在阶段划分上,由于传统A-U模型中的流动、转移、专业化阶段划分不易理解,借鉴孙晓华和王林[21]提出的技术经济范式转换框架,本文将中国汽车产业演化分为3个阶段,即范式导入期、范式构建期和范式成熟期。

范式导入期是新技术从实验室研发到技术原型出现的阶段。我国自1991年开始针对电动汽车产业进行大规模研究,实施“八五”重点科技攻关项目,进入范式导入期。由于该阶段新技术的经济和市场价值存在较大不确定性,企业作为创新主体研发投资动力不足,技术创新活动主要由大学和科研机构承担。该阶段产品创新水平较高,设计具有多样性。为检验技术原型的可靠性,筛选出消费者能够接受的最优设计,我国利用北京奥运会等重要时机和重大事件,积极进行电动汽车的示范运行。

图1 汽车产业演化模型Fig.1 Evolution model of automobile industry

范式构建期是新兴产品正式进入市场的阶段。2009年,“十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程”的启动标志着电动汽车技术正式商业化,自此我国电动汽车产业进入范式构建期。该阶段产品性能有了一定提升,并形成了清晰的主导设计,但部分关键技术尚未完善,围绕新技术的产品创新仍十分频繁。由于该阶段主要目标是培育市场规模,不仅需要提升产品性能,对产品价格竞争力也提出了一定要求。因此,厂商在维持产品创新频率的基础上,加大对工艺创新的投入,广泛应用智能化等加工工艺技术。目前,我国电动汽车在制动性、经济性、安全性等方面都有了显著进步。

范式成熟期是新兴产业市场逐渐饱和的阶段。在范式成熟期,新技术范式基本完成对旧技术范式的替代,成为市场主导,市场越来越成熟,价格竞争越来越激烈。为生产出高度标准化产品,生产流程越来越自动化、系统化、专业化,企业创新的焦点也转移到为创造更高效益而进行的渐进工艺改进上。

与传统A-U模型展现的创新规律不同,早期中国传统汽车产业的工艺创新比产品创新更频繁(见图1b)。这是由于早期我国技术积累薄弱,传统汽车产业发展是从模仿和改进发达国家技术和产品开始的,因此该时期产品创新发展较为缓慢,追求以规模生产和降低成本为目的的工艺创新。随着传统汽车产业的继续发展,从2000年开始,高额利润吸引更多企业进入该产业,传统汽车产量增加造成供过于求。为提高产品竞争力,企业重点关注制造能力和营销能力的提升,工艺创新和产品创新投入显著增加。2008年以后,行业利润增长率逐年下降。高绩效企业已经具备成本和质量优势,为获得超过平均利润的盈利,企业将主要精力投入到产品创新中。

1.2 理论假设

自电动汽车进入市场后,电动汽车产业发展迅速。我国燃油汽车产业技术创新路径是否受到电动汽车技术创新影响?如果受到影响,产品创新和工艺创新这两种技术创新方式是否具备不同作用效果?对此,本文作出如下分析进而提出假设。

在范式导入期,新兴产业开始出现。相较于传统汽车产品,电动汽车作为新产品,技术成熟度较低,在性能表现上存在明显不足,虽然暂时不会挑战传统车企的主导地位,但长期来看,在市场容量和资源存量给定的情况下,新企业进入市场会打破既得利益格局,进而引发在位企业的危机意识,迫使其采取防御策略[22]。由于这一阶段电动汽车企业的产品创新非常频繁,为解决潜在进入者的竞争问题,保持原有市场份额,在位企业需要把R&D投资也配置到产品创新上[23]。这表现为传统车企加紧利用新兴产业的高新技术发展自己,加快产品创新和产品更新换代。该阶段电动汽车产品创新对传统汽车产品创新有正向影响。

在范式导入期,由于动力电池技术还处于初期发展阶段,电池成本过高造成电动汽车整车成本居高不下,新进入企业也会通过频繁的工艺创新降低成本。工艺创新的实施,使企业边际成本下降,盈利能力提高,促进企业开展产品创新活动。伴随产品创新水平的提高,市场需求进一步扩大,通过工艺创新降低单位成本变得有利可图。两种创新活动存在互补效应,能够加快新进入企业的技术进步速度[24]。传统车企为维持主导地位,唯有更大程度降低边际成本,通过实施工艺创新扩大自身优势,才能防止原本的消费者市场被抢占。

基于以上分析,本文提出如下研究假设:

H1:在范式导入期,电动汽车产业对传统汽车产业的产品创新和工艺创新均具有正向影响。

在范式导入期,新产品从技术原型到规模化生产期间,企业需要进行一系列产品创新,以保证技术与市场需求相匹配。电动汽车的续航里程、安全性等性能指标也在这一阶段有了明显提升。进入范式构建期后,新进入企业为了生存,首要任务变成了产品市场规模的扩张,产品标准化和价格亲和力成为影响产品销量的重要因素,企业创新的重点也逐渐从产品创新转向工艺创新。电动汽车厂商为降低生产成本,重点改进生产工艺,通过与自动驾驶、智能互联等前沿技术相结合进行工艺创新,减少产品生产过程中的资源消耗。高性能的表现和日趋合理的价格使新技术赢得越来越多市场认可。

当在位企业面临后来者对已有市场份额的侵占时,通常有两种技术选择:一是引进新产品,重建产品—市场领域;二是进行工艺创新,进一步降低价格[23]。传统产业经过多年发展,其产品创新已经处于成熟阶段,发展空间有限,而技术积累过程中的规模经济使企业对原技术范式产生路径依赖,企业转向新技术范式的成本和风险较高[25]。这种情况下,在位企业最常用的选择是延续已有技术范式,针对消费者偏好变化及时更新工艺,进一步扩大对新产品的价格优势[26]。因此,电动汽车工艺创新对传统汽车工艺创新表现为正向影响。

基于以上分析,本文提出如下研究假设:

H2: 在范式构建期,电动汽车产业对传统汽车产业的工艺创新具有正向影响。

2 数据与方法

2.1 数据来源与变量选择

专利数据是研究产业技术创新状态的有效信息来源。一般来说,专利包含发明专利、实用新型专利和外观设计专利三大类。其中,发明专利需要申请人对传统技术方案作出重大改进,具有较高的新颖性和创造性,常被用于衡量企业产品创新能力;实用新型专利的创造性远低于发明专利,是对产品构造的改进,一般用于表征企业工艺创新能力;外观设计专利主要是针对产品形状、图案等外观设计作出改进,无法反映企业技术水平。参照郭旭等(2017)的做法,本文分别用发明专利和实用新型专利数衡量汽车产业的产品创新和工艺创新水平。

本文数据来源于国家知识产权局专利检索与分析系统。检索专利号B60K、B60L可分别获得传统汽车和电动汽车动力装置所有公开专利数量。通过专利公开日期和申请人地址信息可确定专利公开时间和所属区域。考虑到我国在1995年将新能源汽车列为“九五”规划重点项目,本文搜集1995—2021年中国内地31个省份的汽车专利数据。以传统汽车动力装置发明专利数量和实用新型专利数量,表征传统汽车产业的产品创新水平和工艺创新水平,分别记为cf、cs;以电动汽车动力装置发明专利数量和实用新型专利数量,表征电动汽车产业的产品创新水平和工艺创新水平,分别记为df、ds。

图2报告了1995—2021年我国电动汽车与传统汽车各类专利数量变化趋势。可以看出,不论是电动汽车还是传统汽车,两类专利数量整体呈稳步增长趋势,且有明显的阶段性特征。在范式导入期(1995—2008年),我国电动汽车产品创新和工艺创新能力停留在较低水平,传统汽车创新以工艺创新为主,代表产品创新的发明专利数量较少;进入范式构建期后(2009—2021年),两类汽车的专利数量均出现显著增长,电动汽车发明专利数量一直高于实用新型专利数量,而传统汽车则呈现相反趋势,这与本文提出的中国汽车产业演化模型相吻合。

表1报告了2021年我国内地31个省份电动汽车和传统汽车专利总数及排名。可以看到,广东、江苏、北京、浙江、上海的电动汽车专利数量排名全国前5,说明经济发达地区的传统汽车产业发展基础较好,同时电动汽车产业创新能力也较强。甘肃、新疆等经济欠发达的西部省份,无论是传统汽车产业还是新兴电动汽车产业发展均处于滞后水平。

图2 1995—2021年我国电动汽车与传统汽车创新水平变化Fig.2 Variations in the innovation output of electric vehicles and traditional fuel vehicles during 1995-2021

表1 2021年各省份电动汽车与燃油汽车专利数量比较Tab.1 Comparison of the number of patents for electric vehicles and fuel vehicles in 2021

2.2 模型构建

本文主要研究汽车产业不同发展阶段(范式导入期和范式构建期)电动汽车技术创新对传统汽车技术创新的影响。由于涉及到电动汽车产品创新水平(df)和工艺创新水平(ds)、传统汽车产品创新水平(cf)和工艺创新水平(cs)4个核心变量,而且产业内产品创新水平与工艺创新水平之间可能存在互为因果的内生性问题,利用一般线性模型难以解释4个变量之间的复杂关系。

为解决上述问题,本文采用面板数据向量自回归(Panel-data Vector Auto Regression, PVAR)与脉冲响应函数相结合的计量方法。PVAR结合了面板数据和传统VAR 模型的优点,不仅考虑到个体间不可观测的异质性,允许所有变量都内生,还能降低传统VAR方法对时间序列长度限制性的要求,把目标变量看作一个内生系统进行处理,真实反映变量间的互动关系,为本文实证研究4个核心变量之间的复杂关系提供了良好的分析框架。

基于面板数据向量自回归分析方法(PVAR),计量模型设定如下:

yit=αi+γt+Bxit+μit

(1)

其中,yit表示第i个省份在第t期的专利数量,xit=[yit-1,yit-2,...,yit-μ]是yit的p阶滞后项,B为系数矩阵,αi、γt分别代表个体效应和时间效应。

3 实证检验

使用PVAR方法的前提条件是序列需满足平稳性,否则可能出现伪回归问题。本文采用LLC检验和Fisher-Adf检验对变量cf、cs、df、ds的一阶差分序列进行单位根检验,结果均拒绝序列存在单位根的原假设,表明上述序列均为平稳序列。然后,采用Westerlund(2007)的方法对上述4个变量的协整关系进行检验。结果表明,4个变量之间在99%的置信水平下存在协整关系,可以建立PVAR模型。最后,对4个核心变量进行格兰杰因果检验。结果显示,4个变量之间都在95%的置信水平下拒绝原假设,表明4个变量两两之间均存在因果关系。

确定因果关系后,采用Pvar2程序包对模型进行PVAR估计和脉冲响应估计。根据AIC、BIC和HQIC准则,范式导入期选用滞后三阶的PVAR模型,范式构建期选用滞后二阶的PVAR模型,表2、3汇报了PVAR估计结果。其中,h1、h2、h3分别代表各专利变量的滞后一、二、三期。图3、4是在 95%的置信水平下,对4个核心变量进行500次蒙特卡洛模拟得到的脉冲响应关系图。其中,横轴表示冲击发生的滞后期数,纵轴表示后一变量冲击对前一变量的响应值,实线为脉冲响应曲线,虚线和点线分别为95%置信区间的上下边界,水平虚线为0刻度线。当95%置信区间的上下边界不包含0刻度线时,表明冲击显著,反之,则不显著。

3.1 范式导入期估计结果

本文结合PVAR估计和脉冲响应分析结果考察范式导入期各变量之间的关系。表2第一列结果显示,当以传统汽车产品创新水平(cf)为被解释变量时,电动汽车产品创新水平(df)和工艺创新水平(ds)滞后一期、二期的系数在不同置信水平下均显著为正。图3第一行右二脉冲响应图显示,0刻度线未被包含在虚线与点线内,表明电动汽车产品创新的冲击对传统汽车产品创新一直存在显著影响。图3第一行右一脉冲响应图显示,传统汽车产品创新受到电动汽车工艺创新冲击后,前两期响应为正并达到峰值,之后逐渐向稳态收敛,说明电动汽车工艺创新水平提高对传统汽车产品创新的积极影响会持续一段时间。

表2 范式导入期PVAR估计结果Tab.2 PVAR estimation results over the paradigm introduction period

表2第二列结果显示,当以传统汽车工艺创新水平(cs)为被解释变量时,滞后一期的电动汽车产品创新水平和工艺创新水平系数均显著为正。结合图3第二行右一和右二的脉冲响应图可知,0刻度线在第一期未被包含在虚线与点线内,说明电动汽车产业的创新活动对传统汽车产业的工艺创新具有积极影响,但是只具有短期效应。进一步比较表2第三、四列结果,没有发现传统汽车产品创新和工艺创新对电动汽车产业的反向推动作用。可能的原因在于,电动汽车技术是有别于传统内燃机技术的突破式创新,传统汽车的技术进步无法为电动汽车技术改进提供帮助。

综合PVAR与脉冲响应函数分析结果,在范式导入期,电动汽车产业的两类创新活动对传统汽车产业创新均具有推动作用,与H1相符,并且新技术出现对传统技术产品创新的影响比对传统技术工艺创新的影响更为长久。这是因为在范式导入期,借助863、973等重大专项研究项目,电动汽车电池、电机和电控等核心技术取得重大突破,涌现出众泰汽车等一大批行业潜在进入者,对传统汽车厂商的市场份额构成威胁。为应对潜在竞争者,传统汽车厂商不得不在产品创新和工艺创新方面加大研发投入。由于产品创新耗费的时间和资源比工艺创新更多,传统汽车厂商在产品创新活动上的调整时间也更长。

3.2 范式构建期估计结果

进一步,对范式构建期各变量进行PVAR估计和脉冲响应函数分析。由表3第一列可知,当传统汽车产业产品创新水平(cf)作为被解释变量时,所有变量的滞后一期、二期系数都不显著,说明相较范式导入期,电动汽车的两类创新活动对传统汽车产品创新的冲击均有所减弱。从国内外燃油汽车产业发展路径看,内燃机技术的进步空间被压缩到极限,因此该时期电动汽车产品创新水平的提高对传统汽车产品创新并无显著影响。由表3第二列可知,电动汽车工艺创新对传统汽车工艺创新仍有显著推动作用。结合图4第2行右一脉冲响应图,响应在第一期达到峰值后快速回落,第二期即回落至0值附近,表明电动汽车工艺创新对传统汽车工艺创新的作用在短期内有效。由表3第三、四列可知,在电动汽车产业内部,工艺创新水平提高能促进产品创新水平提高。有效的工艺创新可以大幅降低产品生产成本,为产品创新目标的顺利实现提供更多资金支持,从而增强电动汽车企业进行产品创新的意愿。

综上所述,在范式构建期,电动汽车产品创新活动对传统汽车产品创新不具有显著影响,但电动汽车工艺创新水平的提高能够显著推动传统汽车工艺创新发展,H2得到验证。面对新进入企业的后来居上,传统车企的竞争战略由质量竞争转向价格竞争,创新重心也由产品创新向工艺创新转移。

4 异质性检验

对总体样本的实证检验表明,不同时期电动汽车产业的创新活动对传统汽车产业的创新水平均有一定程度的激励作用。然而,不同地区的电动汽车产业发展水平存在较大差异,这种差异是否会导致不一样的结论,需要进一步研究。本文根据2021年各省电动汽车专利数量,将我国内地31个省份划分为电动汽车发展积极地区和电动汽车发展滞后地区两个组别,进行分时期、分地区的异质性检验。

图3 范式导入期脉冲响应Fig.3 Impulse response for the paradigm introduction period

表3 范式构建期PVAR估计结果Tab.3 PVAR estimation results over the paradigm construction period

4.1 范式导入期比较

根据单位根检验结果,在范式导入期,积极地区的4类专利序列均为一阶单整序列,而滞后地区均为零阶单整序列。根据AIC、BIC和HQIC准则,分别识别范式导入期积极地区和滞后地区选用PVAR模型的滞后阶数,得出积极地区应选用滞后3阶PVAR模型,滞后地区应选用滞后1阶PVAR模型,二者的PVAR估计结果如表4、5所示。

由表4、5前两列可知,积极地区范式导入期的估计结果与总体样本估计结果基本一致,而滞后地区在范式导入期仅电动汽车产品创新对传统汽车产品创新具有显著推动作用,与总体样本估计结果不一致。上述结果说明传统汽车厂商的创新策略受到电动汽车产业发展水平影响。在电动汽车发展较快的东部省份,工业和经济较为发达,可用于培育电动汽车产业的资源较多,有能力同时发展电动汽车的核心技术和制造工艺,因此对当地传统汽车厂商的产品创新和工艺创新都提出了更高要求。反观滞后地区,大部分属于经济较落后的中西部省份,电动汽车产业基础薄弱且发展资源有限。按照新技术发展规律,只能先聚焦产品创新后发展工艺创新。因此,在范式导入期,滞后地区仅电动汽车产品创新对传统汽车产业构成威胁。

进一步观察滞后地区的结果可以发现,无论是电动汽车产业还是传统汽车产业,产品创新频率增加均会带来工艺创新频率增加。这一结果与积极地区的结果不同,可能是因为滞后地区的汽车工业基础较为薄弱,整车制造工艺还停留在较低水平,如果遇到重大产品创新,当地汽车生产厂商需要同步进行工艺创新,以完成对新技术的适配;积极地区的汽车制造工艺发展较为成熟,使用的机器设备兼容性更强,与不同汽车技术的适配程度更高,工艺创新的进步空间有限。

图4 范式构建期脉冲响应Fig.4 Impulse response for the paradigm introduction construction period

表4 积极地区范式导入期PVAR估计结果Tab.4 PVAR estimation results of the advanced areas during the paradigm instruction period

表5 滞后地区范式导入期PVAR估计结果Tab.5 PVAR estimation results of the lagged areas during the paradigm instruction period

4.2 范式构建期比较

根据单位根检验结果,在范式构建期,积极地区和滞后地区的4类专利序列均为一阶单整序列。进一步根据AIC、BIC和HQIC准则,识别出范式构建期积极地区选用滞后2阶PVAR模型,滞后地区选用滞后1阶PVAR模型,估计结果如表6、7所示。

由表6前两列可知,在范式构建期,积极地区仅电动汽车工艺创新对传统汽车工艺创新存在正向影响,电动汽车产品创新对传统汽车两类创新活动的影响均不显著,与总体结果一致。经过多年发展,积极地区的传统汽车产业发展较为成熟,产品创新增长潜力逐渐接近极限,因此传统汽车产品创新水平不再受电动汽车产业内部创新活动的影响,而电动汽车在车身智能化和轻量化方面取得的巨大进步会激励燃油汽车进行轻量化改造。表6后两列结果显示,当电动汽车产品创新水平作为被解释变量时,滞后一期的电动汽车工艺创新为正,说明该时期电动汽车的工艺创新对其产品创新有正向影响,与总体样本结果一致。

表6 积极地区范式构建期的PVAR估计结果Tab.6 PVAR estimation results of the advanced areas during the paradigm construction period

由表7可知,在范式构建期,滞后地区电动汽车的产品创新对传统汽车产品创新和工艺创新均有正向促进作用,而其工艺创新对传统汽车的创新活动无显著影响。由此可见,滞后地区的电动汽车产业在产品创新方面发展态势良好,激励传统汽车厂商对产品性能和工艺进行全面升级。与此同时,电动汽车的工艺创新仍处于较低水平,并未对燃油汽车的竞争力构成威胁。一方面可能是受到资金和设备的双重限制,另一方面可能是因为,受居民收入水平影响,当地生产销售的电动汽车大多是由传统汽车改造而来的续航能力较差的小型电动汽车。电动汽车车身制造工艺与燃油汽车十分相近,价格也大多在中下水平,因此传统汽车厂商不会受到电动汽车工艺创新的影响。

表7 滞后地区范式构建期的PVAR估计结果Tab.7 PVAR estimation results of the lagged areas during the paradigm construction period

5 结论与政策建议

5.1 结论

近年来,随着战略性新兴产业的快速发展,以节能、高效、环保为特征的新技术范式悄然萌芽。新技术自出现便得到政府大力支持,发展迅速,对旧技术范式构成极大威胁。本文以新旧技术竞争为切入点,选择电动汽车和燃油汽车产业为研究对象,构建我国汽车产业三阶段演化模型,提出电动汽车产业工艺创新和产品创新对传统汽车产业技术创新影响的理论假说,进而以1995—2021年中国汽车产业省级面板专利数据为样本,运用面板向量自回归(PVAR)和脉冲响应函数进行实证检验,得到以下结论:

首先,在汽车产业的范式导入期(1995—2008年),电动汽车产业产品创新和工艺创新对传统汽车产业产品创新和工艺创新均具有显著推动作用。该阶段新兴产业从两方面促进传统产业技术进步:一方面,通过推动产品创新激起传统产业的危机意识,刺激传统产业提高产品性能,实施产品创新;另一方面,通过发展工艺创新使得传统产业提高工艺创新频率,以降低成本、突出优势。

其次,在汽车产业的范式构建期(2009—2021年),电动汽车的产品创新活动对传统汽车的产品创新频率不再有显著影响,但其工艺创新仍保持对传统汽车工艺创新的激励作用。原因可能是传统汽车产业经过多年发展,产品创新空间被压缩到极限,已无法通过改进内燃机技术扩大竞争优势,而新兴产业加速发展的工艺创新不断塑造和改变市场需求,推动传统厂商积极更新产品工艺,从而在激烈的市场竞争中争取更多消费者。

最后,无论在范式导入期还是范式构建期,积极地区(电动汽车产业发展较快的省份)的估计结果均与总体样本保持一致。电动汽车产业对传统汽车产业技术进步的作用,早期表现为全面推动,后期逐渐过渡到工艺创新上的积极影响。在电动汽车产业发展较慢的省份,无论在范式导入期还是范式构建期,电动汽车工艺创新发展速度均滞后于产品创新,说明电动汽车产业仅从产品创新方面促进传统汽车产业技术进步。由此说明在新兴产业发展相对滞后的地区,新技术对传统技术的推动作用会受到一定程度的削弱。

5.2 政策建议

尽管我国正在大力推进电动汽车的全面普及,但受制于电池等核心技术突破速度,电动汽车在短时间内还无法完成对燃油汽车的全面取代。在二者共存时期,如何促进新兴技术和传统技术协同创新,成为我国汽车产业政策设计的基本出发点。基于此,本文提出以下政策建议:

首先,结合国家发改委《关于完善汽车投资项目管理的意见》,鼓励车企间开展资源共享和战略合作。传统车企往往在资金规模、整车集成工艺方面具有显著优势,建议传统车企以入股等方式,向电动汽车厂商提供资金、技术和设备等资源支持,促进电动汽车进一步提高产品创新和工艺创新水平。电动汽车在轻量化和智能化方面的应用更具优势,应鼓励电动汽车厂商向燃油汽车厂商提供整车轻量化以及电动汽车开发相关技术支持,推进传统车企逐步由混合动力汽车厂商向纯电动汽车厂商转型。

其次,过去政府为促进电动汽车这一新兴产业发展,为电动汽车厂商提供了价格补贴等诸多扶持政策,在一定程度上扰乱了市场竞争。目前电动汽车产业发展已经由政策培育阶段进入市场驱动阶段,对于政府而言,当前应逐步减少对电动汽车的政策倾斜,保持技术路线选择的中立性,让市场机制自行完成新技术对传统技术的迭代,保证汽车产业的健康可持续发展。

最后,考虑到汽车产业减碳降耗的压力,建议未来的创新支持政策继续加大对内燃机节能技术和电动汽车电池等核心技术的研发补贴力度,在研发项目筛选和验收环节,适当融入有关产品碳排放的要求,通过提升燃料的燃烧效率和电动汽车应用比例,助力汽车产业实现碳达峰目标。

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