电动汽车质保服务与充电设施建设水平对销量影响的有效性研究

白 桦, 谭德庆

(1.西南交通大学 经济管理学院,四川 成都 610031; 2.长春师范大学 经济管理学院,吉林 长春 130032)

0 引言

新能源汽车在国家相关政策的鼓励下有较好的市场表现,但自从实施新能源汽车补贴新政以来,新能源汽车销量持续下降。这表明如果缺少政策驱动,消费者对新能源汽车的购买热情大幅下降。国务院办公厅颁布的《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》(以下简称《规划》)提出,到2025年,新能源汽车新车销售量要达到汽车新车销售总量的20%左右。截至2020年底,新能源汽车销量占汽车总销量的5%左右,距离到2025年新能源汽车市场渗透率达到20%的行业目标有很大差距。

通过调查发现,制约消费者购买电动汽车的主要原因可归纳为三个方面:第一,里程焦虑。与燃油汽车相比,目前电动汽车的满电续航里程相对较短,使有远途需要的消费者感到不安。第二,充电焦虑。目前充电基础设施建设相对滞后,远低于加油站建设水平。“买车易充电难”成为了消费者的普遍共识。第三,质量焦虑。与技术成熟的燃油汽车相比,作为新兴产品的电动汽车,其表现出来的质量可靠性较低。根据国家市场监督管理总局网站公布,2022年受理的新能源汽车质量缺陷线索报告同比增长62.84%。

在电池技术不断更新只待时间的情况下,如何能有效缓解消费者的充电焦虑和质量焦虑,是提高电动汽车市场竞争力并早日实现电动汽车对燃油汽车替代的关键所在。

在加强充电基础设施建设以缓解消费者充电焦虑的问题上,学者们达成了一致并围绕充电设施建设展开了丰富的研究[1-5],张勇等[6]通过完全信息静态博弈模型分析充电基础设施建设主体多元化的必要性和可行性。ZHU等[7]考虑充电设施建设的相关利益者(包括众筹者、充电设施运营商、电网企业)构建博弈模型,研究表明可以通过众筹有效促进充电设施建设。白桦和谭德庆[8]提出采用PPP融资模式,即政府与社会主体通过利益共享、风险共担、全程合作来建设充电设施,可有效促进充电设施建设的运营效率。刘娟娟和张甜甜[9]从资源共享角度研究充电设施运营商和中间服务商达成合作的利益分配方案,以促进充电设施建设。王田和邓世名[10]考虑消费者异质性和需求激励,运用斯坦伯格多方顺序博弈分析供应链环境下充电站建设模式。熊永清等[11]从动态和静态两个角度分析了“购买”和“使用”环节的政策在不同地区对促进新能源汽车的不同效果,应注重培育新能源汽车市场内生动力。刘颖琦等[12]通过剖析电动汽车充电基础设施产业链利益相关者的网络关系,指出充电基础设施产业链上游、中游角色的逐渐融合成为新的发展趋势。岳为众等[13]分析中国充电基础设施市场表现与产业政策关系,研究表明充电设施产业政策能有效促进充电设施产业技术、产业运营、商业模式的发展创新。

消费者质量焦虑应通过提高产品质量和加强质保服务来缓解。但提高产品质量并非短时间内能实现,因此大多数耐用品厂商包括汽车厂商都利用质保服务来缓解消费者对产品质量不确定的焦虑。一般而言,消费者认为质保期越长的产品其质量越有保证。如果汽车厂商制定比国家规定更长的质保期将向消费者传递其产品质量水平高的信号并能大大提升自身品牌价值。另外,产品质保服务投入越大,消费者获得的产品服务效用越高。因此质保期越长、质保服务投入越大,产品在市场的竞争力越强,产品的市场需求也就越大,同时厂商承担的成本也越高[14]。国内外学者从不同角度研究了耐用品质保服务决策问题。王艳和谭德庆[14]运用微分博弈模型研究双寡头市场环境下质保期和质保服务投入对产品均衡价格的影响,并分析低质量产品厂商扭转市场价格劣势的质保服务最优策略。MENEZES和CURRIM[15]考虑质保期对产品需求的影响,根据不同外部因素信息得到产品最优质保期。JEYAKUMAR和ROBERT[16]通过构建厂商利润最大化模型并假设产品发生故障的次数服从指数分布,研究厂商的最优决策问题,指出质保服务质量对产品需求和价格均有影响。LIN和SHUE[17]基于产品价格、累计销量和质保期同时影响产品需求的假设,构建了产品需求的动态微分方程,并指出随着产品成长进入不同市场阶段,最优决策策略的特点是同时提高或降低价格和保修期。GUANJARDO等[18]等利用实证方法分析了质保期和售后服务质量对美国消费者汽车购买需求的影响,认为售后服务质量和质保期对产品质量具有补偿作用,同时服务质量与质保期对产品需求具有正向交互影响。

综上,对于充电基础设施的研究是从充电设施建设及运营模式、布局选址和产业政策等角度分析如何建设充电设施。对于耐用品的质保服务决策研究主要集中在质保期与价格、销量之间的关系。众所周知,无论电动汽车还是燃油汽车要想给消费者带来更好的效用,其配套设施——充电设施和加油站必须较为完善。但对于电动汽车,由于充电设施的不完善和汽车质量的不稳定,导致电动汽车销量远远低于燃油汽车,而我国要实现绿色发展,必须大力推广电动汽车或其他新能源汽车。目前电动汽车市场销量主要靠政策驱动,如果要真正实现市场驱动,需要提高消费者的购买意愿。因此,本文基于电动汽车质保服务和充电设施建设水平两个影响消费者效用的重要因素,建立电动汽车企业和燃油汽车企业微分博弈模型,在两类企业实现利润最大化基础上分析上述两个影响因素如何影响电动汽车销量,进而研究电动汽车企业如何利用质保服务策略和充电设施建设水平有效促进电动汽车销量增加。

1 模型构建

1.1 模型假设

(1)在汽车市场上,电动汽车只与燃油汽车争夺消费者,因此假设有两个厂商,厂商c生产价格为pc(t),质量为vc的传统燃油汽车;厂商e生产价格为pe(t),质量为ve的电动汽车。根据当前两类汽车在市场上实际表现,设vc>ve。

(2)不同消费者对相同汽车质量感受程度不同,因而消费者对同一汽车质量具有异质性。设消费者类型为θ,并进一步假设所有消费者在[0,1]之间均匀分布,即有消费者类型为θ∈[0,1][19,20]。

(3)加油站建设水平是刻画加油站数量、空间分布等方面现状的综合指标,设为z0(t),且0≤z0(t)≤1;充电设施建设水平刻画充电设施数量、空间分布等方面现状的综合指标,设为z(t),且0≤z(t)≤1。通常情况下,消费者对使用充电设施便利性的感受会以加油站便利性作为参考。当z(t)z0(t)时,消费者会感知便利性,对其效用有正向影响。消费者效用随消费者感知充电便利性而增大,且增长速度边际递减,所以充电设施建设水平对消费者效用的影响可用ln[1+(z(t)-z0(t))]表示[21]。

(4)设燃油汽车厂商c提供的单位产品质保服务平均投入和质保期分别为SC和wc,电动汽车厂商e提供的单位产品质保服务平均投入和质保期分别为Se和we。由于消费者从质保服务中获得的效用随质保服务投入增加和质保期延长而增大,并且质保服务投入多少与质保期长短对消费者效用的影响一般具有交互作用,因此不妨以函数Sαwσ表示质保服务对消费者效用的影响,其中α表示质保服务平均投入的弹性系数,且由于质保服务平均投入对消费者一般具有边际递减特征,因此假设0<α<1;σ表示质保期的弹性系数,且由于质保期对消费者一般具有边际递增特征,因此假设σ>1。

1.2 燃油汽车与电动汽车动态需求模型

条件下,消费者会选择购买厂商e生产的电动汽车。借鉴XIE和SIRBU[22]对差异质量的描述,不妨假设燃油汽车质量为1,电动汽车质量为β,且0<β<1。

根据假设(2),并进一步假设在t时刻,类型在[0,θt]之间的消费者为未购车消费者,因此燃油汽车和电动汽车在t时刻的市场需求Dc(t)和De(t)分别为

(1)

(2)

当t=1时,由(1)和(2)联立可得,

Dc(1)+De(1)=xc(2)+xe(2)=1-θ2。同理,当t=t时,xc(t)+xe(t)=1-θt。因此,θt=1-xc(t)-xe(t),其中xc(t),xe(t)分别为燃油汽车和电动汽车在t时刻初的累积销量。

1.3 燃油汽车企业与电动汽车企业博弈模型

燃油汽车企业与电动汽车企业以最大化企业利润为目标并假设目标周期为T,两个厂商的博弈模型为

(3)

其中,i=c,e分别表示燃油汽车厂商和电动汽车厂商。ci=ci0+kiSi表示i厂商生产汽车的边际成本与单位汽车质保服务的期望成本之和。

为求解厂商e利润最大化问题,构建其Hamilton函数为:

(4)

(5)

电动汽车厂商应满足一阶条件

(6)

因此,可得电动汽车的最优定价为:

(7)

同理可得燃油汽车的最优定价为:

(8)

联立(7)式和(8)式求得可求得厂商c有关燃油汽车和厂商e有关电动汽车的均衡定价。进而得到t时刻燃油汽车和电动汽车的销量分别为:

(9)

(10)

2 电动汽车质保服务与充电设施建设水平对销量影响的有效性分析

2.1 质保服务策略有效性分析

在均衡状态下,分析电动汽车质保服务平均投入和质保期对电动汽车销量的影响。通过证明可得命题1和命题2。

在何种情形下,电动汽车厂商能以较低质保服务投入实现质保服务投入策略和质保期策略有效增加电动汽车销量,通过证明可得命题3。

2.2 充电设施建设水平对电动汽车销量的影响分析

在均衡状态下,分析充电设施建设水平对电动汽车销量的影响,通过证明可得命题4。

2.3 质保服务策略与充电设施水平对电动汽车销量影响的有效性比较分析

在上述分析基础上,进一步比较质保服务投入策略、质保期策略和充电设施建设水平对电动汽车销量影响的有效性,可得命题5。

3 数值分析

本部分通过数值分析进一步验证在均衡情况下,各参数对电动汽车销量的影响。在满足约束条件下,电动汽车质量取值为β=0.5,质保服务对消费者效用的影响系数取值为r=0.4,质保服务平均投入弹性系数和质保期弹性系数分别取值为α=0.4,σ=1.4,燃油汽车和电动汽车生产边际成本分别取值为cc0=0.04,ce0=0.12。加油站建设水平取值为z0=0.8。

取Sc=0.3,wc=2,λc=0.2,λe=0.4,当电动汽车质保期we=2时,绘制电动汽车质保服务平均投入不同情况下,充电设施建设水平对燃油汽车和电动汽车销量的影响关系(如图2)。当电动汽车质保投入Se=0.3时,绘制电动汽车质保期不同情况下,充电设施建设水平对燃油汽车和电动汽车销量的影响关系(如图3)。

由图2和图3可知,燃油汽车销量随充电设施建设水平提高以递减速度下降,电动汽车销量随充电设施建设水平提高以递减速度增加。同时可以看出通过不断提高充电设施建设水平,电动汽车能够实现与燃油汽车达到市场销量无差异并最终完全替代。图2显示,随着电动汽车质保服务平均投入不断提高,电动汽车能够实现与燃油汽车达到市场销量无差异并最终完全替代的充电设施建设水平不断降低。通过图3可知,随着电动汽车质保期不断延长,电动汽车能够实现与燃油汽车达到市场销量无差异并最终完全替代的充电设施建设水平不断降低。

4 结论

本文从汽车厂商质保服务和电动汽车的充电设施水平影响消费者购买燃油汽车和电动汽车效用视角,通过建立燃油汽车与电动汽车微分博弈模型,研究了在均衡状态下电动汽车厂商利用质保服务(质保服务平均投入和质保期)策略提高电动汽车销量的有效性和充电设施建设水平对电动汽车销量的影响,并进一步分析了在不同充电设施水平下如何利用质保服务。研究结果表明:第一,存在质保服务平均投入和质保期临界值,只有超过临界点情况下采用质保服务投入策略或质保期策略才能够有效增加电动汽车市场销量,并且增加质保服务投入与延长质保期才存在交互正效应;第二,电动汽车厂商无法通过降低电动汽车故障率在质保平均投入水平较低情况下有效利用质保服务投入策略,但在质保期故障次数大于1时,在质保平均投入水平较低情况下通过降低电动汽车故障率能够有效利用质保期策略。第三,电动汽车厂商可以采用质保服务投入策略或者质保期策略在较低充电设施水平情况下尽早实现电动汽车与燃油汽车市场销量无差异和最终完全替代燃油汽车;第四,在充电设施建设水平较低情况下,电动汽车厂商应合作参与充电设施建设,尽快提高充电设施水平,相对比利用质保服务投入策略能更有效地促进电动汽车销量。当充电设施建设达到一定水平后,厂商可以再充分利用质保服务策略能更加有效地提升电动汽车销量。以上研究结果对电动汽车厂商如何在不同的充电设施建设水平下利用质保服务策略提高电动汽车市场竞争力,扭转销量劣势具有重要参考价值。