我國動力電池制造企業績效評價研究
——基于DEA-Malmquist指數模型

梁星（教授/博士后）張家瑞

（山東工商學院會計學院 山東煙臺 264005）

一、引言

2016 年11 月29 日國務院印發《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》，提出了實現新能源汽車規模應用、建設新能源汽車動力電池產業鏈的要求。此后，新能源企業如雨后春筍般出現在投資者和公眾的視野中，作為新能源汽車產業上游的動力電池制造企業也迎來了規模化發展。動力電池制造企業為新能源汽車企業提供動力支持，其生產技術水平和經營績效關系到新能源汽車企業乃至整個新能源產業鏈的發展。高工（GGII）數據顯示，“十三五”規劃期間，我國動力鋰電池出貨量逐年上升，即使2020 年在疫情影響下，動力電池出貨量仍達到了80GWh，較2019 年的71GWh 同比增長13%，而同年動力電池市場規模為650 億元，較2019 年的710 億元同比下降8.5%，原因是電池價格下降速度遠大于電池出貨量增加速度，導致市場出現增量不增值的現象，而并非電池制造行業下行，所以我國動力電池的需求依然保持高速增長狀態。

作為新能源汽車市場的上游產業，動力電池制造企業必須擁有足夠的產能和效率，以應對下游消費領域的需求。隨著電池技術的成熟，企業生產要素的投入也要進行相應的調整和均衡。基于此，本文對2016—2020年間動力電池企業的效率進行測算，評價企業經營績效，結合產業政策和動力電池技術發展趨勢，判斷新能源產業技術發展和資源配置情況，推進新能源企業資源和技術優化，對新能源產業的發展具有實踐意義。

二、文獻評述

在計算新能源企業效率方面，石旻等（2016）利用DEA-Tobit 模型剔除環境因素影響后測算出的效率值發現，1998—2009年間新能源企業平均效率為23.62%［1］。在傳統汽車企業向新能源汽車企業進行產業轉型的績效評價方面，張靜思（2022）通過DEA-Malmquist 模型對2012—2020年的樣本企業全要素生產率進行測算和分解，得出傳統汽車企業進行產業轉型要將技術進步作為首要任務、優化技術管理和資源配置、不能過度依賴產業政策的結論［2］。在考慮新能源汽車產業政策對新能源汽車產業績效影響方面，閔劍等（2017）運用DEA 模型從財政政策、人力資源政策和基建政策三個方面，對全國不同城市的新能源汽車產業績效進行了評價和分析，針對產業政策提出了提高新能源汽車企業技術研發、推廣使用的建議［3］。在財務績效評價指標體系角度，苑涵穎等（2022）認為電動汽車企業整合優質資源、降低電動汽車用車成本有利于推動行業整體健康發展［4］。在對不同所有制的新能源上市公司技術效率比較方面，劉亞錚等（2015）通過DEA-Malmquist 模型從動態全要素生產率角度得出國有新能源企業的發展質量優于民營新能源企業的結論［5］。在對戰略性新興產業技術創新效率測算方面，魯志國等（2022）利用三階段DEA模型測算得出新能源汽車產業的技術創新效率相對最低、規模效率不足的結論［6］。

專門針對動力電池制造企業績效評價的文獻很少，目前已有的相關文獻多是對新能源行業整體的績效評價進行研究，測算出的新能源行業整體的效率值并不能完全代表行業內細分領域的真實績效狀況。鑒于此，選擇新能源行業細分領域進行效率測算和分析，有助于比較同類型企業之間不同要素比例投入所表現的效率差異，能夠針對性地提出建議。本文借鑒李蘭冰（2012）提出的動態能源績效評價方法，即在“全要素”與“產出多樣性”雙重約束之下，立足于“靜態和動態”的雙重視角［7］，在國內新能源產業政策大環境下對滿足條件的動力電池制造企業的經營表現進行研究，以期為動力電池行業企業合理配置資源、提高產業效率提供參考依據。

三、研究方法

數據包絡分析法（DEA）是一種用于測算具有相同生產性質、相同投入和相同產出的數據驅動的非參數效率測度方法，由于其不預設定具體函數形式和允許多種投入產出的優點，被廣泛用于評估決策單元的投入產出效率研究。本文選擇了Bank，Charnes 和Cooper 提出的變動規模報酬假設下衡量DMU純技術效率和規模效率的BCC模型，其將總技術效率分解為純技術效率（PTE）和規模技術效率（SE），能體現DMU 的實際生產情況，可以更加確切地反映投入產出效率水平。

Malmquist 指數最初由瑞典經濟學家Sten Malmquist 提出，指數的分解也經歷了多年的演變推進，Ray&Desli 將CRS 模型得出的Malmquist 指數分解為純技術效率變動（PEC）、純技術變動（PTC）和規模效率變動（SCH）。在對靜態相對效率分析后，通過Malmquist指數模型能夠測算出五年間的全要素生產率變化，利用分解后的效率變動分析一定時間段內不同效率的變化趨勢。

四、變量選取與數據描述

（一）變量選取。考慮到近年來國家政策對新能源產業的支持和動力電池行業技術的發展、動力電池歷年出貨量不斷創造新高、電池成本下降、高端電池的研發競爭日趨激烈等情況，本文選取以下指標（見表1）。

表1 動力電池制造企業績效評價指標選取

（二）數據描述。在DEA 模型中需要選擇足夠多的DMU 數量，要求不低于輸入指標和輸出指標的3倍。本文選擇我國上市公司鋰電池概念板塊中公司細分行業為電池的56 家上市公司為研究樣本，其中剔除上市時間至今不足五年的企業（企業體量大且數據充分的公司除外，如寧德時代）、ST企業以及數據缺失的企業，最終得到35家條件充分的動力電池企業。本文所選用數據均來自CSMAR 數據庫和上市公司年報。

相關數據采用DEAP 2.1 軟件測算動力電池企業效率和全要素生產率指數，考慮到選取的樣本指標中存在負值，不能作為DEA模型的投入產出指標，因此統一將選用的投入產出指標進行歸一化處理：

設X=（x1，x2，……，xn）為基本度量單位相同的原數據組，Y=（y1，y2，……，yn）為歸一化后的數據組。假設A=max（x1，x2，……，xn），B=min（x1，x2，……，xn），n≥3，則：

歸一化處理后，通過DEAP 2.1 軟件計算得出35 家上市公司的效率值和規模報酬變動情況，然后計算出五年間的Malmquist指數加以分析。

五、實證結果與分析

（一）樣本企業規模報酬情況分析。由表2 可知，2016—2020年，樣本企業整體規模報酬呈現出先增長后下降再增長的N 型曲線。35 家企業中有6 家五年來規模報酬不變，歷年保持著最佳生產規模；9家企業規模報酬五年來整體呈現遞增狀態，成長性較好；剩余20 家企業的規模報酬五年來震蕩變化，說明產業整體的迅速發展也給個別企業帶來了成長的不確定性。

表2 BCC產出導向的35家動力電池制造企業規模報酬變化

（二）BCC 模型產出效率分析。由表3 可知，選取的35家電池生產企業總體平均綜合技術效率為0.918，說明行業整體效率有待提高。其中，中國寶安、德賽電池、豐元股份、先導智能、星云股份和寧德時代6 家企業2016—2020 年的綜合技術效率為1，達到DEA 有效，在新能源政策加持下，保持著相對較高的生產規模和技術水平。其他29 家企業雖未達到DEA有效，但這些企業中有26家規模效率都達到了0.95以上，僅保力新、當升科技和科力遠的規模效率低于0.95；純技術效率有25家企業在0.8以上，說明目前國內市場主要的動力電池制造企業經營效率維持在較高水平，技術效率對行業整體影響較大。綜合技術效率較差的科力遠與其他34家企業相比，其規模效率和純技術效率都明顯偏低，說明企業績效水平不佳。下面對樣本企業三種效率值進行具體分析。

1.綜合技術效率：2016—2020 年綜合技術效率為1 的企業有6家，五年間始終保持DEA有效，這6家企業是近年來我國鋰電池行業的龍頭企業；其余高于五年平均綜合技術效率的企業有13家，剩余16家企業五年平均綜合技術效率低于平均水平，僅科力遠一家企業的綜合技術效率低于0.8。

2.純技術效率：純技術效率是影響樣本企業綜合技術效率的主要因素，純技術效率較高的企業的綜合技術效率也相對較高。有19家企業的純技術效率高于均值水平，可以看出樣本企業的純技術效率相差不大，除科力遠以外的其他樣本企業的純技術效率都高于0.8。

3.規模效率：樣本企業平均規模效率為0.978，說明行業整體規模效率接近前沿面，行業體量后續成長空間小，應當向提高技術效率方向發展。

（三）Malmquist指數動態分析。

1.樣本企業全要素生產率各項指標均值分析。從下頁表4可以看出，35家動力電池制造企業的綜合技術效率、技術進步率、全要素生產率和純技術效率四項指標大于1，規模效率為0.998，略小于1，說明2016—2020 年樣本企業的生產經營效率保持相對有效，企業的生產技術水平和經營狀況正向發展。樣本企業的全要素生產率平均值為1.134，平均增長率為13.4%，其中綜合技術效率、純技術效率分別增長0.8%和1%，規模效率降低0.2%，整體呈現出較好的效率增長趨勢。全要素生產率大于1 的企業共有30 家，僅5家企業平均全要素生產率呈下降趨勢，其中下降幅度較大的天際股份五年間綜合技術效率先增長后降低，指標基本趨于綜合技術效率有效，即純技術效率近似等于1.0，但其規模效率逐年降低，是影響其全要素生產率的主要因素。此外，全要素生產率最低的杉杉股份，其純技術效率變動趨勢與天際股份類似，五年間雖達到規模效率有效，但2019—2020 年純技術效率僅為0.81，全要素生產率仍然偏低。結合五年間全要素生產率變動趨勢，可以分析出樣本企業在政策推動下有著較高的技術增長和產出，增速放緩，但多數企業仍能達到全要素生產率的正向變動，保持良好的發展態勢。

表4 Malmquist指數法測算的全要素生產率及分解

2.樣本企業Malmquist 指數分解分析。通過對Malmquist指數測算的全要素生產率指標進行分解，可以結合背景對行業效率表現進行深入剖析。從下頁圖1的綜合技術效率變動趨勢中可以看出，不同樣本企業綜合技術效率五年間離散程度較高，說明動力電池制造企業發展狀況不均衡，發展所處的企業生命周期也不盡相同。結合表4綜合技術效率五年的均值可以看出，有26家企業的綜合技術效率大于1，且在2018—2020 年間樣本企業的綜合技術效率曲線開始收斂，說明樣本企業效率逐漸趨向行業平均效率水平，逐步出現產業趨同現象。

圖1 綜合技術效率

觀察圖2中不同企業2016—2020年全要素生產率水平發現，2018—2019 年、2019—2020 年35 家樣本企業的全要素生產率均低于2.0，相比2016—2017年、2017—2018年的全要素生產率增速明顯降低，在此之前達到規模效率的企業其技術進步率開始降低，是影響全要素生產率變動的主要原因。從全要素生產率變動趨勢可以看出，Malmquist指數法計算所得到的全要素生產率變化趨勢與表2中BCC產出導向模型得出的動力電池制造企業的規模報酬變動趨勢相同，五年間全要素生產率和規模報酬變動呈淺V 型反彈趨勢。2016—2017年、2017—2018年的樣本企業全要素生產率處于較高水平，其中科力遠2016年的全要素生產率為全樣本最高，其后幾年全要素生產率處于下降階段，數據表現不及其他樣本企業。全時段來看，2016—2019年的全要素生產率大幅降低，數值高于1的企業從2016—2017年的34家，下降到2018—2019年的7家，說明電池企業在達到行業技術和規模飽和狀態后發展速度放緩，2019—2020年電池企業全要素生產率有升有降，整體實現了小幅度的增長。

圖2 全要素生產率

從圖3規模效率的變動趨勢可以看出，2016—2017年、2017—2018 年、2018—2019 年三個樣本區間內，樣本企業的規模效率增長較為明顯，其中維科技術在2016—2017年、2018—2019年內的規模效率增長幅度達到了214%；圖4 純技術效率的變化趨勢顯示，樣本企業在2016—2017 年處于較高的純技術效率水平，科力遠在此時間段的純技術效率達到了1.695；2017—2018 年，樣本企業的純技術效率降至0.8—1.2的范圍內，2019—2020年，樣本企業的純技術效率增長趨勢明顯，其中天賜材料的純技術效率增長達到166%。在經過前期的迅速發展之后，在樣本區間的中期，動力電池企業并沒有突出的技術效率表現，但規模效率在整個樣本區間實現了跳躍式增長，一直到2019—2020年樣本企業的規模效率趨于穩定。

圖3 規模效率

圖4 純技術效率

六、結論及建議

（一）結論。通過BCC模型得到的數據測算結果表明，樣本企業2016—2020年的規模報酬變化呈N型曲線，35家樣本企業中有6家綜合技術效率能夠達到1，實現投入產出的綜合有效；通過Malmquist指數分析各企業動態效率變化后發現，電池制造企業全要素生產率五年間變化趨勢呈淺V 型，其中2018—2019 年全要素生產率均值最低，僅為0.679，主要是由于綜合技術效率偏低造成的。

整體來說，2016—2020 年，我國電池制造企業的規模效率成長穩定，企業有足夠的產能規模，特別是2017—2018 年、2018—2019 年規模效率增長迅速，樣本企業規模效率增長10%—40%不等。但是，作為高科技推動的電池制造企業實現長遠發展還需要技術和人才推動。相比其規模效率，電池制造行業的純技術效率在2016—2017年實現了大幅的增長，多數企業實現了10%—60%的純技術效率增速。2017—2019年受政策力度減弱等因素影響，測算的純技術效率未有明顯提升，說明對于各動力電池制造企業來說，高質量動力電池的生產研發和突破依然有限。直到2019—2020 年，在新一輪的新能源補貼政策扶持下，固態動力電池技術更新的需求得到推動，動力電池企業受到了更多的關注，這一時期的純技術效率明顯提高，新能源相關產業迎來了新的發展機遇。

（二）建議。近幾年新能源市場逐漸擴大，我國動力電池制造企業在達到較高規模效率后，在提升技術效率方面仍有一定空間，動力電池制造企業應向動力電池高能量密度和強續航能力發展，這對動力電池企業的生產能力和技術水平提出了更高的要求。為此，本文提出以下建議。

1.均衡研發強度。在整理投入指標要素過程中本文發現，樣本企業之間的研發人員數量占比和研發投入占營業收入的比重數據相差較大，其中研發人員數量占比從4%—30%不等，研發投入占比從0.1%—20%不等。對于動力電池這種技術推動的制造業企業來說，企業應當給予研發部門足夠的資金和人才投入。因此，低研發強度的動力制造電池企業應當在維持主營產品產能和市場規模的前提下，提高研發人員比例和資金投入，提升產品質量，加快新舊產品更新周期，提升企業自身的績效水平。

2.進行產品分類管理與升級。隨著動力電池產業鏈的快速發展，電池級磷酸鋰等原材料的價格也在逐漸提高，很多規模不大的動力電池企業原料依賴于進口，而規模較大的龍頭企業通過海外建廠，在原材料產地進行開采和生產，降低企業成本。所以擁有較高技術水平的企業，可以在保證現有產能的同時，對新的動力電池產品進行探索和升級。例如，大型電池制造企業通過企業合并或合作等手段吸收小企業產能，將自身產品和研發部門進行細分以應對不同的市場需求，將研發資源整合，著力新產品的研發與升級。

3.提高產品質量，鞏固技術基礎。由于新能源汽車絕大多數依賴鋰電池提供動力，而當前供應的鋰電池主要包括三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池，二者都屬于液態鋰電池，還存在不少缺陷。加之電池研發技術投入金額大，資金回收期長，產品收益與下游產業業績捆綁，部分電池制造企業的生產效率和規模面臨挑戰。為此，電池制造企業應當鞏固和升級鋰電池技術基礎，將完善液態鋰電池技術作為主要的關卡，提高產品安全性和持續利用能力。綜合考慮電池實際應用環境，與下游產業結合，提高新能源車輛續航能力、降低整車電耗水平以及提升電池能量密度等。

4.把握時代紅利，帶動產業鏈升級。“雙碳”背景下新能源政策推動新能源產業鏈高精尖發展，新能源企業正不斷謀求發展動力電池技術和擴張企業市場規模。國內動力電池制造企業應當大力發展技術合作，實現全產業鏈的結合，一方面通過與上游原材料企業、電池正負極材料企業合作，攻克材料替代問題，另一方面通過新能源汽車企業產品下放，實現技術反饋和升級，形成正向反饋產業鏈，促進動力電池的產業應用，推進能源結構轉型進度。