摘要：模塊化是汽車產(chǎn)業(yè)走向新能源汽車時代的重要趨勢之一，它使得汽車產(chǎn)業(yè)從整合型產(chǎn)品架構(gòu)占優(yōu)逐步向模塊化產(chǎn)品架構(gòu)占優(yōu)的方向演化。文章分析了模塊化趨勢對汽車產(chǎn)業(yè)鏈中的研發(fā)、采購、生產(chǎn)、銷售等四大關(guān)鍵環(huán)節(jié)的影響，對政府以及汽車制造商等企業(yè)如何應對這些變化提出政策建議。

關(guān)鍵詞：模塊化;產(chǎn)品架構(gòu)理論;新能源汽車;產(chǎn)業(yè)價值鏈

一、 引言

本文分析新能源汽車產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生的模塊化發(fā)展趨勢及其對汽車產(chǎn)業(yè)鏈的影響。新能源汽車是世界汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，世界各國都制定產(chǎn)業(yè)政策試圖取得此領(lǐng)域的競爭優(yōu)勢。新能源汽車的種類很多，主要包括混合動力、插電式混合動力、純電動、綠色柴油、燃料電池汽車等類型，目前還沒有哪種技術(shù)的新能源汽車主導這一產(chǎn)業(yè)，但是這些類型的新能源汽車的構(gòu)造中，動力電池都是重要組成部分，未來不管哪種技術(shù)能夠占據(jù)主導優(yōu)勢，電動化都將成為重要的發(fā)展趨勢，電動化使得機械結(jié)構(gòu)復雜的需要整合型技術(shù)的傳統(tǒng)內(nèi)燃機式發(fā)動機變得不重要，促使汽車產(chǎn)業(yè)向更加模塊化方向發(fā)展，并對整個汽車產(chǎn)業(yè)鏈有大的影響。

二、 模塊化及產(chǎn)品架構(gòu)理論研究綜述

20世紀60年代的復雜系統(tǒng)研究開始出現(xiàn)，其代表人物Simon率先提出復雜性架構(gòu)和模塊化概念，Simon（1962）認為復雜系統(tǒng)是具有層級性的，同時還具有可分解性及快速演化等特點，但又會形成相對穩(wěn)定的自生形態(tài)。復雜系統(tǒng)的管理可以通過將系統(tǒng)分割成子系統(tǒng)，然后分別處理來完成。

20世紀90年代開始，美國及日本的多位學者對計算機產(chǎn)業(yè)和汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程進行實證研究，就工業(yè)產(chǎn)品的設計模塊化、生產(chǎn)模塊化、產(chǎn)品模塊化、組織模塊化、創(chuàng)新模塊化等內(nèi)容進行了較為系統(tǒng)的研究，這些研究包括Baldwin 和Clark（1997，2000），青木昌彥、安藤晴彥（2003）等。

中國的朱瑞博（2004，2006），胡曉鵬（2004），徐宏鈴（2006），余東華、芮明杰（2005）等從模塊化角度，分析了工業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)品創(chuàng)新、企業(yè)網(wǎng)絡及邊界變遷、產(chǎn)業(yè)鏈整合等問題。紀雪洪、陳榮秋、唐中君（2004），白雪潔（2005）分別選取計算機產(chǎn)業(yè)、汽車產(chǎn)業(yè)就模塊化創(chuàng)新問題進行了分析。

產(chǎn)品架構(gòu)理論本質(zhì)上是從產(chǎn)品的設計思想角度來分析競爭力問題，產(chǎn)品架構(gòu)是詮釋產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的基本概念，將一個比較復雜的系統(tǒng)產(chǎn)品（比如汽車、電腦）分解成若干個不同的功能單元，這些不同功能單元之間的界面以某些特定方式進行互動，從而發(fā)揮出一個復雜系統(tǒng)整體功能的一種設計理念。某一些類型的系統(tǒng)構(gòu)架設計方式有助于提升系統(tǒng)的整體性能，而另外一些類型的系統(tǒng)構(gòu)架設計方式則會降低系統(tǒng)作為一個整體的的性能。

按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分解與界面接口之間互動方式的不同特點，可以將工業(yè)產(chǎn)品分為模塊化產(chǎn)品架構(gòu)和整合型產(chǎn)品架構(gòu)。模塊化架構(gòu)包含有多個模塊，每個不同的模塊都有一個或者多個獨特的不同功能，不同模塊之間通過若干簡明定義的界面相互連接在一起。整合型產(chǎn)品架構(gòu)包含有若干種通過多個不同界面進行交互作用，并且能夠履行多種不同功能的模塊。劉洋、應瑛（2012）對產(chǎn)品架構(gòu)理論進行了理論綜述和梳理。

具體到汽車產(chǎn)業(yè)來看，Clark和Fujimoto（1991）及藤本隆宏（2007）的分析認為，當前整合型產(chǎn)品架構(gòu)是乘用車設計的主流，模塊化產(chǎn)品架構(gòu)居次。美國汽車制造商在SUV、皮卡等車身、車架分離型產(chǎn)品上占優(yōu)勢，而日本的汽車廠家在車身、底盤一體型產(chǎn)品即家用小轎車上產(chǎn)品上發(fā)揮了巨大的國際競爭力。前者可以稱之為模塊化架構(gòu)產(chǎn)品，后者為整合型架構(gòu)產(chǎn)品。美國和日本以及歐洲的汽車制造商目前仍然在傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車產(chǎn)業(yè)擁有巨大的競爭優(yōu)勢。

三、 新能源汽車產(chǎn)業(yè)的模塊化、電動化變革

隨著對環(huán)境和能源問題的重視，世界各國開始重視新能源汽車的發(fā)展。因為交通運輸部門在全球二氧化碳排放量中占比超過20%，其中汽車占據(jù)了絕大部分，因此，世界各國政府都期待新能源汽車可以為解決石油等傳統(tǒng)能源短缺和解決環(huán)境污染問題做出貢獻，世界各國均出臺了稅收優(yōu)惠等政策支持新能源汽車的發(fā)展。中國政府在“十二五”規(guī)劃中將新能源汽車產(chǎn)業(yè)確定為七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，進行重點扶持發(fā)展，希望我國的汽車企業(yè)能夠在新能源汽車的新一輪發(fā)展中把握機遇，加快中國汽車產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，培育成為新的經(jīng)濟增長點，使我國的新能源汽車發(fā)揮出國際競爭優(yōu)勢，不再像傳統(tǒng)內(nèi)燃及汽車那樣不具備競爭力。不過新能源汽車面臨著價格過高、安全性能不確定、續(xù)航里程過短等問題。

雖然新能源汽車產(chǎn)業(yè)仍然面臨上述諸多問題，發(fā)展的并不夠順利，但是汽車產(chǎn)業(yè)的電動化趨勢仍然不可避免。日本是世界上新能源汽車商業(yè)化進展最快的國家，豐田、本田汽車在混合動力汽車領(lǐng)域占據(jù)優(yōu)勢。日本在產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的指導之下，在各大汽車公司主導的競爭過程中，使得新能源汽車的產(chǎn)業(yè)化進展較為迅速。在政府實施的對零售購車環(huán)節(jié)的補助政策和減稅措施的支撐下，目前日本國內(nèi)系能源汽車保有量已經(jīng)突破305萬輛（其中混合動力及插電式混合動力汽車為290萬輛，電動汽車3.9萬輛，天然氣汽車4萬輛，清潔柴油汽車6.7萬輛），是世界上新能源汽車普及程度最廣的國家。

美國的特斯拉汽車等廠商也在電動汽車領(lǐng)域發(fā)展迅速，取得了實質(zhì)性的商業(yè)化進展。另外歐洲和亞洲的各大汽車廠商也不斷堆出各種新能源汽車車型。

汽車產(chǎn)業(yè)的新能源化，尤其是電動化是未來的發(fā)展趨勢，這種趨勢會促使全世界汽車產(chǎn)業(yè)的競爭格局發(fā)生很大的變化，這種汽車產(chǎn)業(yè)的變化從產(chǎn)品架構(gòu)理論的角度來看，就是促進了模塊化開發(fā)，促使汽車產(chǎn)業(yè)從傳統(tǒng)內(nèi)燃機時代的整合型產(chǎn)品架構(gòu)占優(yōu)，向新能源汽車時代模塊化產(chǎn)品架構(gòu)占優(yōu)的方向發(fā)展。汽車的電動化和模塊化促使過去一百年以來傳統(tǒng)的汽車制造商垂直統(tǒng)合型產(chǎn)業(yè)價值鏈構(gòu)造發(fā)生變化。

四、 模塊化、電動化對汽車產(chǎn)業(yè)價值鏈的影響

汽車產(chǎn)業(yè)作為全球經(jīng)濟發(fā)展的重要引擎和支柱行業(yè)之一，產(chǎn)業(yè)所涉及的范圍非常廣，傳統(tǒng)的汽車產(chǎn)業(yè)體系形成了以跨國汽車制造商為中心，包括隸屬于這些汽車集團內(nèi)部或獨立的汽車零部件制造商、銷售店等業(yè)態(tài)的垂直統(tǒng)合型的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。這種傳統(tǒng)的垂直統(tǒng)合型汽車產(chǎn)業(yè)價值鏈主要由研發(fā)、采購、生產(chǎn)、銷售等四大業(yè)務環(huán)節(jié)構(gòu)成，在汽車產(chǎn)業(yè)走向新能源化的過程中，產(chǎn)業(yè)逐步走向模塊化、電動化的趨勢下，產(chǎn)業(yè)價值鏈的這四大環(huán)節(jié)發(fā)生如下的變化。

1. 研發(fā)：整合型開發(fā)向模塊化開發(fā)轉(zhuǎn)型。在傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車制造領(lǐng)域，發(fā)動機的重要性最高，是最重要的零部件。有一小部分汽車制造商會采取與研發(fā)實力強大的零部件供應商合作或協(xié)作的共同開發(fā)模式來研發(fā)生產(chǎn)發(fā)動機，然而世界上絕大多數(shù)的汽車制造商選擇發(fā)動機內(nèi)部化研發(fā)和生產(chǎn)，各汽車制造商的發(fā)動機規(guī)格設計也是都自己的特性，所以各品牌的汽車制造商研發(fā)制造的發(fā)動機一般情況下不能直接應用于其他品牌的汽車。

此外，發(fā)動機和變速箱等驅(qū)動系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件由數(shù)千種機械零部件構(gòu)成，為了保證汽車行進時，數(shù)量如此眾多的關(guān)鍵零部件之間的協(xié)調(diào)性和耐久性，汽車制造商不斷積累形成內(nèi)化于自己企業(yè)的整合型汽車及零部件設計及制造技術(shù)是決定研發(fā)實力是否強大的關(guān)鍵所在。而且，這種獨有的整合型汽車及零部件研發(fā)技能的積累成為了阻礙其他新興企業(yè)進入汽車制造行業(yè)的有效進入壁壘。德國博世、日本電裝等世界領(lǐng)先的零部件供應商一直在進行自主研發(fā)并積累了專業(yè)技術(shù)，但也不具備整個發(fā)動機系統(tǒng)的自主研發(fā)能力。

作為未來的新能源汽車的主要類型，混合動力汽車結(jié)合了發(fā)動機和電動機的驅(qū)動力，純電動汽車僅依靠電動機提供動力，燃料電池汽車將氫燃料轉(zhuǎn)化為電能驅(qū)動汽車。不管什么類型的新能源汽車，動力電池都會取代發(fā)動機成為核心零部件。在未來的電動汽車制造領(lǐng)域，傳統(tǒng)跨國汽車制造商多年積累下來的制造發(fā)動機和變速箱等核心零部件的專業(yè)技術(shù)變得不再重要。因為，電池、電控系統(tǒng)、電機將成為新的三大核心零部件。而目前傳統(tǒng)的汽車公司在這電池、電機、電控技術(shù)上的積累不夠，需要依靠新的外部供應商。

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的電動化，傳統(tǒng)發(fā)動機機械零件所需的整合性設計環(huán)節(jié)會變得不重要，模塊化的零部件占據(jù)主導，汽車產(chǎn)業(yè)的核心零部件體系可以簡化為電池、電機、電控三大模塊。汽車產(chǎn)業(yè)的進入門檻降低，世界各國已經(jīng)有許多中小型企業(yè)或者新興創(chuàng)業(yè)型企業(yè)進入新能源汽車研發(fā)和制造領(lǐng)域，開發(fā)并向市場上推出從低端到高端的多種新能源汽車。這些新興企業(yè)和傳統(tǒng)跨國汽車制造商已經(jīng)向全球市場投放多款混合動力汽車或電動汽車等車型，今后，不斷新增的新能源汽車企業(yè)的進入將進一步加速該產(chǎn)業(yè)的競爭激烈程度。比如美國特斯拉的大部分開發(fā)都通過外包的方式進行，特斯拉的動力電池系統(tǒng)由日本松下公司提供，與傳統(tǒng)跨國汽車制造商自行研發(fā)并進行生產(chǎn)制造的情況相比，特斯拉的開發(fā)費用大大減少。

新能源汽車的發(fā)展使得汽車產(chǎn)業(yè)動力系統(tǒng)的電動化、模塊化趨勢明顯，現(xiàn)有傳統(tǒng)跨國汽車制造商不僅無法讓積累至今的發(fā)揮了巨大競爭優(yōu)勢的內(nèi)燃機專業(yè)技術(shù)發(fā)揮作用，甚至現(xiàn)有的發(fā)動機開發(fā)技術(shù)人員等開發(fā)動力系統(tǒng)積累的人力和設備資源會成為包袱，在新能源汽車時代繼續(xù)維持目前這種重視發(fā)動機的開發(fā)體制會帶來過高的成本，從而使得傳統(tǒng)跨國汽車公司與新興企業(yè)相比不再具有競爭優(yōu)勢。

2. 采購：核心零部件供應商的議價能力增強。在汽車產(chǎn)業(yè)鏈中的零部件采購環(huán)節(jié)，現(xiàn)有的傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)體系里，為了滿足汽車制造商進行整合型產(chǎn)品開發(fā)的需要，汽車制造商和零部件制造商之間形成了具有一定附屬關(guān)系的協(xié)作體制，即汽車制造商通過部分出資、部分取得股票等手段控制零部件供應商，形成緊密的合作或者協(xié)作關(guān)系。而新能源汽車模塊化、電動化程度增大，使得與整車制造商進行直接交易的企業(yè)數(shù)量大大減少，掌握電池、電機、電控等模塊化核心零部件技術(shù)的新興供應商將具有很大的議價能力。傳統(tǒng)汽車制造商不得不從這些新興零部件供應商采購自身技術(shù)積累較少的核心零部件，導致?lián)碛心K化核心零部件技術(shù)和產(chǎn)品的供應商擁有很大的議價能力。

大型跨國汽車制造商為了在采購領(lǐng)域重新獲得對零部件供應商的議價能力，積極推動電池、電機、電控等核心模塊化零部件技術(shù)的內(nèi)部開發(fā)和生產(chǎn)。在電池等技術(shù)上，通過成立合資公司等措施，鞏固合作關(guān)系。例如在動力電池的研發(fā)和生產(chǎn)上，日本豐田汽車和松下電器合作成立合資公司，本田汽車和日本GS YUASA公司成立合資公司，日產(chǎn)雷諾和NEC合作建立合資公司，以學習并獲取動力電池的研發(fā)和生產(chǎn)制造技術(shù)。

所以，在新能源汽車時代，無論是傳統(tǒng)的跨國大型汽車公司還是新興的汽車制造商，都會增加與原有的集團內(nèi)供應商以外的新興供應商之間的交易，整個汽車產(chǎn)業(yè)鏈的附加價值將更多的向擁有新興模塊化核心零部件開發(fā)和制造技術(shù)的供應商方面轉(zhuǎn)移。

3. 生產(chǎn)：不再需要大規(guī)模的初期投資和組裝技術(shù)。為了達到整體規(guī)模的經(jīng)濟性，建設一個傳統(tǒng)型汽車組裝廠需要做大量的初期投資，還需要引進將總計超過數(shù)萬件的汽車零部件高效地組裝起來的專業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和專業(yè)設備，并聘用大量掌握熟練汽車生產(chǎn)線組裝技術(shù)的工人，因此，一般具備設備投資能力和擁有專業(yè)組裝技術(shù)的大型跨國汽車制造商才能夠投資建設生產(chǎn)線，進入壁壘很高，所以過去幾十年都沒有一家新興汽車企業(yè)成長為跨國汽車制造商。

然而隨著汽車產(chǎn)業(yè)新能源化、模塊化、電動化的快速發(fā)展，生產(chǎn)環(huán)節(jié)的進入壁壘降低，這是因為在新能源汽車的生產(chǎn)中，電氣類零部件的比率增加，由于這些電氣類零件是單元化、模塊化的產(chǎn)品，從而使得整車組裝時零部件個數(shù)大大減少，也不需要專業(yè)的零部件接口整合技術(shù)，這就導致傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車制造商在組裝專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域積累的生產(chǎn)設備和生產(chǎn)技術(shù)等競爭優(yōu)勢不再明顯，并且隨著汽車零部件數(shù)量的減少和組裝工序的減少，汽車工廠建設的初期投資規(guī)模變小，迄今為止跨國汽車制造商所構(gòu)筑的很高的行業(yè)進入壁壘也大幅降低，新興汽車制造商能夠更容易地進入汽車生產(chǎn)領(lǐng)域，與傳統(tǒng)跨國大型汽車制造商形成競爭關(guān)系。

4. 銷售：傳統(tǒng)的專賣店失去優(yōu)勢。在汽車產(chǎn)業(yè)鏈的銷售環(huán)節(jié)上，現(xiàn)在各大型跨國汽車制造商采取的都是授權(quán)專賣銷售體制，即分別設立只能銷售自己品牌的封閉性銷售渠道，被授權(quán)銷售店的售后服務部門也必須使用只針對各品牌汽車制造商獨有整合型規(guī)格設計的專業(yè)技術(shù)和專業(yè)設備，因此，消費者一般都只能去汽車制造商的授權(quán)銷售店購買新車和進行維修及保養(yǎng)。

而新能源汽車產(chǎn)業(yè)的模塊化、電動化發(fā)展趨勢，使得內(nèi)燃機發(fā)動機和變速箱等被新的電機、電池、電控等核心零部件組合所替代，所以，傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機、變速箱等整合型機械零部件的檢車和維修工作變得不再重要，致使目前汽車銷售店的重要收入來源之一的各種保養(yǎng)維修服務，比如機油更換等機械相關(guān)項目都隨之減少，導致汽車銷售店的收入下降。傳統(tǒng)汽車制造商構(gòu)建的遍布全國的銷售網(wǎng)所構(gòu)建的銷售渠道在新能源汽車時代不再是其優(yōu)勢。

總之，模塊化、電動化使得新能源汽車的生產(chǎn)變成靈活分散的開放式生產(chǎn)體系，導致產(chǎn)業(yè)價值鏈的模塊化和重新分布。

五、 結(jié)論及政策建議

產(chǎn)品架構(gòu)理論為汽車產(chǎn)業(yè)的新能源化，尤其是電動化所帶來的產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)造變化的分析提供了一個新的視角，新能源汽車的發(fā)展正在加快模塊化設計的速度，使得汽車產(chǎn)業(yè)向模塊化產(chǎn)品架構(gòu)的方向演化，這種模塊化變革使得傳統(tǒng)的垂直統(tǒng)合型汽車產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)造發(fā)生變化，這種變化導致研發(fā)、采購、生產(chǎn)以及銷售等四大業(yè)務環(huán)節(jié)的價值鏈模塊化和重新分配。

為了應對以上的變化，本研究的政策建議包括：

第一，中國應當加大對整車企業(yè)及相關(guān)科研機構(gòu)等的科研力量和科研資源的投入，企業(yè)應該提升盡快自己積累或采取與其他跨國公司等合作研究的方式快速獲取汽車電動化所需的關(guān)鍵模塊化技術(shù)。

第二，加大對零部件供應商的投入，在電池、電機、電控等三大核心零部件領(lǐng)域獲得競爭優(yōu)勢，提升中國零部件企業(yè)在行業(yè)內(nèi)的議價能力。

第三，加大對新興新能源汽車相關(guān)企業(yè)的培育，利用行業(yè)進入門檻降低的現(xiàn)狀，快速打造中國自主的新能源汽車品牌，參與國際競爭。

第四，我國政府應當聯(lián)合汽車產(chǎn)業(yè)各相關(guān)機構(gòu)，利用中國強大的市場優(yōu)勢，參與新的國際標準，構(gòu)筑新的商業(yè)模式，使我國在汽車產(chǎn)業(yè)中獲得應有的競爭優(yōu)勢。

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基金項目：中國人民大學科學研究基金項目“新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與商業(yè)模式創(chuàng)新的研究”（項目號：12XNF009）。

作者簡介：田鑫（1980-），男，漢族，山東省壽光市人，中國人民大學國際學院講師，日本京都大學經(jīng)濟學博士，研究方向為產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學、企業(yè)管理。

收稿日期：2014-11-15。