评估用户对氢动力清洁车的偏好：选择实验外文翻译资料

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评估用户对氢动力清洁车的偏好：选择实验

一、介绍

2009年秋季，欧盟和G81的领导人宣布到2050年将二氧化碳排放量减少80％，以使全球变暖低于2℃的临界水平。然而，到2050年，80％的整体脱碳过程可能需要95％的道路运输部门脱碳。由于到2050年全球车辆数量预计将大幅增加，这个目标可能不可能通过改进内燃机单独实现。因此，在其他替代方案中，燃料电池电动车辆（FCEV）被广泛认为在未来的可持续运输系统中具有重要作用，因为如果氢气是由可再生能源生产，它们具有显着减少局部二氧化碳排放的潜力。 然而，为这些车辆选择一个有希望的，适时的市场开发路径不是一个微不足道的任务，并为该领域的决策者带来许多挑战。

在创新研究中，“利基”的概念已经成为理解技术变革过程的中心议题。这反映在关于氢和燃料电池技术的讨论中，其中利基被视为对创造这些技术的需求是重要的。 假设该技术将最初应用于各种利基，最终迁移到大众市场[3]。存在广泛的潜在的氢和燃料电池应用，例如材料处理车辆，垃圾车和踏板车。这项研究将研究另一种可能的应用：街道清扫车。选择此应用程序是因为它吸引了一些对此感兴趣的人，并为瑞士的FCEVs社会学习提供了一个平台。

最近，瑞士两家关于未来动力系统技术的研究机构与工业伙伴合作开发了一种处于生产前阶段的燃料电池道路清扫车原型。瑞士公司“Bucher Municipal”是欧洲车辆制造市场的领导者，是该项目的关键工业合作伙伴。该公司的目标是获取更多环保型传动系统技术的实施信息，以保持和发展其领先的市场地位。该车辆目前正在该国各个城市的街道上进行操作测试。第一测试阶段显示，在日常条件下使用车辆可使操作者节省相当大的能量，因为车辆消耗少于柴油动力等同物的燃料的一半.相对于车辆，当通过使用化石燃料的天然气的蒸汽重整产生氢气时，CO 2排放也比其同时代的少40％。如果使用来自可再生能源的能量生产氢气，则CO 2排放会更少。另一个优点是，该项目的移动氢气加注站也可以用于其他氢气车辆，如今已经是这样的情况。因此，该项目可以作为其他移动燃料电池应用的催化剂。紧凑型街道清扫器代表相对较小的市场，并且购买决策不频繁（清扫车的平均使用寿命约为10年）;然而，至少每年在瑞士这样的小国家登记90至130辆新车辆。作为可能的下一步，项目合作伙伴看到了提供“战略市场”（即在欧洲和北美的示范项目）的潜力，促进部署更多类型的氢动力车辆。

然而，各种各样的潜在的氢和燃料电池应用也产生挑战。 Hellman和van den Hoed [[7]，p。 307]指出，“FC [燃料电池]技术的应用多样性和随后的应用选择的不确定性意味着对潜在的和有利可图的利基市场的具有挑战性的搜索和评估。”在错误的时间选择错误的应用存在风险，并且应用程序缺乏市场接受度可以使得已获得的资源和开发无价值[7]。在扫地机项目的背景下，在最近的创新文献[8,9]中已经强调的氢和燃料电池技术周围的技术创新系统的形成的重要初始步骤已经作出：公司和其他组织沿着供应链，形成学习网络（例如，工业 - 学术界和用户提供者联系），机构的协调（例如安全标准）以及知识和基础设施（例如加油站）的积累。为了评估进一步的步骤和投资是否合理，在本研究中我们分析潜在市场利基的存在的前景。这与对客户偏好的当前状态的良好理解有关。建立对扫描器客户对燃料电池车辆的新品质的重视程度的理解将有助于决策者了解搜索过程的方向和具体产品特性的重要性。这是重要的，因为供应商和研究人员对适合客户需求的适当解决方案的认识对初始市场形成至关重要[10]。因此，本文将重点关注车队客户的偏好。购买替代燃料车辆的第一批客户通常是船队，这强调了他们作为早期采用者的作用。 Nesbitt和Sperling认为车辆运行实践和购买决策使得车队成为政策制定者最喜欢的目标。这个观点强调了清扫车的特定驾驶概况的重要性，其包括适度的驾驶动态，主要是低部分负荷操作和来自固定加油点的车队操作。因此，该应用看起来特别适合于燃料电池的早期市场适当引入。

本文的目的是通过展示一个定量分析方法来确定有前途的市场利基，解释为什么一个特定的市场利基存在，强调公共舰队作为早期采用者的作用，提高对氢和燃料电池应用的市场利基的理解，如 以及产品特性对市场开发的重要性。

本文的组织结构如下：第2节总结了以前研究的相关方面，随后在第3节描述了本研究中使用的方法学方法。第4节介绍了结果。 在第5节，我们讨论研究结果，并提出进一步研究的途径。 最后，本研究的主要结论见第6节。

二、理论与实证背景

文献的概述表明，在利基发展的各种概念之间存在重要差异。 本研究所建立的实证证据的状态也在以下章节中进行了阐述。 它详细阐述了本研究背后的研究和主要研究问题的空白。

2.1。利基的概念

在创新理论中，利基市场作为激进创新的孵化器具有突出的作用。文献提出了两个主要和独特的概念，即“技术”利基市场和“市场”利基市场。 Markard和Truffer 根据其特定选择环境的演变定义了两种类型的利基。技术壁垒形成了由行动者故意创造的并由特定机构支持的“保护空间”。 Schot和Geels将这些受保护的空间描述为“由行动者联盟创建的原始市场，以测试和开发新技术，旨在开发更大的市场利基”。因此，技术壁垒被创造为实验和试点和示范项目。相比之下，在市场利基的情况下，Markard和Truffer强调“特定的选择标准已经出现，例如，由于特定的应用上下文或消费者偏好显着偏离”通常的“上下文或实践。”在这项研究中，我们还对两种类型的市场进行了区分，但我们的前瞻性分析将仅关注市场利基，Levinthal 表征为“（潜在）消费者的群体通过他们所期望的功能和他们愿意为这些不同属性支付的意愿来区分”。他认为，根本的技术变化可能发生，利基。因此，必须提出的一个问题是，在街道清扫车市场中是否存在一个市场部分，它表现出一些不同的选择标准，以支持新技术。更具体地说，是否有一群消费者愿意为车辆支付更高的价格，因为他们将从燃料电池技术的新品质或特性中获得特别的好处？

进化经济学家和管理学者强调了市场机制对激进创新的重要性，如氢和燃料电池技术[13,15]。 他们认为，激进的创新可以改善和稳定在多个市场空间，直到它能够进入主流市场[16]。 利基通过改进技术，成本和性能的产品开发和改进的内部过程对于创造需求非常重要。 因此，这提出了如何可以且应该改进新的燃料电池产品以捕获尽可能多的需求的问题。

一些作者（例如，[15,17,18]）描述了一旦技术开始被生产并部署在市场范围内时发生的附加过程。 除了技术和成本相关的发展，重要的是要提到（例如）在不同的市场中使用燃料电池还可以创建和增强新的社会网络，支持燃料电池技术和机构的发展，如安全标准[16 ]。 由于这些内部过程，市场利基可以作为“护理”或“桥接”部分，进入主流市场[15]。

2.2。 实证证据的状态

近年来，关于氢的公众认知和接受的文献已有不断增加但多样化，包括综合评价（例如，[19e21]）。 Yetano Roche等人 [20]审查了文献中的方法方法和结果，重点是一般对替代燃料车辆（AFV）以及特别是氢燃料电池车辆（HFCV）的接受和偏好。

其审查的主要结果可归纳如下：关于HFCV的研究表明，对技术的认识程度低，对其持积极态度，尽管保留态度。 一些研究包括受访者愿意支付的问题，主要是积极的，但不受受访者环境意识水平的一般影响。 关于对HFCV和AFV的偏好的研究的主要发现之一似乎是与传统特性相比，环境效益在车辆购买决定中相对不重要。 货币属性（车辆和运营成本）在车辆购买决策中是至关重要的，其次是性能和便利性属性（例如范围和燃料可用性）[20]。

Yetano等人[20]还发现迄今为止进行的HFCV研究的范围存在差距，因为它们似乎集中于单独一种技术的偏好。然而，一旦HFCV准备好用于市场引入，客户将最有可能具有一系列竞争性和环境友好的运输解决方案。因此，Yetano et al。 [20]表明未来的研究应该在竞争技术的背景下分析氢技术。此外，他们建议使用非市场经济估价方法来调查HFCV的潜在需求，因为稳健的定量结果仍相对缺乏。关于消费者愿意在不同属性（例如价格，性能和环境质量）之间进行权衡的信息是一个相关领域，值得进一步研究，因为消费者可能关注HFCV成为时间的不同属性可行的选择在他们的车辆购买决定[22,23]。

舰队是早期测试和实施新型动力传动系统技术的有希望的目标。 Nesbitt和Sperling [24]认为，许多车队车辆通常在单个位置燃料，因此可以在公共加油基础设施到位之前切换到替代燃料。为了更好地了解车队的购买行为，Nesbitt和Sperling开发了一个分类方案，通过决策结构（专制，官僚，分层和民主）来分类车队管理[24]。例如，官僚决策是高度正式化和分散化的，在（地方）政府机构中很常见。决策通常是客观的正式评估，如技术和财务评估以及通过预先建立的惯例（如招标）系统地进行的成本效益分析的结果。然而，总体而言，对商业车队和相应的采购过程的研究很少。 Nesbitt和Sperling的结论是，车队是一个未充分了解的，因此很少被理解的主题[24]。此外，迄今为止的研究主要集中在美国[25]。因此，仍然需要通过改进对车队购买和操作模式的理解，从而为替代燃料车辆制定更有效的实施策略来支持绿色技术的实施的商业车队车辆研究。

通过应用选择实验并在现实情况下调查车队经理的采购决策，我们解决了上述研究空白。 本文有两个目标。首先，我们进一步地，并评估特定应用（即，我们的案例研究）的选择，第二我们执行一个潜在的利基市场的多维分析。 以下四个问题构成了研究的焦点：

1）如何选择案例研究是合理和评估？

2）是否存在一个有前途的市场利基的氢动力街道清扫车？

3）如果是，对于这样的市场利基的存在可能有什么解释？

4）可以对氢动力道路清扫车进行哪些改进以获得更多的相对需求？

研究问题2强调潜在市场利基的定量方面。 问题3侧重于车辆属性的相关性，而问题4侧重于敏感性分析。

三、.方法学考虑

方法学考虑提供了为什么选择实验和联合分析是解决上一节中概述的研究问题的适当方法的主要论点。 在本节中，我们还描述了具体的个人选择情况所基于的实验设计。 最后，本节还提供了样本和调查结构的详细信息。

3.1。 选择实验和联合分析

由于氢气驱动的道路清扫车尚未在市场上销售，因此不可能测量过去购买行为所显示的偏好。 因此，需要研究技术来引出所述的偏好。 所述偏好方法的主要类型之一是选择实验[20]。 它们属于联合分析方法家族，并已广泛用于市场和运输研究。 在过去十年中，这种方法也在环境和资源经济学中变得流行，因为它允许对现实的权衡情况进行建模，同时减少一些社会期望偏差的风险[26]。

选择实验基于微观经济消费者/家庭理论，假设消费者是理性决策者。消费者做出购买决定，根据喜好，关于替代品的知识和预算限制来最大化其效用。兰开斯特[27]提出了这个理论，认为产品的特性或属性是产生的好处不是产品本身。因此，产品的总体效用是分配给其单独属性的效用的总和。这反映在选择实验中，其中假定产品包括具有各种级别的几个属性。在调查期间，回答者被提出假设但现实的选择情况，并要求选择最首选的产品替代方案。参与者的偏好可以通过这个过程得到。这种方法的更详细的描述超出了本文的范围，但可以在文献中找到[28]。有几个模型可用于分析选择实验。本研究采用分层贝叶斯分析[29]。它被认为是从选择实验估计效用的最先进的方法。与传统的聚合模型（例如，多标量对数分析）相比，分层贝叶斯方法显着地改善了偏好的分析，特别是在具有有限的基于个体级决策制定的数据的情况下。

3.2。实验设计

设计选择实验通常包括以下步骤：产品属性的识别，属性级别的规范，生成实验设计，采访受访者，估计选择模型和分析数据[28]。因此，我们确定了在以前的替代燃料车辆（AFV）研究（[23,25,30e37]）中对消费者购买决策具有高度影响的属性。专家访谈（包括车队经理，扫路车生产者和研究人员）和预调查用于确定最终的属性集。这些属性包括：（1）燃料类型，（2）购买价格，（3）运行成本，（4）最短加油距离（即，驱动清扫车到下一个加油站所花费的时间），排放，和（6）噪声排放。由于燃料电池和CNG /沼气技术提供了新的质量，非传统的性能指标污染排放和安静性能明确包括在Mau等人建议的属性集中。 [23]。除了这六个属性，被告被告知假定道路清扫车在所有其他方面（例如，性能，巡航范围，可靠性）是相同的。还寻求专家意见，以确保所选择的属性级别尽可能有意义。属性和相关级别的完整列表如表1所示。

在我们的选择实验中，受访者提供了三种清扫车类型的描述：（1）常规柴油车辆（定义为现状），（2）使用CNG /沼气运行的车辆，（3）氢驱动车辆。根据专家的意见，这三种车辆类型代表目前可用或可能在可预见的未来可用的全部技术。 CNG和沼气基于相同的技术，但对于用户来说，这些燃料的差异在于不同水平的污染排放。概括地说，这同样适用于（尚未存在的）CNG混合式清扫器的选择。因此，决定将这些类型的传动系统和燃料放置在单个车辆类别中。关于其他可能的扫雷器类型，对该领域专家的采访表明，纯电动车在可预见的未来在实际上不可行或在经济上不可行。需要80e90kWh的电池以允许7e8h的驱动范围，这意味着车辆太重，大且昂贵。此外，专家认为，柴油混合式清扫车的发展没有什么意义，因为更严格的未来排放法规。在低部分负载操作中一氧化氮排放的显着减少将特别难以实现。因此，纯电动和柴油混合动力车辆都不包括在本研究中，因此，没有必要收集关于充电时间的属性信息。

替代物的使用使得可以在其它竞争技术的背景下分析氢。在每种选择情况下，受访者首先被要求在三种替代燃料清扫器（氢气和CNG

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