煤炭开采与煤基发电产业转型路径：基于可持续商业模式创新（SBMI）与动态能力的上下游比较研究

《Frontiers in Sustainability》：Transition pathways of coal mining and coal-based power generation industries

　　

本研究考察落日产业部门——煤基发电——的战略方向。研究借鉴可持续商业模式创新（sustainable business model innovation, SBMI）、动态能力（dynamic capabilities）与转型路径（transition pathways）相关文献，采用探索性方法分析大型煤炭企业如何开发转型路径以降低其环境足迹。研究先对167家大型企业2014—2023年期间环境绩效的二手数据进行分析，随后对5家煤炭开采企业与5家煤基发电企业开展深入的战略分析以提炼洞见。结果显示，下游业务中的领先企业，特别是从事煤基发电的企业，已识别出优于其上游煤炭开采同行的转型路径。研究人员尝试从制度在转型中的角色、动态能力、组织冗余（organizational slack）的杠杆化利用以及追求SBMI的结构性限制等视角解释该现象。据此，综合研究建议化石燃料产业采取务实路径寻找转型路径。该研究为化石燃料产业的转型路径提供了新的经验证据，丰富了商业模式创新的理论概念，并为实践提供了可操作的洞见。

研究背景与问题

21世纪可再生能源装机显著扩张，但截至2025年化石燃料仍是全球最大电力来源；2023年煤炭约占全球电力结构的35.5%，天然气占23%。全球煤炭产量由1981年的39.165亿吨增至2023年的90.956亿吨。煤炭开采与煤基发电虽支撑全球经济，却因环境足迹与在全球变暖中的重要作用而受到严厉批评：美国2022年化石燃料燃烧占人为CO₂排放的93%、温室气体（greenhouse gas, GHG）排放的74%；全球2019年GHG排放主要来自电力与热力生产（34%），其后为工业活动（24%）、农业林业及其他土地利用（22%）、交通（15%）、建筑活动约6%。燃煤还产生二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、汞及其他重金属、飞灰与底灰等有害排放；煤矿（露天与井下）则造成植被丧失、地表水与地下水污染。除环境后果外，两部门还面临能源投资回报率（energy return on investment, EROI）下降的效率挑战，化石燃料开采、加工与输送环节投入上升使其吸引力下降。既有研究虽关注化石燃料产业环境足迹，但这些"污染型"企业对全球经济的驱动作用不可否认，其能否务实转向可持续与再生仍不明确。研究人员因此聚焦煤炭开采与煤基发电两个子部门，通过考察其内部政策与实践、整体ESG表现及一组关键分析指标在10年间的表现，识别其向可持续商业模式转型的路径状态。

研究方法

研究采用顺序混合方法（sequential mixed-methods）两部分设计。第一部分对两个子部门环境可持续绩效数据作统计分析：以2024年7月31日市值超过10亿美元且行业分类属无烟煤开采、烟煤与褐煤开采、煤炭制品，或化石燃料发电、独立电力生产商与能源交易商为条件，从S&P Capital IQ Pro识别出煤炭开采24家、煤基发电143家企业，提取2014—2023年业务特征、ESG评分与环境绩效分析数据；以2023年整体ESG评分相对子部门均值划分为高于平均表现者与低于平均表现者，因部分变量不满足正态性（Kolmogorov–Smirnov与Shapiro–Wilk检验），采用非参数Mann–Whitney U检验比较两组，并以Z统计量与样本量计算Cohen效应量，以Spearman秩相关计算方差膨胀因子（VIF）排除共线性（全部VIF介于1.001与2.753）。第二部分按2023财年营收选取各子部门前5家企业共10家作案例深入分析，从LSEG Refinitiv数据库获取更丰富的环境绩效参数及政策、程序与举措信息；采用Prêt-à-faire–Gestalt矩阵刻画转型路径，其中Gestalt（整体事态）维度以29项关键要素的存在与否构建"整体准备度指数"，Prêt-à-faire（已展现能力）维度以21项关键参数10年绩效趋势（改善、恶化、无趋势、无数据）构建"转型能力指数"。

研究结果

样本概况：煤基发电企业平均规模大于上游同行，但盈利能力相对较低、2023年多家亏损，资产负债率更高；煤炭开采企业在整体ESG评分及E、S、G三个支柱上表现持续更差。

煤炭开采子部门的环境绩效比较：以8项环境分析变量2014—2023年中位数计算描述统计，高于平均组除GHG、土地与水污染物（land & water pollutants, LWP）及废弃物影响比率外，其余参数表现更优；Mann–Whitney U检验仅在空气污染物影响比率上呈统计显著差异（p=0.049），效应量为中等（0.51）。

煤基发电子部门的环境绩效比较：该子部门中高于平均组在其余所有参数上表现更优。

案例分析与转型路径定位：基于10年公开信息的详细分析显示，传统战略管理框架难以捕捉监管变化、技术突破与融资可得性等外部因素带来的动态转变，而Prêt-à-faire–Gestalt矩阵能在较高抽象层次较好刻画商业模式创新路径，并支持Young等（2025）提出的规范性方法。矩阵由Gestalt与Prêt-à-faire两维度各三级构成：y轴按政策与程序的预期效应为负向（不可逆耗竭社会与环境资本）、中性或修复性划分三段；x轴按转型能力证据分为落后者、竞争对等与领先者三段；由此形成九个空间，最差为"可能昏迷"（Likely Comatose），最佳为"持续优势"（Sustained Advantage），企业预期由左下向右上移动。

讨论与结论

研究从制度在转型中的角色、动态能力、组织冗余杠杆化与追求SBMI的结构性限制等视角解释上下游差异：落日产业中企业若采取创新性、探索性与进攻性而非防御性战略，可借助自身专长支持可持续转型；"商业锁定"的恶性循环多经由 stranded assets 累积形成，而"绿色投资确定性"的良性共益则源于高水平适应与资源技能的早期转移。研究据此建议化石燃料产业采取务实路径寻找转型路径，为化石燃料产业转型路径提供新的经验证据，贡献于商业模式创新的理论概念，并为实践提供可操作洞见。