印度电动出行的社会技术障碍：基于专家的整合建模分析

《TRANSPORTATION RESEARCH PART D-TRANSPORT AND ENVIRONMENT》：Socio-technical barriers to electric mobility in India: an expert-based integrated modelling analysis

　　摘要
电动出行是实现交通领域脱碳的关键，但发展中国家面临着诸多系统性障碍，制约着其从化石燃料驱动的交通方式向电动出行的转型。本研究以印度为案例，采用基于专家的多标准分析方法，对16项关键的社会技术障碍的影响及层级关系进行了分析。这些障碍是从先前通过文献综述确定的29项障碍中筛选出来的，随后由领域专家对它们进行了优先级排序。分析结果表明，从专家视角来看，高昂的购买成本、有限的国内制造能力以及不完善的电池供应链对这一转型影响最大，而充电基础设施的不足和维护缺口则进一步加剧了这些障碍。人们对汽油车的文化依赖也被视为一种深层的社会技术约束。研究结果强调了采取有效措施的重要性，包括降低成本策略、出台支持国内制造的协调政策，以及加快充电基础设施的建设，以推动印度电动汽车的普及。

引言
全球范围内加速向电动出行转型对于实现《巴黎协定》的气候目标至关重要，同时城市空气污染和对化石燃料的依赖也需要尽快得到解决。国际能源署（IEA，2023）和联合国在《2030年可持续发展议程》中也强调了交通运输电气化的重要性。道路运输约占全球与能源相关的二氧化碳排放量的25%，减少其排放对于避免严重的气候变化后果极为重要（联合国，2021）。为实现这些目标，到2030年全球电动汽车的数量需增加到2亿辆以上，同时电池、充电设施及电网基础设施也必须得到大幅扩展（国际能源署，2023）。

电动出行已经改变了全球交通行业，为减少温室气体排放、改善城市空气质量、多样化能源来源以及促进可持续经济增长提供了机遇。尽管这些优势已得到广泛认可，但从化石燃料驱动的交通方式向电动出行的转型仍是一项复杂的社会技术变革，需要基础设施、消费者行为、技术模式以及制度框架等方面的协同改进（Geels等人，2023；Sovacool等人，2019）。对于印度这样的发展中国家而言，由于其交通系统严重依赖化石燃料，推进电动出行面临更大挑战。这种依赖性会形成结构性锁定，而根深蒂固的燃料供应链、传统基础设施以及消费者习惯则进一步阻碍了转型进程（Meszaros等人，2021）。除了技术层面的挑战外，印度还面临着充电基础设施不足、制造业能力有限、原材料获取困难、供应链分散、多层治理结构不协调，以及由于价格过高、续航焦虑和消费者意识薄弱所导致的强烈需求端抵制等问题（Goel等人，2021b；Singh Patyal等人，2021）。因此，印度为分析电动出行转型中的系统性障碍提供了重要的研究案例。

电动汽车普及的障碍涉及技术、基础设施、制度、市场、结构、文化及行为等多个层面（Broadbent等人，2018；Berkeley等人，2017）。虽然这些挑战已有大量文献记载，但大多数研究都是孤立地进行分析，往往仅从狭隘的技术、经济或政策角度出发。这种孤立的分析方式忽视了那些从根本上决定技术转型的系统性动态关联，尤其是在像交通系统这样复杂的社交技术系统中（Shetty等人，2020）。

关于可持续转型的一系列研究强调了采用系统思维方法的重要性（Geels，2005；Geels，2004）。诸如多层级视角之类的分析框架能够揭示诸如电动汽车之类的新兴创新如何与现有的化石燃料驱动的交通社会技术体系，以及环境压力、政策优先级的变化和国际市场动态等更广泛的制约因素相互作用。这种分析视角非常适合用于研究印度的电动汽车转型，因为它能够揭示文化阻力、政策惯性、行业惯例、基础设施缺陷以及供应链脆弱性之间如何相互强化，从而形成可能加速或阻碍系统性变革的反馈循环。

无论采用何种社会技术分析框架，要将概念理解转化为有效的解决方案，都需要结合定性和定量方法。现有文献，尤其是针对印度的研究，大多停留在描述性层面，详细阐述了各种障碍，但在分析这些障碍之间的相互关系以及确定解决方案的优先级方面，方法论上还不够清晰（Patel等人，2024；Pamidimukkala等人，2023；Singh Patyal等人，2021）。因此，尽管人们已经了解了许多障碍，但对于它们之间的相互作用、哪些障碍对其他障碍的影响最大，以及应优先采取哪些政策和财政措施，仍知之甚少。

多标准分析方法，如决策试验与评估实验室法（DEMATEL）、解释结构模型法（ISM）以及交叉影响矩阵排序法（MICMAC），可以通过揭示因果关系、层级结构及依赖模式来弥补这一缺陷。这些方法能够将零散的见解转化为结构化的知识体系，提高结构的清晰度，发现因果循环，并为有效的政策设计提供系统的优先级建议（Feng等人，2024；Teymourifar和Trindade，2023；Matthews等人，2017）。

尽管集成方法已在供应链管理、风险分析及工业规划等领域得到广泛应用，但其在电动汽车转型领域的应用，尤其是在发展中国家，仍然十分有限。目前采用集成方法的电动汽车相关研究较为罕见，且多为初步性的、定性研究或范围有限的探索（Goel等人，2021b；James等人，2022；Singh Patyal等人，2021）。在印度，能够体现转型障碍之间复杂相互关系的实证研究也非常少。这一缺陷十分重要，因为它忽视了诸如基础设施缺陷对消费者犹豫态度的影响，或是政策不一致对市场分割的叠加效应，从而导致干预措施缺乏针对性。此外，目前还没有任何研究运用集成式的DEMATEL-ISM-MICMAC框架来系统分析印度电动汽车转型过程中各种障碍之间的相互关系及层级结构。为填补这一空白，本研究旨在探讨：（a）电动汽车生产和普及面临的主要障碍；（b）印度最突出的障碍有哪些；（c）这些障碍之间的相互关系及层级结构。

为回答这些问题，本研究采用了分阶段的方法。首先，借鉴社会技术转型领域的现有研究成果，构建了一个涵盖技术、基础设施、制度、文化及市场等多个维度的综合框架，用于识别印度电动汽车普及的障碍。该框架将全球范围内的研究成果与印度交通系统的特点相结合。其次，借助专家意见对障碍清单进行验证和情境化处理，使框架更具实证依据。这一过程形成了印度电动汽车转型过程中各障碍之间相互关系的结构化图谱，明确了这些障碍是如何相互作用、相互强化或相互制约的。

本研究为相关领域做出了三项创新性贡献。首先，它为印度电动汽车发展环境量身定制了一个系统的障碍分析框架，为转型研究提供了更具针对性的实证基础。其次，它在目前应用相对较少的领域中采用了集成决策方法。与那些依赖描述性或定性分析的研究不同，本研究量化了各种障碍之间的相互关系，揭示了它们的因果关系及层级结构，从而清晰地展现了电动汽车转型的结构复杂性以及系统内的关键驱动因素。第三，通过识别印度电动汽车转型过程中的系统级杠杆点，本研究为印度及其他面临类似资源限制、制度分散和社会技术锁定问题的发展中国家提供了可操作的决策建议。

本文的其余部分结构如下：第2节总结了有关电动汽车转型中社会技术障碍的现有文献；第3节介绍了障碍分析框架、研究方法及数据来源；第4节呈现了分析结果；第5节根据重要性对各种障碍进行了分类总结；第6节则对主要研究发现、研究局限性及未来研究方向进行了总结。

片段摘录

关于电动汽车转型障碍的文献综述
电动汽车的普及受到嵌入在更广泛的社会技术交通系统中的多种结构性约束的影响。这些约束源自技术、基础设施、制度框架、生产体系、市场以及社会规范之间的相互作用，共同决定了人们的出行方式及对电动汽车的接受程度。这些因素相互作用，可能会强化现有的交通模式，从而减缓向电动汽车等低碳替代方案的转型。要理解这些……

研究设计与范围
本研究采用三阶段的混合方法设计，探讨印度电动汽车转型过程中面临的关键障碍之间的关系（见图1）。第一阶段是对现有文献的全面梳理，旨在识别影响发展中国家电动汽车普及和生产的各种障碍，进而形成初步的分析框架。第二阶段则是通过专家评估来确定这些障碍之间的关联，同时运用DEMATEL方法……

文献与专家评估中发现的障碍
文献综述共确定了29项障碍，这些障碍被编码并归类为电动汽车社会技术体系中的六组，构成了初步框架，如表2所示。在“社会文化价值观与规范”这一类别中，SC1和SC2被单独列为不同的障碍，因为相关文献指出，车辆拥有所带来的象征意义与人们对汽油发动机的依赖是有所区别的（Pamidimukkala等人，2024；Schuitema等人，2013）。

讨论
本研究采用的集成方法有助于揭示专家所认定的各种障碍之间的相互依赖关系及层级结构，从而凸显出电动汽车转型的复杂性。研究结果表明，解决诸如电池供应链问题或政策缺陷等根本性问题，可能会产生广泛的系统性影响。这也表明，仅靠单一措施是无法实现顺利的电动汽车转型的，必须建立全面且综合的政策框架。

结论
通过对各种关系及因果关系的分析，可以看出，要实现有效的解决方案，就必须解决根本问题并充分利用各种相互依赖关系。尽管电动汽车具有巨大潜力，但仍有诸多因素阻碍其大规模普及。其中主要的挑战包括高昂的初始购买成本、充电基础设施不足，以及技术和安全方面的问题。除了消费者观念之外，电池创新、技术水平低下等方面也存在系统性难题。

资金支持情况
本研究得到了日本学术振兴会KAKENHI项目的资助，项目编号为21KK0014。

利益冲突声明
作者声明没有需要披露的利益冲突。

作者贡献说明
Roma Kandpal：撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、可视化、方法论、研究实施、形式分析、数据整理、概念构建。Izuru Saizen：撰写——审阅与编辑、验证、监督、资源协调、资金筹措。

利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本研究结果的已知财务利益或个人关系。

致谢
无。

Roma Kandpal | Izuru Saizen
京都大学全球环境研究研究生院，日本京都