Jak silnik Diesla uzyskał w Europie przewagę konkurencyjną

04.12.2015
Samochody z silnikami wysokoprężnymi nigdy nie cieszyły się popularnością w USA, zdominowały za to rynki europejskie. Zdecydowała o tym prowadzona w Europie polityka ochrony środowiska, w której za najważniejsze uznano zmniejszenie emisji dwutlenku węgla. To zadziałało jak cło importowe w wysokości 20 proc.

(infografika Dariusz Gąszczyk)


Amerykańska Agencja ds. Ochrony Środowiska (EPA) 18 września 2015 r. zarzuciła Volkswagenowi (VW) opracowanie złożonego systemu umożliwiającego oszukiwanie agencji zajmujących się ochroną środowiska podczas badań emisji tlenku i dwutlenku azotu (na oznaczenie obu gazów używa się skrótu NOx). Komunikat o złamaniu przepisów spowodował trzy dni później 20-proc. spadek notowań akcji VW. To reakcja na możliwe przywołanie do serwisów (recall) aż do 0,5 mln samochodów i grożące koncernowi grzywy w wysokości 18 mld dol. Prawdopodobną konsekwencją tego skandalu będzie zniknięcie aut z silnikami Diesla z amerykańskiego rynku po raz drugi w ostatnim 20-leciu przez to, że nie zostały spełnione przepisy regulujące kwestię emisji zanieczyszczeń.

W opublikowanej niedawno analizie Rodolfo Manuelli i Ananth Seshadri dokumentują powolne i długotrwałe upowszechnianie się wielu ważnych innowacji (zob. R. Manuelli, A. Seshadri, Frictionless Technology Diffusion: The Case of Tractors, „American Economic Review”, t. 104, nr 4, 2014 r., s. 1368–1391). Aby wytłumaczyć, dlaczego ciągniki zaczęto powszechnie stosować dopiero pół wieku od ich wprowadzenia na rynek, przywołują argument po raz pierwszy wysunięty przez Josepha Schumpetera – że potencjalni nabywcy odkładali zakup, licząc, że coś zyskają dzięki dodatkowym drobnym osiągnięciom technicznym (J.A. Schumpeter, Capitalism, Socialism, and Democracy, New York 1950, wydanie 3). Zupełnie inaczej było z wysokoprężnymi silnikami samochodowymi po 1989 r., kiedy zaczęto stosować silniki TDI. Przez dekadę udział samochodów z silnikiem Diesla w rynku europejskim zwiększył się z około 10 proc. do wskaźnika znacznie przekraczającego 50 proc., a nawet przewyższającego 70 proc. penetracji rynku w segmencie popularnych sedanów średniej wielkości. Ta poważna zmiana w branży samochodowej jest słabo znana poza Europą, a do tego – co zdumiewa – ignorują ją ekonomiści zajmujący się innowacjami.

Co umożliwiło tak szybkie upowszechnienie samochodów z silnikami Diesla? Dlaczego w latach 90. XX w. te pojazdy nie zdobyły znaczących udziałów w innych rynkach, przede wszystkim amerykańskim? W opublikowanej niedawno pracy przedstawiamy ogólną analizę przemiany tej branży w latach 90., przeprowadzoną na podstawie danych dotyczących rejestracji samochodów w Hiszpanii, gdzie wymienia się markę, model i rodzaj silnika (zob. E.J. Miravete, M.J Moral, J. Thurk, Innovation, Emissions Policy, and Competitive Advantage in the Diffusion of European Diesel Automobiles”, analiza ośrodka CEPR nr 10783, 2015 r.).

Cztery fakty pomagają zrozumieć szybkie upowszechnienie się w Europie samochodów z silnikami wysokoprężnymi: początkowe warunki rynkowe, zmiana upodobań kierowców, naśladownictwo technologii i polityka nastawiona na redukcję emisji gazów cieplarnianych, w której faworyzowano pojazdy z silnikami Diesla.

Ponieważ te samochody są zasadniczo produkowane tylko przez koncerny europejskie, realizowana w UE polityka w sprawie emisji zapewniała tutejszym producentom dużą przewagę konkurencyjną nad firmami z państw nienależących do Unii.

Warunki początkowe

Powszechnie się zakłada, że wielki udział aut z silnikami Diesla w europejskim rynku samochodowym to wynik obniżonej stawki podatku od oleju napędowego. Ta preferencyjna stawka podatkowa ma początek w europejskiej dyrektywie z 1973 r. o opodatkowaniu paliw, która miała doprowadzić do zharmonizowania opodatkowania energii w Europie po pierwszym kryzysie wywołanym przez ceny ropy. Do niedawna podatki od paliw naliczano na podstawie ilości (łatwiejszych do kontrolowania), a nie kaloryczności. Olej napędowy podlegał podatkowi na zasadach preferencyjnych, co miało ograniczyć negatywne skutki gospodarcze w rolnictwie i transporcie drogowym.

15 lat później, kiedy zaczęto stosować silniki TDI, w wyniku obniżonej stawki podatkowej istniała tylko niewielka nisza –10-proc. udział dużych samochodów osobowych i pojazdów handlowych z silnikami Diesla w rynku. Ta nisza umożliwiła jednak inne ważne zmiany. W 1990 r. bardzo wielu mechaników umiało naprawiać silniki Diesla i na każdej europejskiej stacji paliw znajdował się dystrybutor oleju napędowego, co zmniejszało koszty, które musieliby ponosić potencjalni nabywcy.

Szacunkowe ustalenia – zmiana upodobań

Aby wytłumaczyć szybkie upowszechnienie samochodów z silnikiem Diesla w okresie wyjątkowo niskich cen paliw, ustalamy szacunkowy model równowagi dla branży samochodowej w Hiszpanii. Tempo upowszechniania się aut z silnikami wysokoprężnymi w tym kraju jest reprezentatywne dla całej Europy. Ponieważ w ciągu dziesięciolecia szybko zmieniają się oferty producentów, nie można używać charakterystyki produktów jako czynnika decydującego o cenie, jak robią to Steven Berry ze współpracownikami (zob. S. Berry, J. Levinsohn, A. Pakes, Automobile Prices in Market Equilibrium, „Econometrica”, t. 63, 1995 r., s. 841–890). Z tego powodu, podobnie jak Amil Petrin i Boyoung Seo, umożliwiamy producentom samochodów wybór charakterystyki pojazdów (np. mocy silnika), aby maksymalizować oczekiwane przyszłe zyski (A. Petrin, B. Seo, Identification and Estimation of Discrete Choice Models when Observed and Unobserved Product Characteristics are Correlated, odbitka, University of Minnesota, 2015). Koncerny motoryzacyjne ponadto internalizują wpływ dokonanego przez nie wyboru cechy produktu na cenę, ale nagłe zmiany popytu prowadzą tylko do dostosowania cen, nie powodując relokacji produktów.

 

(infografika Dariusz Gąszczyk)

 

Z naszych szacunkowych ustaleń wynika, że kierowcy wolą mniejsze samochody, chętniej wybierają modele o wysokim stosunku mocy silnika do ciężaru i nie lubią aut importowanych (nieeuropejskich).

Upodobania jednak okazują się mocno zróżnicowane, gdy brać pod uwagę koszty ponoszone przez kierowców na zakup paliwa, osiągi i technologie stosowane w silnikach wysokoprężnych. Wprawdzie silniki Diesla nie cieszyły się wielką popularnością, gdy wprowadzono silniki TDI, ale w latach 90. opinie na temat tej technologii zmieniły się na korzyść (częściej widywano na drogach samochody z silnikami wysokoprężnymi). Nasze szacunki potwierdzają również, że produkty Chryslera i samochody sprowadzane z Azji są bardziej konkurencyjne od samochodów oferowanych przez europejskich producentów. Przyjmując za wielkość referencyjną koszty jednostkowe Renaulta, lidera europejskiego rynku, na wykresie z rys. 1 ukazujemy, że tylko Seat i Škoda, produkując stosunkowo tanie auta, mogą konkurować z koncernami spoza Europy.

Naśladownictwo

Timothy Bresnahan technologiami ogólnymi nazywa te, które inni producenci łatwo mogą skopiować i wykorzystywać, ograniczając przez to zyskowność innowacji (zob. T.F. Bresnahan, General Purpose Technology, w: B.H. Hall, N. Rosemberg [red.], Handbook of the Economics of Innovation, t. II, New York: North-Holland, 2010). Gdy VW wprowadzał silnik TDI, powinien był przewidzieć, że inne koncerny motoryzacyjne zastosują inżynierię odwrotną i po krótkim czasie zaproponują własne rozwiązania. Czy ten efekt rozlania spowoduje, że innowacja VW nie przyniesie zysków?

 

(infografika Dariusz Gąszczyk)

 

Wykorzystaliśmy nasz model do symulacji występujących na rynku konsekwencji dwóch sytuacji. Pierwsza to świat bez samochodów z silnikami Diesla, druga – świat, w którym VW jest jedynym producentem takich silników. Różnica między zyskami koncernu w obu scenariuszach to możliwe zyski osiągane dzięki innowacyjnemu zastosowaniu silników TDI. Porównanie z zyskami faktycznymi ukazuje uzyskany przez VW udział w zyskach z innowacji. Wykresy z rys. 2 wykazują, że w początkowej fazie upowszechniania się technologii silników wysokoprężnych VW prawdopodobnie doprowadził do spadku własnych przychodów ze sprzedaży samochodów benzynowych o niskim spalaniu, później jednak uzyskał ponad 30 proc. zysków z innowacji, co tylko na hiszpańskim rynku zapewniało około 250 mln euro rocznie.

Naśladownictwo i konkurencja powodują więc rozproszenie 2/3 zysków osiąganych dzięki innowacji. Zyskują na tym zwykle konsumenci, gdyż ceny są niższe, oferta szersza.

Polityka emisyjna i rynek europejski

Wreszcie trzeba powiedzieć o tym – to przypuszczalnie kwestia budząca największe zainteresowanie – że europejska mająca na celu ograniczenie emisji gazów cieplarnianych polityka europejska okazała się bardzo skutecznym narzędziem do popularyzowania samochodów z silnikami Diesla.

Ponieważ samochody z tymi silnikami produkowały (i produkują) przede wszystkim firmy europejskie, ta polityka zapewniała im przewagę konkurencyjną pozwalającą chronić europejski rynek motoryzacyjny przed konkurentami spoza Europy, którzy wcześniej nie inwestowali w tę technologię.

Nie wiemy, jakie wielkości emisji dwutlenku węgla i tlenków azotu należałoby przyjąć, aby właściwie rozwiązać rozmaite problemy ochrony środowiska, ani czy kiedykolwiek brano pod uwagę ochronę amerykańskiej albo europejskiej branży motoryzacyjnej, gdy opracowywano zasady polityki w sprawie emisji. Wykresy z rys. 3 ukazują po prostu wielkie różnice między normami obowiązującymi w USA i Europie w konkretnym momencie – w 2000 roku.

 

(infografika Dariusz Gąszczyk)

 

Czy jest możliwe, że te odmienne regulacje emisji spowodowały tak wielkie zróżnicowanie rynków motoryzacyjnych Europy i USA pod względem udziałów silników benzynowych i Diesla? O jakich jeszcze konsekwencjach pozwalają nam się dowiedzieć te odmienne zasady?

W 1990 r. w poprawkach do amerykańskiej ustawy o czystości powietrza (Clean Air Act) nakazano EPA ograniczenie emisji przez pojazdy samochodowe substancji powodujących kwaśny deszcz, m.in. NOx. Trójfunkcyjne konwertery katalityczne stosowane do zmniejszenia emisji z silników benzynowych nie mogą sobie poradzić z wysokimi stężeniami NOx powstającymi przy pracy silnika wysokoprężnego. Zamiast inwestować w prace badawcze, które pozwoliłby skonstruować silniki Diesla spełniające te wymogi, VW i Mercedes w ogóle przestały sprzedawać na rynku amerykańskim samochody z takimi silnikami. Czy tak samo stałoby się w Europie, gdyby obowiązywały ostrzejsze przepisy regulujące emisję NOx?

Ponownie używamy naszego modelu, aby przeprowadzić symulację występujących na rynkach konsekwencji w sytuacji coraz wyższych kosztów modernizacji stosowanych już silników Diesla w celu spełnienia tych wymogów. Wykres z rys. 4 ukazuje udziały silników benzynowych i Diesla w rynku UE i rynku pozaunijnym. Zaznaczono zakres wyrażonych w euro z 1994 r. kosztów modernizacji przeprowadzonej w 2010 r. z zastosowaniem niedrogiego pochłaniacza NOx z mieszanki ubogiej oraz drogiego układu selektywnej redukcji katalitycznej (SCR). Przy zastosowaniu rozwiązania droższego (układu SCR) rynkowy udział samochodów z silnikami wysokoprężnymi spada poniżej 10 proc. przed wprowadzeniem silników TDI.

I w USA, i w Europie zaostrza się normy coraz bardziej, ale władze amerykańskie zawsze większą wagę przykładały do emisji tlenków azotu niż dwutlenku węgla. Jeżeli obecne zarzuty EPA są słuszne, oznacza to prawdopodobnie, że VW ponownie postanowił zrezygnować z inwestycji, które pozwoliłyby spełnić dzisiejsze wymogi, gdyż przez zastosowanie „oszukańczego rozwiązania” emisje NOx redukowano jedynie podczas testowania samochodów. Przy zwykłym użytkowaniu emisje NOx z pojazdów sprzedawanych przez VW były 10–40 razy większe od wielkości dopuszczalnych w normach. Ten skandal nieoczekiwanie potwierdza słuszność naszej konkluzji, że obowiązujące od 1994 r. w USA rygorystyczne przepisy regulujące emisję NOx tłumaczą, dlaczego na rynku amerykańskim nie przyjęły się samochody z silnikami Diesla. Po latach prób ponownego wprowadzenia w USA aut z tymi silnikami praktyki VW prawdopodobnie doprowadzą do drugiego wycofania pojazdów z silnikami wysokoprężnymi z amerykańskiego rynku samochodowego.

 

(infografika Dariusz Gąszczyk)

 

Wykresy ukazują jeszcze jeden ważny wynik, mianowicie zbieżność celów agencji zajmujących się ochroną środowiska, które dążą do zmniejszenia emisji dwutlenku węgla, oraz koncernów motoryzacyjnych. Europejskie agencje ochrony środowiska chcą faworyzować produkcję samochodów z silnikami Diesla, gdyż pozwalają zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych, a europejscy producenci chcą sprzedawać auta z tymi silnikami, bo europejscy kierowcy je lubią, przedkładając je nad importowane samochody benzynowe o niskim spalaniu. Ponieważ wzrastają koszty modernizacji samochodów z silnikami Diesla i maleje ich udział w rynku, zwiększa się udział pojazdów importowanych z silnikami benzynowymi.

Tak więc łagodne europejskie przepisy regulujące emisje NOx zapewniają europejskim producentom ochronę przed samochodami importowanymi przede wszystkim z Azji. W 2000 r. łączny udział pojazdów importowanych w rynku wynosił 11,8 proc., natomiast w założonym w naszej kontrfaktycznej analizie świecie bez samochodów z silnikami Diesla ten udział doszedłby do 19 proc.

O tym, że krajowa polityka wewnętrzna może zastąpić cła importowe, wiadomo co najmniej od czasu publikacji Jagdisha Bhagwatiego i Vangala Ramaswamiego z 1963 r., ale rzadko podejmowano próbę pomiaru (zob. J. Bhagwati, V.K. Ramaswami, Domestic Distortions, Tariffs, and the Theory of Optimum Subsidy, „Journal of Political Economy”, t. 71, 1963 r., s. 44–50). Za pomocą naszego modelu równowagi oceniamy, jakie cło importowe wywołałoby zmniejszenie udziału samochodów sprowadzanych do UE z 19 proc. do 11,8 proc. w sytuacji, gdy nie byłoby samochodów z silnikami Diesla. Dochodzimy do wniosku, że europejskie regulacje ochrony środowiska zapewniają takie same skutki jak cło importowe na poziomie 19,6 proc. – około dwukrotnie wyższym od nominalnej stawki celnej obowiązującej w tamtym czasie. Najważniejszym krajem odróżniającym się od pozostałych dużych europejskich rynków samochodowych jest Francja. W 2000 r. udział pojazdów sprowadzanych z Azji w tamtejszym rynku zaledwie nieco przekraczał 5 proc. Europejska polityka ochrony środowiska przynosi więc w tym kraju takie same skutki, jak dałoby aż 35,3-proc. cło importowe.

Wpływ na biznes

Historia szybkiego upowszechnienia się samochodów z silnikami wysokoprężnymi w krajach europejskich to fascynujący przedmiot badań umożliwiający obserwację zmiany upodobań i naśladowania technologii ogólnej, być może niezamierzonych skutków norm regulujących emisje oraz polityki branżowej i inicjatyw służących ochronie handlu. Nasza analiza ukazuje, jak wykorzystanie modeli równowagi strukturalnej z założeniem oligopolicznych rynków pozwala ocenić implicytne koszty regulacji, a także dowodzi, że prowadzona w jakimś kraju polityka ochrony środowiska może być potężnym narzędziem służącym ochronie krajowych producentów w świecie, w którym porozumienia handlowe ograniczają możliwości stosowania ceł. Podobnie jak cła, programy polityki ochrony środowiska mogą prowadzić do istotnych przypadków nieefektywności. W omawianej przez nas sytuacji umożliwia się nadmierną przewagę rynkową krajowym producentom samochodów. W zależności od kosztów alternatywnych w przypadku każdego rodzaju emisji może to skłaniać kierowców do nabywania technologii najmniej pożądanej.

Eugenio J. Miravete jest profesorem ekonomii politycznej wykładającym na Uniwersytecie Teksańskim w Austin, profesorem wizytującym prowadzącym badania na Uniwersytecie Anglii Wschodniej oraz członkiem zespołu badawczego Ośrodka Badań Polityki Gospodarczej (CEPR).

Maria J. Moral wykłada na Wydziale Ekonomii Stosowanej UNED.

Jeff Thurk wykłada na Wydziale Ekonomii Uniwersytetu Notre Dame.

Artykuł po raz pierwszy ukazał się w VoxEU.org (tam dostępna jest pełna bibliografia). Tłumaczenie i publikacja za zgodą wydawcy.

 


Tagi


Artykuły powiązane

Popularne artykuły

test