我國傳統制造業低碳化驅動因素研究

唐德才，李長順，華興夏

（南京信息工程大學 經濟管理學院，江蘇 南京 210044）

一、引 言

人類正面臨著氣候變化帶來的嚴峻考驗。地球生態的可持續發展逐漸成為人類經濟發展中的焦點。企業作為人類經濟活動中的關鍵主體，在氣候變化中扮演著非常重要的角色。尤其是制造企業作為經濟社會的主要支柱力量，其自身的可持續發展問題尤為突出。中國的改革開放帶來了傳統制造業的飛速發展，國際上的許多制造業基地正向有著豐富自然資源和人力資源的中國大陸轉移。中國制造業占世界制造業的份額也由改革開放初的1%提高到如今的10%，中國逐漸成為世界的制造中心［1］。然而，傳統制造業的高能耗、高污染和低附加值，導致中國在經濟得到大發展的同時，付出了沉重的環境代價，“低碳經濟”應運而生。2009年哥本哈根氣候大會將低碳經濟提升到新的高度，中國政府在此會議上首先做出了減排承諾，表明中國走低碳經濟道路的決心─我國傳統制造業必須走低碳制造的道路。

二、低碳經濟與制造業低碳化

（一）低碳經濟的提出及發展

2003年，英國能源白皮書《我們能源的未來：創建低碳經濟》率先提出“低碳經濟”的概念。所謂低碳經濟是指在可持續發展理念指導下，通過技術創新、制度創新、產業轉型、新能源開發等多種手段，提高能源利用率，盡可能減少煤炭石油等高碳能源消耗，減少溫室氣體排放，達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏的一種經濟發展模式。2007年12月，《聯合國氣候變化框架公約》第13次締約方大會在印度尼西亞巴厘島舉行，會議重點討論“后京都”問題并通過了“巴厘島路線圖”。2009年12月7日至19日，舉世矚目的《聯合國氣候變化框架公約》締約方第15次會議在丹麥首都哥本哈根舉行。大會堅持《聯合國氣候變化公約》及其《京都議定書》的雙軌制，進一步明確發達國家和發展中國家在“共同但有區別的責任”原則下，分別應當承擔的義務和采取的行動。這次會議將人類對氣候變化的關注推到了一個前所未有的高度，也為更好的打造低碳經濟的社會指明了方向［2］。

（二）低碳制造的本質與內涵

國內許多學者對低碳經濟進行了積極探討，并取得一定的成果。方時姣認為低碳經濟是一種新型的經濟發展模式，與可持續發展理念和環境友好型社會構建理念等存在內在一致性。是當前大力推行節能減排和循環經濟下產生的社會經濟成本最低，能夠改善地球的生態系統自我調節能力的經濟模式［3］。莊貴陽提出低碳經濟是在不影響社會發展的前提下，盡量減少溫室氣體的排放，依靠技術創新和政策措施，以技術進步和制度創新為依托的能源革命［4］。鮑健強、苗陽、陳鋒提出我們既要從產業結構、能源結構調整入手，轉變高碳經濟發展模式，也要從產業鏈的各個環節上以及在產品設計、生產、消費的全過程中尋求節能途徑，推廣節能技術；大力開發可再生能源，大力發展低碳產業、低碳技術、低碳農業、低碳工業、低碳建筑、低碳交通等，把低碳經濟的理念滲透到社會各個領域，形成良好的發展低碳經濟的社會氛圍和輿論環境［5］。孫寧運用LMDI的時間序列分解法分析了影響制造業碳排放的主要因素，得出技術進步引起的能源強度降低使得制造業碳排放減少明顯［6］。

制造業已經成為經濟社會的主要支柱力量，沒有制造業的低碳化發展，“低碳經濟”將是空中樓閣。“低碳”已經成為社會的一個時尚名詞，它代表健康、科學的生活方式，在消費領域已成為一種時尚的消費觀。消費者的需要就是市場，然而消費者消費理念的轉變迫使制造企業重新審視自身的經濟增長方式。日益嚴重的環境問題迫使制造業必須走低碳制造的道路。

對低碳制造可以從不同的角度來理解。從科學發展觀角度，低碳制造是經濟發展方式、人類生活方式的一次革新。它將全方位地促動改造建立在化石燃料基礎上的現代工業文明轉向生態經濟和生態文明。從能源效率角度，低碳制造的實質是提高能源效率，最大限度地減少化石能源的消耗，建立以低能耗、低污染為基礎的制造企業生產方式。在發展模式上，低碳制造從宏觀上確立了低碳發展的方向，中觀層面結合了節能減排的發展方式，在微觀層面上利用碳中和技術。綜合分析，制造業的低碳制造實質上是一種戰略的選擇。

三、傳統制造業低碳化驅動因素

（一）自然資源、能源資源約束的驅動

中國的自然資源主要包括土地資源，水資源，礦產資源，森林資源等。自然資源是人類生存和發展的物質基礎，但是隨著社會的不斷發展，自然資源越來越呈現稀缺性。以礦產資源為例，2006年鐵礦石對外依存度高達50%。根據國土資源部對中國礦產資源儲量的分析和預測，到2020年，中國將面臨10種礦產資源的短缺，9種礦產資源的嚴重短缺［7］（見表1）。礦產資源的短缺迫使中國面臨著礦產資源的約束。

表1 到2020年中國礦產資源可供使用量

資料來源：國土資源部，中國礦產資源供應情況。

自然資源是制造業生存和發展的重要資源，我國自然資源的約束嚴重制約著制造業的發展。這要求制造業要從自身的生產方式和生產工藝出發，尋求新的發展路徑。而低碳制造的提出無疑給制造業提供了一條改變生產發展的道路。同時自然資源約束的既定事實也強力地驅動著制造業向低碳化發展。

我國制造業發展也面臨嚴重的能源資源約束。2009年，中國的能源生產總量為274618萬噸標準煤，能源消費量為306647萬噸標準煤。可以計算出中國可供消費的能源總量中10.4%的能源是從國外進口的。2008年中國主要的能源資源狀況如圖1所示。

圖1 2008年中國主要的能源資源狀況

中國的能源消費總體上體現為：①能源的供給對外依賴性強；②使用的多為一次性能源，能源的再利用率低。中國能源的消耗總量已經由2005年的235997萬噸上升到2009年的306647萬噸。總體來說，中國是一個能源消費大國。以原油為例，2008年中國原油生產量為27358萬噸。據圖1顯示，2008年原油消費量為35496萬噸，其中僅制造業的使用量就高達34028萬噸，占原油消費總量的96%。中國原油對外依存度從2008年的48%，到2009的50%首次突破“國際警戒線”，再到2011年的55%。中國制造業已經成為原油消耗大戶。預計到2020年，中國石油需求達每天950萬桶，原油產量達約3.7億噸。很明顯，目前石油資源的緊缺對于占其消費總量絕大多數的制造業來說是一個嚴重的約束，這也埋下了高碳排放的隱患，同時反映出制造業低碳化的提出，無疑給能源約束下的制造業提供了一條新的發展思路。

（二）高能耗驅動制造業低碳化進程

低碳制造是針對高碳制造而言。高碳制造即高能耗低產出的制造模式。如今的低碳制造可能會隨著技術的進步成為未來的高碳，所以高碳制造和低碳制造并沒有一個量化標準。之所以說我國制造業屬于高能耗的高碳制造是相對而言。能耗通常以能源強度來表示，即單位GDP的能源用量。制造業作為我國的支柱產業和能耗最大的產業，其能源強度的下降是我國總體能源強度下降的關鍵所在，也是制造業低碳化進程的關鍵所在。

一個國家能耗的高低在一次能源使用量上可以清晰地體現出來。以下選取北美洲、中南美洲、歐洲、中東、非洲、亞太地區中的世界主要發達國家和發展中國家，對其2005—2010年一次能源消費量與中國進行對比分析，見表2。

表2 2005—2010年世界主要國家一次能源消費量單位：百萬噸油當量

制造業是我國能源消費的最大產業，因此我國一次能源消費量的多少能夠明確地反映出我國制造業一次能源消費量的高低。據《BP世界能源統計2010》顯示，由于金融危機的影響，2009年全球一次能源消費下降了1.5%，這是1982年來的首次下降。其中經合組織（OECD）工業化國家的能源消費同比下降5%，超過GDP下降幅度，OECD國家2009年的能源消費量甚至低于10年前的水平。但是同期由于受到中國能源需求上漲的影響，非OECD國家的能源消費量增長了2.7%，超過GDP增速。根據表2，中國2009年一次能源消費為2187.7百萬噸油當量，占世界的19.2%，略低于美國的19.4%。2010年中國一次能源消費為2432.2百萬噸油當量，占世界的20.3%，超過美國的19.0%，是日本的4.9倍，德國的7.6倍，英國的11.6倍，印度的4.6倍，南非的20.1倍。由圖2可以明顯地看出2005—2009年，中國的一次能源消費要遠遠高于除美國以外的其他國家，而2010年更是超過了美國，成為世界上一次能源消費量最大的發展中國家。

圖2 2005—2010年世界主要國家一次能源消費量（單位：百萬噸油當量）

生產總值能耗比即能源強度，是能源的消費總量與國內生產總值（GDP）的比值，用來衡量一個經濟體的能源利用效率。對于能源消費量和經濟總量來說，能源強度只是一個外生變量，即不是能源消費量和經濟總量決定了能源強度，而是能源強度和經濟總量決定了能源消費量［8］。據表3顯示，2008年中國能源強度是世界平均能源強度的2.5倍，是美國的4倍，日本的8.8倍，德國的4.8倍，英國的6.6倍，印度的1.1倍，巴西的1.1倍。據圖3統計顯示，2008年中國的能源消耗達到了1370.7百萬噸標準油，大約占世界能源消耗的16.3%。據圖2所示，我國一次能源消費量仍在不斷上漲，甚至帶動其它國家一次能源消費的上漲。高能耗意味著低能源利用率，加之中國存在自然資源和能源資源的約束，這更加驅動著我國傳統制造業提高能源利用率，向著低能耗高效率的低碳制造轉變。

表3 2005—2008年世界主要國家生產總值能耗比單位：百萬噸標準油/十億美元

圖3 2005—2008年世界主要國家能源消費總量（單位：百萬噸標準油）

圖4 2005-2008世界主要國家國內生產總值

（三）碳減排壓力驅動中國傳統制造業低碳化

化石能源是溫室氣體排放的最主要因素。2010年世界一次能源消費中，化石能源的比重占了87%，而核電和水電只占11.7%的份額［9］。不同的化石能源碳含量也不相同，其中煤炭含量最高為25.5Kg/GJ，石油次之為19.26 Kg/GJ，再次是天然氣為15.3 Kg/GJ［10］。

由圖5，中國使用的含碳量最高的煤炭量為70.5%，略低于南非的73.4%，是美國的3.1倍，日本的2.9倍，法國的14.7倍。而使用含碳量低于煤炭的石油，天然氣均低于美國等發達國家。核能，水電等無碳能源更是低于美國等發達國家。雖然能源結構并不是決定碳排放量的關鍵因素，但是在一定層面上反映出制造業碳排放情況。

圖5 2010年中國與世界主要國家能源消費結構

圖6對2009—2010年全球主要發達國家和發展中國家的一次能源消費（按燃料劃分）進行了詳細的統計，進而計算出2010年世界主要國家一次能源增長，并作出統計分析。如圖7所示，與世界主要發達國家和發展中國家相比，中國煤炭消費增長勢頭依然強勁，而核能等清潔能源則增長緩慢。這從一定程度上反映未來中國依然面臨著非常大的碳減排壓力。胡錦濤在2009年9月召開的聯合國氣候變化峰會上提出中國進行碳減排的目標：一是到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放量比2005年有顯著下降。二是爭取到2020年非化石能源占一次能源消費比重達到15%左右。首先看一下我國在2009年與部分發達國家碳排放強度的比較。

圖6 2009—2010世界主要國家一次能源消費統計（按燃料劃分）

圖7 2010年世界主要國家一次能源增長統計（單位：百萬噸油當量）

表4中，中國的碳排放總量為7219.2百萬噸，占世界碳排放量的19.12%，四個發達國家的總排放量為9923.7百萬噸，占世界排放量的26.28%。由此數字就能看出，中國的碳排放量是比較巨大的。

表4 2009年中國與部分發達國家碳排放量占世界比重

表5 2009年中國與部分發達國家的GDP及占世界比重

根據表4和表5對比可以看出，中國的碳排放量占世界碳排放量19.12%，而GDP僅占世界的7.14%；美國的碳排放量占世界的18.44%，GDP卻占了世界的23.44%。在相近的碳排放情況下，美國GDP是中國的2倍還要多。這也更加說明中國屬于高排放低產出國家。

由表4和5中的數據，根據碳排放強度公式進行計算，得出如下結果，如表6。

表6 中國與部分發達國家碳排放度比較單位：噸/萬美元

根據表6，世界平均碳排放度為6.2，美國，日本，德國，英國四個發達國家的碳排放度均低于此值。中國的碳排放強度為16.7，是美國的3.4倍，日本的6.2倍，德國的6.2倍，英國的7倍，比世界的平均值還高出10.5。

根據以上對表中數據的分析可以得出，雖然能源結構不能夠直接反映碳排放量的大小，但是根據對2009年中國與部分發達國家碳排放強度的比較、計算、分析，可以看出中國屬于高碳排放國家。隨著“后京都”（“后京都”的最大特征就是發展中國家將承擔起一定的減排溫室氣體責任）時代的到來，中國傳統制造業作為碳排放的典型企業面臨著巨大的碳減排壓力。

（四）國際間低碳壁壘驅動低碳制造

國際貿易是經濟活動的主要內容之一。在如今倡導的低能耗低污染的經濟發展模式下，傳統制造業承受著來自各方面低碳制造的壓力。各國間為了創造就業，保護本國產業，均制定了有利本國的征稅條款。碳壁壘的表現形式主要是通過征收碳關稅，推行碳標簽等。

“碳關稅”最早由法國前總統希拉克提出，并在美國2009年《美國清潔能源法案》中首次成為法律條文。碳關稅是指對高能耗進口產品征收二氧化碳排放稅。以美國為首的發達國家解釋征收碳關稅的理由是為了避免本國傳統制造業處于不公平競爭狀態懲治那些不承擔減排義務的發展中國家［11］。然而在經濟發展的初期，工業化往往和一國的現代化水平緊密相連。我國的工業化過程就是傳統制造產業對碳不斷依賴的過程，這種依賴是傳統制造業發展的必經階段，也是我國經濟增長不可逾越的過程。隨著中國加入WTO，我國對國際市場也產生很大的依賴性。但是在國際競爭中卻是“三流企業做產品，二流企業做品牌，一流企業做標準”。發達國家為了提高其產品的競爭力，在產品的生產過程和產品標準上增添了許多對環境的要求，使碳關稅的決定權和解釋權全部掌握在他們自己手中。碳關稅實質上就是發達國家為了限制發展中國家的發展和保護本國的制造企業，力求通過制定生產單位產品的碳排放指標來限制發展中國家經濟的發展。以鋼鐵為例，我國向美國出口鋼鐵，美國向我國征收30美元/噸的關稅。這將使中國向美國的出口下降近1.7%，當征收的關稅上調至60美元/噸時，出口將下降2.6%。這就要求我國傳統制造業在生產經營中主動降低碳排放量，從而達到打開發達國家市場大門的目的。

（五）政府的外部強制性及制造業內部驅動力

缺乏外部推動力的制造企業對環境問題的關注相對較少，而政府作為民眾的代言人和確保社會經濟可持續發展的主要推手，在環境和資源方面必然對制造企業有諸多的強制性要求。近年來各國政府對制造企業的環境政策日益嚴苛。是否發展低碳制造已經不是制造企業自身的選擇問題，而是成為制造企業自身是否能夠繼續生存和發展的問題。政府的積極倡導和推動是制造企業選擇低碳制造的主要推動力。缺乏這一強制性力量，追求利潤最大化的傳統制造業往往不會主動關注自身運營是否確保了整個社會經濟的可持續發展問題。如果政府放松對環境問題的管制，幾乎所有的制造企業都有可能成為環境問題的制造者。目前我國的地方政府在關注GDP增長的同時，也已經意識到發展綠色產業，引導制造業實施環境友好運營的重要性，政府行政業績的考核內容中也逐漸增加了環境指標。國家提出的科學發展觀的重要思想，無疑對地方政府發展低碳制造，引導制造業低碳化運營方面具有很大的促進作用。

企業是以盈利為目的的經濟組織，任何影響企業盈利的行為都是企業極力回避的。如果傳統制造業為了低碳發展而喪失經濟性和盈利性，那么任何制造企業都沒積極性去做。然而制造業的低碳化能夠降低資源和能源的消耗，降低企業對環境的負面影響，產生了較大的社會效益。這實際上也是中國制造企業低碳化的起步。邁克爾·波特（Michael Porter）認為制造業的低碳制造的提出，實際上對于企業來說是節省了成本，由此為企業帶來了競爭優勢［12］。為了企業自身的可持續發展，制造企業對能源消耗的邊際成本必然上升極快。這一狀況也會引致企業的生產成本迅速上升，最終使企業陷入資金困境。為了避免上述現象的發生，不少企業已經開始尋求新的低碳能源。可以看出，制造業開始關注提高能源利用率。事實上提高了能源利用率，也就意味著碳排放的減少。

（六）制造企業意識的增強及消費者環境意識提高的驅動

低碳經濟的提出增強了制造業對低碳制造的認識：一是對有限的環境容量的認識。以制造業為主要經濟支柱的中國工業經濟體系所排放的二氧化碳量并沒有減少的跡象。但是地球大氣層的環境容量是有限的，它不可能無限度地承載溫室氣體—主要是二氧化碳。科學家認為，當二氧化碳的含量超過550PPM時，會導致氣候變暖、冰川融化、海平面上升、極端氣候頻繁等。把全球溫室氣體控制在環境所能承載的范圍內，傳統制造業低碳制造勢在必行［13］。

消費者環境意識的提高也影響著低碳制造的進程。比如國內銷售的家用電器一般標注有能效等級。能效等級是表示家用電器產品能效高低的一種分級方法。等級1表示產品有國際先進的節電能力，等級2表示產品比較節電，等級3表示產品能效是市場的平均水平，等級4表示產品能效低于市場水平，等級5是產品市場準入指標。雖然能效等級高的產品價格普遍高于能效等級低的產品，但是消費者在購買時逐漸傾向于具有一級能效的家電。因為具有一級能效的家電在節省使用費用的同時可以極大的減少電力消耗所帶來的環境破壞。與此同時，這也給企業創造了高能效等級的市場。日本企業家松下幸之助說過：“一個企業如果不關注盈利，那么這個企業就是在犯罪”。只有滿足消費者的需要，企業才能盈利，才能實現企業的目標。如今消費者在消費過程中對于產品的環境要求日益提高，這給制造企業帶來新的利益增長點的同時，也向企業提出了低碳化要求。

四、研究結論及建議

中國傳統制造業作為中國經濟的支柱產業，其低碳制造的發展勢在必行。本文通過對國內自然資源、能源資源約束情況的概括闡述，以及通過中國與美國、日本等部分發達國家國內生產總值能耗值比、一次能源消費量對比分析得出中國是一個能源消費大國且是一個能耗較高的國家。高能耗意味著低能源利用率以及高排放，資源環境壓力堪憂。通過對中國與美國、日本等發達國家能源消費結構、碳排放占世界比重、GPD占世界比重等相關數據的分析比較得出：中國以世界7.14%的GDP，排放了世界19.2%的二氧化碳，中國的碳排放度比世界的平均值還高出10.5，中國高碳排放已經給世界帶來了巨大的壓力。同時國際間碳壁壘的存在也迫使中國制造業尋求低碳發展路徑。政府的外部壓力、制造業內部動力以及低碳理念深入人心，給中國傳統制造業帶來嚴峻挑戰的同時，也帶來了動力。

（一）發展循環經濟，實現自然資源的可持續利用

自然資源作為制造業發展的最基本因素，其合理的開發利用是制造業持續發展的物質基礎和基本條件。由于近幾年外來資本的大量涌入，中國制造業也迅速地發展和崛起。中國經濟迅速增長的同時，也將自然資源和能源資源推向了約束邊界。循環經濟的提出為解決中國自然資源和能源資源的約束打入一計強心針。循環經濟是一種建立在物質高效清潔利用以及不斷循環基礎上的經濟發展模式，組成了一個從“資源→產品→再生資源→再生產品”的循環過程［14］。這種循環模式的出現可以將制造業的生產對環境的影響降低到最低程度。循環經濟的提出也要求制造業在發展過程中要遵循節約原則，同時對自然資源的利用不能超過生態供給的閥值并尋找和開發自然資源的替代產品。

（二）提高能源利用率

能源強度即單位GDP所消耗的能源量。提高能源利用率也就是降低能源強度。使制造業能源強度下降的本質是制造企業必須要在體制上有所創新、管理水平上有所提高和節能技術上有所進步。在我國存在許多高能耗低產出的傳統制造業小作坊。這些企業缺乏資金來更新設備和獲取技術從而改變其能源利用率，這樣的企業必須予以淘汰。2000年鋼鐵、水泥、乙烯的單位產品實物耗能的指標國際先進水平只分別為國內先進水平的20.9%，44%和69.7%。是年中國礦產資源總回收率的30%，比世界先進水平低20個百分點［15］。這些數據也說明我國有很大的能源下降空間。

（三）優化能源結構

能源因素一直以來都是影響環境和碳排放的重要原因。根據表圖5的數據，可以看出中國的能源消費結構中，煤炭的使用量遠遠高于發達國家。而在三種化石能源中，煤炭的含碳量最高，為25.5Kg/GJ。其次是石油和天然氣，而核能和水電屬于無碳能源。所以我們應該首先考慮利用石油和天然氣來替代煤炭，這能在一定程度上減少二氧化碳的排放。由于我國資源稟賦的問題，我國的能源主要還是以煤炭為主，這種替代不可避免的具有局限性。其次，在保證安全的情況下，增加核電站的數量，發展核能。由于日本福島核電站慘痛教訓，世界對于核能的安全問題尤為重視。不過核能技術作為我國比較成熟的技術，只要稍加利用，就能為我國的碳減排減壓。核能的利用能夠大幅度減少化石能源總量的利用—也只有在化石能源總量下降的前提下，優化能源結構才有意義。

（四）依靠技術進步推動制造業低碳發展

制造業進行低碳制造時，能源利用率的提高很大程度上是依靠技術的進步作為支撐。目前，我國制造業低碳技術的來源主要是兩種，第一種是通過技術學習，技術模仿，在使用技術的過程中進行創新。既可以從發達國家引進技術，也可以從掌握低碳技術的發展中國家引進。這種方式的優點是學習周期短，缺點是成本高昂。第二種是自主創新。由于技術創新的不確定性、周期長、成本高、市場風險大、對政府和企業的投資要求很高，這樣技術的應用成本比較高［16］。如果自主創新的技術不能完全應用到制造業生產中去，或者不適應制造企業的需要，則意味著成本更加高昂。技術的引進、學習和開發對于推動制造業低碳發展起著關鍵性的作用，對能源強度變化的減排作用尤其顯著。但是由于我國產業結構的約束使得制造業以勞動密集型為主，技術缺乏創新，所以產業結構調整對于推動制造業低碳化發展尤為重要，產業結構優化也是技術進步的宏觀表現。

（五）政府的適當干預

碳壁壘的存在是對出口企業的考驗，同樣也是對我國政府的考驗。政府通常是以補貼的形式對產業發展進行引導。補貼是政府實施政策干預的一種常見形式，是政府通過直接或者間接地補貼消費者或者生產者從而使其降低成本，增加所得，實現政府的政策目的。

低碳壁壘的出現嚴重限制著高碳企業的發展，而高碳產業的發展關系到我國多數人的就業問題。因此，政府應當出面做出適當干預，有計劃地對高碳企業進行技術改造扶持，提高企業的國際市場的競爭力。給予優惠的貸款政策幫助企業優化產業結構，提高資源利用率。由于低碳產業在我國的經濟格局中地位不如高碳產業，使低碳產業發展緩慢，規模小，國際國內市場也小。所以政府應該給予低碳產業適當的財政補貼，引導高碳產業向低碳產業轉型，為低碳產業創造良好的經濟環境，幫助企業快速成長，實現制造業的低碳發展，打破低碳壁壘。

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