低碳經濟背景下的高端裝備制造業發展研究

周樂天 湖南師范大學

低碳經濟背景下的高端裝備制造業發展研究

周樂天 湖南師范大學

碳排放問題一直是全世界關注的熱點問題，近年來中國制造業低碳化發展已經初見成效，本文主要探究的是高端裝備制造業作為制造業低碳化發展的工具的同時自身如何實現低碳化。通過碳排放模型計算出高端裝備制造業近五年的單位GDP碳排放量，分析能源結構、產業結構對碳排量的影響，發現高端裝備制造業的碳排量正穩步降低，如何更進一步實現低碳經濟、綠色循環經濟值得我們進一步探索。

高端裝備制造業 低碳經濟 碳排量

一、低碳經濟

（一）低碳經濟的科學內涵

低碳經濟是指通過技術創新、制度創新、產業轉型、新能源的開發和能源結構調整等多種手段，盡可能的減少煤炭、石油等高能耗能源的消耗，減少二氧化碳、制冷劑、甲烷等溫室氣體的排放，從而達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏的可持續發展的經濟形態。低碳經濟不僅是調節經濟結構，轉變經濟發展方式的必然選擇，更是我國制造業尤其是高端裝備制造業的發展方向。

（二）高端裝備制造業低碳化發展政策和背景

針對制造業面臨的資源利用效率低、環境污染嚴重、高端裝備制造業發展滯后等問題，2015年3月5日國務院總理李克強在十二屆全國人大三次會議政府工作報告中提出的《中國制造2025》中，明確將“綠色發展”定為基本方針之一；“全面推行綠色制造”作為重點戰略任務之一；將“綠色制造”、“高端裝備創新”定位為制造業改革創新的重大工程；制定出具體的碳排量指標：單位工業增加值二氧化碳排放量2020年比2015年下降22%，2025年比2015年下降40%。

不僅我國正積極推行清潔生產和綠色制造來降低碳排量，控制制造業碳排量早已成為全世界發達國家、發展中國家達成的共識。2015年11月30日至12月11日，第21屆聯合國氣候變化大會（2015巴黎氣候大會）上，以“共同但有區別”為原則，確定了2020年后國際社會將分擔的責任。發達國家減排至少20%～40%，并為發展中國家提供資金和技術支持；發展中國家需量力而為絕不置身事外。中國則提出了爭取在2030年二氧化碳排放量達到峰值，2030年碳強度比2005年降低60%～65%，非化石能源占一次能源比重達20%左右，森林蓄積量增加45億立方米的長期目標。

除此之外，2015年9月25日習近平主席與奧巴馬發表的中美氣候變化聯合聲明中提出了一些短期具體目標，并將這些碳排量目標和制造業緊緊地聯系在一起：計劃于2017年啟動覆蓋能源、鋼鐵、化工、造紙、有色金屬冶煉等核心工業制造業的全國碳排放交易體系；推動低碳建筑和低碳交通，到2020年城鎮新建建筑中綠色建筑占比達50%，大中城市公共交通占機動化出行比例達到 30%；2016年制定完成下一階段載重汽車整車燃油效率標準，并于2019年實施；進一步降低氫氟碳化物的排放量，如到2020年能有效控制三氟甲烷（HFC—23）排放。

這意味著中國在未來的15年內將快速進入低碳時代，發展低碳經濟。制造業尤其高端裝備制造業作為節能減排的關鍵領域，低碳化、清潔化、循環化、信息化將成為歷史必然的選擇和趨勢。

二、我國高端裝備制造業現狀分析

（一）高端裝備制造業的概念

裝備制造業是為國民經濟和國防建設進行簡單再生產和擴大再生產提供生產技術裝備的工業的總稱，即“生產機器的機器制造業”，高端裝備制造產業“高端”主要表現在三個方面：第一，技術含量高，表現為知識、技術密集，體現多學科和多領域高精尖技術的繼承；第二，處于價值鏈高端，具有高附加值的特征；第三，在產業鏈占據核心部位，其發展水平決定產業鏈的整體競爭力。高端裝備制造產業作為智能制造業的重要組成部分必然成為帶動整個裝備制造產業升級的重要引擎，成為戰略性新興產業發展的重要支撐。2014年10月，國家統計局對高端裝備制造業進行了重新定義，主要包括智能制造裝備、船舶與海洋工程裝備、節能環保裝備、軌道交通設備、航空裝備、新能源裝備、汽車制造、衛星及應用、重要基礎件等九大項102個種類。

（二）中國高端裝備制造業的現狀

自高端裝備制造業扛起了《中國制造2025》的大旗，成為了“中國制造”邁向“中國創造”的關鍵，我國高端裝備制造業的發展越來越受到各國各界的矚目。2015年上半年，中國高端裝備制造業產值占裝備制造業比重超過10%。現國內低端產能過剩、高端產能不足、生產性服務業發展滯后，勞動密集型制造行業迎來寒冬，而高附加值、高技術產業卻受到追捧，作為我國的戰略新興產業，高端裝備制造業雖然基礎薄弱，技術發展緩慢，但具有良好的發展前景和旺盛的生命力，能吸引大量國內外資金并自主研發掌握關鍵領域關鍵技術。

機器人以及自動化成套生產線雖然成本極高，但隨著人口紅利的消失，勞動力成本的上漲，智能成套生產線和智能機器人的市場將非常可觀，這是制造業發展的必經之路，也是行業內去粗存精，優良企業做大做強的機遇和挑戰；高鐵航空等交通裝備在“一帶一路”政策的帶領下已經漸漸做成了中國品牌并能成功“走出去”開展“高鐵外交”；傳統裝備制造領域生產粗放，能源浪費嚴重并造成環境高污染；高端裝備制造業整體還缺乏品牌效益，在國際市場上仍缺乏競爭力，“中國制造”的品牌塑造任重而道遠。

三、我國高端裝備制造業的碳排量

（一）碳排量數據統計

根據已收集到的2009-2013年的統計數據資料，利用碳排放測算模型主要統計得出的是高端裝備制造業中的煤炭、石油、天然氣的碳排量，涉及到的行業為：汽車制造業；鐵路、船舶、航天航空和其他運輸設備制造業；計算機、通信和其他電子設備制造業。

（1）2009-2013年高端裝備制造業碳排量、產值和能耗對比

圖一 2009-2013年高端裝備制造業碳排量、產值和能源消耗量折線圖

（2）2009-2013年高端裝備制造業的單位GDP碳排量

高端裝備制造業單位GDP碳排量=高端裝備制造業總碳排量/高端裝備制造業工業總產值，見圖二

圖二 2009-2013年高端裝備制造業單位GDP碳排量折線圖

（3）高端裝備制造業碳排量能源來源比例見圖三：

圖三 2009-2013年高端裝備制造業碳排量來源比例

能源名稱 二氧化碳排放系數原煤 1.900 3 kg-co2/kg焦炭 2.860 4 kg-co2/kg原油 3.020 2 kg-co2/kg汽油 2.925 1 kg-co2/kg煤油 3.017 9 kg-co2/kg柴油 3.095 9 kg-co2/kg燃料油 3.170 5 kg-co2/kg

表一 煤炭、石油、天然氣二氧化碳排放系數表

說明：低（位）發熱量等于29 307千焦（kJ）的燃料，稱為1千克標準煤（1 kgce）。

（二）統計結果分析

（1）由圖一我們可以得出2009-2013年高端裝備制造業資產總值逐年上升、能源消耗逐年上升，但是碳排量在2010年略微提高后逐年下降，這說明雖然總的生產規模擴大、能耗提高，但是碳排量自2010年能穩定下來并且下降，說明能源結構正在優化中，尤其是碳排量較小的清潔能源如天然氣消耗量逐年大幅度上升。

（2）圖二中高端裝備制造業單位GDP碳排量逐年大幅下降，從2009年至2013年下降幅度約達兩倍，這說明經濟結構極大優化，高產出低能耗的高端裝備制造產業發展迅猛；能源利用率極大提高。

（3）圖三中可知碳排量的主要來源是煤炭，約占63%；其次是石油，約占34%；碳排量最少的是天然氣，約占3%，但碳排放系數表明煤炭和石油的單位碳排放量極大，天然氣屬于碳排量較小的清潔能源但消耗量不高，所以要進一步降低碳排量，能源結構的改善還有很大的進步空間。

四、高端裝備制造業低碳化發展的建議

高端裝備制造業本身作為制造業節能降耗的重要途徑，先進的科學技術能使制造業更加智能化、自動化、信息化、低碳化。例如能為特定建筑群提供綠色能源的供電、供冷、供熱制造裝備、電動汽車等使用電能的交通運輸工具、解放勞動力的機器人全套自動生產線等，都是高端裝備制造業推動制造業實現低碳化發展的典范。但是作為實現低碳化的工具和國家未來的戰略性新興產業，自身的低碳化發展也將是我們關注的重點。

（一）使用綠色清潔的可再生能源

煤炭、石油屬于傳統的高污染能源，但制造業包括高端裝備制造業，70%的能源來自煤炭和石油。只有推廣和使用清潔能源才能從根源上解決高端裝備制造業的碳排放問題。例如太陽能、風能、水能發電設備，太陽能供暖設備、太陽能交通設備，風力機械帶動裝置，地熱能提取及傳送設備等等。要大力發展新能源裝備和節能環保裝備并作用于其他高端裝備制造業，提供安全清潔、經濟高效的綠色能源，努力實現能源結構優化，經濟和環境和諧發展的目標。

（二）提升二氧化碳回收及循環利用技術

早在2009年11月，美國桑迪亞國家實驗室就成功演示了二氧化碳循環器，它可以利用太陽能，將水和二氧化碳轉化為氫氣和一氧化碳，將發電站和工廠排放的二氧化碳轉化為汽油、柴油和航空燃料。二氧化碳早已可以作為一種資源得到回收和利用，目前，國內市場上食品級二氧化碳1000元一噸，工業級二氧化碳600元一噸，已經廣泛應用于碳酸飲料、保鮮劑、防火劑、純堿、化肥的生產。如果在生產過程中、生活中、交通運輸中產生的二氧化碳如果能得到妥善回收并加以循環利用，那么低碳經濟的實現已經指日可待。高端裝備制造業產生的二氧化碳等廢氣物也可以通過發展CO2分離回收技術、CO2封存技術、固定源和流動源的減排CO2工藝技術，生產CO2捕集、回收、儲存裝備，充分發揮二氧化碳的經濟效用。

（三）建設高端裝備制造業的低碳供應鏈

低碳供應鏈是指在計劃、采購、制造、交付和物流這五個基本流程中融入低碳環保的技術理念，打造高端裝備制造業的低碳供應鏈可以分別從這五個流程討論。第一，計劃。低碳的制造類機器從設計開始就需要把低碳環保作為目標和重要因素融入到機器的結構設計、產品材料選擇設計，制造環境設計（或重組）、裝配設計、拆卸設計、回收循環利用設計等內容。第二，采購。主要包括原材料、設備和相關資源的采購，優先選用可再生材料和回收材料；盡量選用低消耗、少污染的材料；盡量選用環境兼容性好的材料及零部件，避免選用有毒、有害和有輻射性的材料。第三，制造。這是高端裝備制造業實現低碳生產的關鍵環節，應按照生態工業模式，實現清潔生產，避免使用污染性強的原料，減少生產過程能源和材料的浪費，減少廢棄物的排放，其關鍵是要保持產品的低能耗和低污染，不危害人體健康和環境。第四，交付。生產低碳產品，采用低碳包裝，使產品盡量滿足減量化、可回收、可循環、可降解。制定低碳價格，將開發和生產過程中的環境成本計算在內，在價格上反映資源和環境的價值。第五，物流。合理利用第三方物流企業，優化供應鏈的整個物流網絡。即根據其配送產品的運量需求合理地設計配送中心倉庫的位置和數量，從而可以在保證供應鏈網絡暢通的同時大大減少整體的運量，直接降低整個配送網絡的第一碳足跡。

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周樂天（1990.12.28-），女，湖南省常德市，湖南師范大學，碩士（2014級經濟學碩士），研究方向：人口經濟學。