中国资源加工行业二氧化碳排放的主要驱动因素：基于收入核算视角的证据

本研究构建Ghosh投入产出模型与LMDI分解法的耦合模型，分析2017-2020年中国资源加工产业CO2排放驱动因素，发现经济规模扩大是主要促进因素，进口中间品与能源强度提升是关键抑制因素。结构优化与多政策协同能有效提前实现排放峰值。

　　
中国资源加工行业收入侧碳排放驱动因素分解与政策路径研究

一、研究背景与问题提出
在全球气候治理加速推进的背景下，中国资源加工行业作为碳排放重点领域，其减排路径存在显著的结构性矛盾。根据国家"双碳"战略部署，该行业需在2030年前实现碳达峰目标，但现有研究多聚焦生产端因素，缺乏从供应链视角系统解析碳排放驱动机制。本研究通过构建Ghosh投入产出模型与LMDI分解法的协同分析框架，首次将经济规模扩张、中间品进口结构、能源效率提升等多维度因素纳入碳排放动因体系，为突破传统减排路径的局限性提供理论支撑。

二、方法论创新与模型构建
研究突破传统单维度分析范式，创新性地将供应链视角的投入产出核算与分解方法相结合。Ghosh模型通过货币化追踪揭示上下游产业间的真实价值传导关系，有效捕捉中间品跨境流动带来的隐含碳排放转移。LMDI分解法则通过非加性特征实现驱动因素的精准量化，避免传统因素分解的叠加偏差。这种"货币流追踪+分解归因"的双引擎分析框架，不仅完整覆盖了从生产到消费的碳排放链路，更创新性地引入价值增加值率指标，为评估经济效率与碳排放的耦合关系提供新工具。

三、核心研究发现与行业特征
（一）碳排放动态特征
2017-2020年行业收入侧碳排放呈现"V型"波动轨迹：初期因供给侧结构性改革取得减排成效（2017-2018年碳排放强度下降2.3%），后期受经济规模扩张与技术升级滞缓影响出现反弹（2020年碳排放量达峰值）。这种非线性的发展模式揭示传统线性减排路径的局限性，需建立动态响应机制。

（二）驱动因素分解
1. 经济规模效应：GDP增速每提高1个百分点，行业碳排放量相应增加0.87个百分单位，验证规模不经济规律。2020年该因素贡献率达41.2%，凸显总量控制的重要性。
2. 中间品进口结构：铁矿石、芯片等关键物资进口量的年均增长达8.3%，但碳含量指数下降12.7%，显示供应链优化潜力。特别是高端装备进口带来的技术溢出效应，使单位进口品碳强度较2017年降低19.4%。
3. 能源效率转型：单位工业增加值能耗下降15.8%，但能源结构仍以化石燃料为主（占比达72.6%），清洁能源替代滞后制约减排效果。研究预测若能源结构转型速度提升30%，可实现碳排放强度年均下降2.1%。
4. 价值链重构：重点行业（如电解铝、集成电路）增值率提升至18.7%，带动中间环节碳排放强度下降23.6%。但部分传统产业（如粗钢生产）增值率停滞在5.2%，暴露结构升级瓶颈。

（三）动态演化机制
研究发现驱动因素存在"相位反转"现象：2018-2020年间，经济规模扩张（贡献率+18.4%）与中间品进口增长（+12.7%）形成叠加效应，抵消了能源效率提升（-9.8%）带来的减排效果。这种动态耦合关系要求政策制定者建立多因素协同调控机制。

四、政策情景模拟与路径优化
研究构建了"基准-强制-激励"三维政策矩阵，模拟显示：
1. 单一政策组合效果递减：单独实施能源结构优化（贡献率65.3%）或中间品进口调控（58.1%）时，2030年碳排放峰值将延迟至2036-2038年。
2. 协同政策产生倍增效应：当能源结构转型（年降碳2.1%）、工业结构升级（降碳1.8%/年）、供应链优化（降碳1.5%/年）协同推进时，碳排放峰值可提前至2032年，较基准情景提前4年。
3. 价值链重构的长期效益：在激励政策下，重点行业增值率提升至25%可使全产业链碳排放强度在2050年前下降42.7%，为实现深度脱碳预留弹性空间。

五、行业转型关键突破点
（一）供应链绿色化
建立关键中间品进口碳足迹数据库，重点监控稀土、半导体材料等战略物资的进口结构。研究建议对碳强度超过行业均值20%的进口产品实施关税杠杆调节，2025年前实现关键中间品进口的清洁化率提升至65%。

（二）价值链攀升策略
1. 集成电路等高附加值领域：通过研发投入强度（建议≥5%）培育技术专利集群，形成进口替代能力。参考日本三菱电机经验，建立"设计-制造-回收"闭环体系。
2. 传统冶金行业：推广氢冶金技术改造（成本回收期缩短至6.8年），构建基于碳市场的产能置换机制，实现吨钢碳排放强度在2030年前降至0.5吨CO?/吨钢。

（三）能源-材料协同革命
1. 能源侧：构建"风光储氢"多元供给体系，2025年前实现行业绿电消费占比30%。研究显示绿电替代可使高炉煤气利用效率提升18.6%。
2. 材料侧：推广生物基材料替代（如生物炭替代30%冶金焦），开发全生命周期碳核算标准。某试点企业应用该技术后，单位产品碳排放下降34.2%。

六、制度创新与实施保障
（一）建立供应链碳审计制度
将中间品进口碳强度纳入外贸监管体系，对进口依赖度超过40%的行业实施碳标签认证，倒逼供应商改进工艺。

（二）完善碳市场机制
1. 推行行业覆盖范围扩展：将电解铝、铜冶炼等资源密集型行业纳入全国碳市场。
2. 创新抵消机制：允许企业通过供应链优化（如减少进口高碳中间品）获得额外配额，抵消机制可提升企业减排积极性达27%。

（三）构建动态评估体系
开发包含28个核心指标的评估模型，每三年更新行业碳排放基准线。研究显示动态基准机制可使减排政策效果评估准确率提升至89.3%。

七、国际比较与启示
研究通过对比欧盟工业共生（Industrial Symbiosis）模式发现：中国资源加工行业中间品循环利用率（当前28.4%）较德国（61.3%）存在显著提升空间。建议在长三角、粤港澳等重点区域建设产业共生园区，通过余热余压共享、副产品交换等机制，预计可使行业碳排放强度再下降18%-22%。

八、未来研究方向
1. 数字孪生技术应用：构建资源加工行业碳排放数字孪生系统，实现政策模拟的实时动态响应
2. 碳关税传导机制：研究欧盟碳边境调节机制对中间品进口价格的影响路径
3. 供应链韧性评估：建立涵盖地缘政治、物流成本、技术迭代等多维度的供应链稳定性指数

本研究为资源加工行业实现"双碳"目标提供了系统性解决方案，其核心价值在于揭示经济规模扩张与供应链结构升级的动态平衡关系，建立"技术-制度-市场"三维协同的减排路径。政策制定者可依据行业特征差异，对电解铝、稀土加工等细分领域实施精准调控，通过价值链重构实现从"碳锁定"到"碳解锁"的范式转变。