传统制造业低碳转型中中间产品创新的作用

《Journal of Cleaner Production》：The role of intermediate product innovation in the low-carbon transformation of traditional manufacturing

　　

• •
  中间产品创新促进低碳制造业转型。
• •
  国内循环与国际循环展现出不同的转型机制。
• •
  IPI在两个样本中均促进了绿色低碳技术创新。
• •
  省际IPI之间呈现竞争而非互补关系。
• •
  行业、区域、制度环境及贸易地位不同，其效应存在差异。

引言

碳中和已成为气候政策与可持续发展的重要目标。中国作为全球最大的制造业经济体，已承诺在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。实现这些目标需要对传统制造业进行重大变革。这些行业仍然是就业、经济产出和下游生产投入的重要来源，但其对化石能源和碳密集型技术的依赖程度较高。因此，其低碳转型不能仅靠关停或替代现有产能来实现，而需要在不损害制造业竞争力和供应链稳定性的前提下，变革生产技术、投入要素使用方式和产业组织形式。核心问题在于：传统制造业如何在持续支撑经济活动和工业生产的同时降低碳排放。

技术创新被广泛视为工业脱碳的重要来源。现有研究主要关注绿色技术、清洁生产、可再生能源或最终产品创新，而对中间产品的关注相对不足，尽管中间产品在产业网络中具有独特地位。中间产品将上游技术和原材料与下游生产相连接，并通过投入产出关系将企业、行业、区域和国家联系在一起。因此，中间投入品中的技术创新可能影响多个下游生产者，而不仅仅是开发该技术的原始企业。

中间产品传递的不仅仅是技术知识。其材料构成、技术规格和生产要求影响着下游企业组织生产的方式。可回收材料、单一材料设计、催化剂、生产设备或工艺流程标准的改进，都可能影响下游行业的能源使用、材料回收、生产方式和碳排放。因此，中间产品创新（IPI）可能成为低碳技术和生产实践沿产业链扩散的渠道。这一特征使得IPI有别于最终产品创新，后者与最终产品的特性和使用更紧密地联系在一起。

现有文献仍存在一些未解决的问题。关于创新与低碳发展的研究主要关注企业、区域或行业内部的技术创新以及最终产品创新，而对中间投入品中的技术创新关注较少——尽管这些投入品可能通过生产网络影响众多下游生产者。全球价值链和知识溢出研究已表明，技术和标准可以在企业间和国家间流动，但关于中间产品中蕴含的知识、材料特性和流程要求如何通过投入产出关联影响下游碳表现，仍缺乏有力证据。此外，研究往往将空间维度与行业维度的创新关系割裂讨论。因此，我们对省内和省外、行业内和跨行业的IPI如何影响低碳转型、国内与国外创新来源是否发挥相似作用、以及内生创新与外部知识溢出是互补还是竞争关系等问题了解有限。

上述空白引出了三个相关问题：IPI是否促进传统制造业的低碳转型？在国内循环和国际循环下，这一效应通过哪些渠道发挥作用？跨区域和跨行业的创新关联产生互补还是竞争效应？

本文利用中国2006至2020年的省级面板数据和30个经济体2001至2014年的跨国面板数据，对上述问题进行实证分析。IPI的测度方法是将专利或研发知识存量与省级及国际投入产出关系相结合，从而捕捉中间投入品中的技术创新并追踪其在生产网络中的传导。本文估计了IPI对传统制造业低碳转型（LCTTM）的效应，考察了能源结构、产业结构和绿色技术创新作为潜在传导渠道的作用，并比较了不同行业、区域和国家的差异结果。同时，区分了省内和省外、行业内和跨行业的创新来源，以评估内生创新与外部知识溢出之间的关系。

估计结果显示，在省级和跨国样本中，IPI均与LCTTM正相关。该关系在资本密集型行业、沿海省份、"一带一路"沿线关键区域、非欧盟国家以及贸易顺差经济体中更为显著。机制效应因循环模式不同而有所差异。在国际样本中，IPI与相对低碳燃料占比的上升以及低能耗行业产出占比的提高相关联。在国内样本中，能源结构变化的统计效应并不显著，低碳价值链的扩展可能在短期内增加对部分能源密集型上游投入品的需求。尽管如此，IPI在两个样本中均促进了绿色低碳技术创新。进一步分析表明，省内和省际IPI各自均支持低碳转型，但二者之间的负向交互作用表明，区域间创新活动仍存在一定程度的竞争关系。在国际样本中，国内产生的IPI的证据强于外国中间投入品中蕴含的创新。行业内和跨行业IPI在单独检验时均与LCTTM正相关，但在联合模型中，其独立效应的估计精度有所下降。

本研究将研究视角从单一生产者和最终产品创新转向中间投入品中的技术创新，拓展了现有文献。研究结果表明，生产网络不仅是商品流动的渠道，也是知识、材料和流程要求影响下游碳表现的重要渠道。本文将全球价值链、创新体系和清洁生产的相关理论融合，阐释了IPI如何将上游创新与下游低碳生产联系起来。最后，通过区分省际、行业和国家的创新来源，本分析提供了关于IPI来源及其在国内循环和国际循环下竞争或互补关系的实证证据。

章节摘要

传统制造业低碳转型：路径与创新的驱动力

传统制造业的低碳转型涉及环境激励、能源使用、产业构成、生产效率和 technological development 等多方面的变革。环境规制和碳定价可以通过提高排放成本来改变企业的生产、投资和技术选择。适当设计这些政策还可以鼓励企业提高资源利用效率和采用清洁生产工艺，从而在一定程度上抵消

中间产品创新的直接效应

本研究根据中间产品的生产和使用地点区分国内循环与国际循环。国内循环是指中间投入品和最终产品均在中国境内生产的生产过程；国际循环则是指涉及跨境采购、生产、加工或销售，因而部分依赖于国外投入品、市场或生产网络的生产过程。图1总结了这两种循环模式。

样本构建与数据来源

实证分析使用两个面板数据集。国内循环分析基于中国省级数据，国际循环分析则采用跨国样本。

省级数据集来源包括中国碳排放核算数据库（CEADs）、EPS数据平台、《中国统计年鉴》、《中国劳动统计年鉴》、《中国工业统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》、《中国工业经济普查年鉴》、《中国

基准结果

诊断性检验表明，两个样本均不存在严重多重共线性问题。省级样本的方差膨胀因子均值为2.16，国际样本为2.43。然而，检验发现存在组间异方差、面板间同期相关性以及面板内序列相关性。Hausman检验支持固定效应设定，因此本文使用面板校正标准误估计基准模型。

表3报告了基准回归结果。

进一步分析：中间产品创新的来源与交互作用

基准结果表明IPI与LCTTM正相关，但总体指标未能揭示其中蕴含知识的来源，也无法判断不同创新来源是否相互强化。因此，本文沿区域和行业两个维度对IPI进行分解。

对于国内样本，将区域IPI划分为省内生产的中间投入品中所蕴含的创新（lnipi_r1）和来自其他省份的投入品中所蕴含的创新（lnipi_r2）。

主要结论

本研究考察中间投入品中的技术创新是否有助于促进传统制造业的低碳转型。本文通过将专利或研发知识存量与省级及国际投入产出关系相结合，构建中间产品创新的测度指标。实证分析使用中国30个省级区域2006至2020年的面板数据以及30个经济体2001至2014年的面板数据。

结果显示，IPI与LCTTM正相关。

CRediT作者贡献声明

陈南旭：项目管理、概念设计、数据整理。黄嘉景：写作–审阅与编辑、写作–初稿撰写、可视化、软件开发、资源获取、形式化分析、数据整理、方法论。胡雨玲：指导、验证。

利益冲突声明

作者声明不存在已知的利益冲突或可能影响本文工作的个人关系。

陈南旭|黄嘉景|胡雨玲