碳税与绿色消费偏好下的低碳技术许可

《Energy Policy》：Low-carbon technology licensing under carbon taxes and green consumer preference

　　

## 摘要

随着碳税政策日趋严格，消费者对低碳产品的重视程度日益提升，拥有低碳技术的企业必须决定是保留自身的技术优势，还是通过许可的方式进行技术扩散。我们在一个三阶段Stackelberg博弈框架中考察这一决策，该框架包含一个拥有低碳技术的绿色企业和一个初始依赖传统技术的棕色竞争对手。政府首先设定碳税；绿色企业随后决定是否以及如何通过固定费用、提成费率或混合费用合同许可其技术；最后，两企业在数量上进行竞争。碳税影响边际生产成本，而绿色消费者偏好则使需求向更清洁的产品转移，两者的相互作用对许可动机和合同选择具有关键塑造作用。我们证明，更强的绿色消费者偏好不仅增加了采用和许可低碳技术的价值，还降低了绿色企业可以引入正固定费用的碳税门槛，使得混合费用许可在较低的碳税水平下成为最优选择。然而，许可可能会显著扩大总产量，从而在更清洁的生产方式下反而增加总排放量，产生绿色反弹效应。我们进一步刻画了福利最大化的碳税，并表明最优税率对绿色消费者偏好的反应是非单调的：当环境损害较轻微时税率下降，而当环境损害系数较大时税率上升。我们的结果强调，在促进低碳技术扩散和规制排放时，必须同时考虑绿色需求、碳税和许可设计。

## 引言

温室气体排放被广泛认为是气候变化的主要驱动因素（IPCC, 2014）。在《巴黎协定》框架下，许多国家已承诺实现雄心勃勃的减排目标——最突出的包括欧盟的"适应55%"一揽子计划和中国的"双碳"目标。这些承诺，加上公众环保意识不断提升，对企业减排其生产流程和产品的碳排放施加了越来越大的压力。低碳技术如何在企业间开发、采用和扩散，因此已成为产业绿色转型的核心议题。

然而，技术采用往往受成本制约。大容量电池组使电动汽车价格居高不下（Sanguesa等, 2021），混合动力汽车成本约为汽油车的1.5倍，可再生能源电力在许多国家仍缺乏竞争力（Cosbey等, 2017），碳捕获、利用与封存（CCUS）尽管受到关注但仍成本高昂。这些成本削弱了企业采用低碳技术的动力，并制约了其在产业内的扩散。一项低碳技术能否创造足够的经济价值，因此对采用和扩散均至关重要。

低碳技术的经济价值受政策端和需求端两股力量塑造。在政策端，政府可以通过一系列环境政策工具促进减排和技术扩散，包括碳排放交易、排放上限、减排补贴和碳税。这些工具通过不同渠道影响企业。碳排放交易约束总量排放，同时允许碳价由配额市场条件决定。排放上限直接限制排放的数量或强度。减排补贴通过降低研发、技术采用或减排成本来鼓励清洁生产。碳税对实际排放量征税，从而将碳的社会成本转化为可重复发生的私人生产成本。附录表A1总结了这些政策工具的主要机制。

与其他工具相比，碳税具有一个直接影响低碳技术价值的特征：政府设定了明确的、相对可预测的单位排放价格，因此技术带来的每一单位减排都可以立即转化为税收节省。碳税越高，企业通过采用该技术避免的排放成本就越大，其相对于传统替代方案的成本优势就越明显。因此，碳税不仅影响企业当前的产量和排放决策，还影响低碳技术的私人价值及其在企业间扩散的经济回报。在竞争市场中尤其如此，技术许可是创新企业将其技术转移给竞争对手的重要渠道。碳税对技术价值的影响可能因此延伸到许可动机和合同选择上。表1报告了部分国家和地区碳税实践，说明了碳税在产业脱碳中日益增长的政策重要性。

在需求端，绿色消费者偏好发挥着与碳税类似的作用：碳税通过惩罚排放来提高低碳技术的价值，而绿色消费者偏好则通过奖励低碳产品来提高其价值。越来越多的消费者愿意为低碳产品支付溢价，来自绿色标签、认证方案和调查的证据表明，环境属性现在在消费者选择和企业竞争力中发挥着重要作用（Capital One Shopping, 2025）。采用低碳技术可获得两笔私人回报：碳税节省和清洁产品的需求溢价。后者还允许采用者将其产品与传统替代品区分开来。

绿色消费者偏好使技术所有者的战略决策更加复杂。当只有创新企业使用低碳技术时，绿色需求仅提高其产品的需求，使其相对于继续使用传统技术的竞争对手获得差异化优势。绿色企业可以保留对技术的排他性控制并获取相应的产品市场收益，也可以将技术许可给竞争对手，获得许可收入并扩大技术的适用范围。然而，许可也允许竞争对手提供低碳产品，从而侵蚀绿色企业部分排他性的绿色优势。因此，低碳技术许可不仅是技术扩散的机制，更是许可收入、绿色差异化租金和产品市场竞争之间的战略权衡。

竞争企业之间的低碳技术许可在实践中日益增多。2024年2月，中国电动汽车制造商蔚来汽车将其电动汽车平台和电池管理技术许可给CYVN Holdings的子公司Forseven Ltd.，用于后者的独立车辆开发和制造。类似安排出现在其他行业，扩大了低碳方案的覆盖范围并产生了新的收入来源。许可最终是否有利于绿色企业，以及其对环境意味着什么，取决于许可合同的形式。

在实践中和许可文献中，合同通常被分为三种主要形式：固定费用许可、提成费率许可和混合（两部）许可，后者将固定费用与单位提成费率相结合（Kamien和Tauman, 1986；Fosfuri, 2006）。在固定费用许可下，被许可方支付一笔前期费用以获取技术使用权，而生产决策和成本不受其他影响。在提成费率许可下，许可方对被许可方的产量收取单位费用，直接改变边际成本和竞争行为。混合费用合同允许许可方同时管理一次性支付和单位收费，在实践中广泛存在（例如在汽车、电子和制药行业）。例如，哈佛大学的工艺技术许可模板通常只提供固定费用或提成费率选项；Bloom Energy通过一次性1200万美元的支付获得了Modine的燃料电池热管理技术；Cobasys向松下和三洋供应的镍氢牵引电池收取持续提成费率。FuelCell Energy授予POSCO Power的许可需要1000万美元前期支付外加净销售额4.1%的提成费率。

合同选择的重要性超出了许可剩余的分摊范围，它还决定了被许可方采用技术后的竞争规模。当绿色消费者偏好较强时，这一点尤其关键，因为采用不仅给被许可方带来碳税节省，还使其获得低碳产品的需求溢价。因此，合同塑造了绿色需求的增量收益如何转化为企业产量、行业规模，以及最终的总排放量。

更根本地，许可改变了绿色消费者偏好在市场中的角色。在没有许可的情况下，只有绿色企业提供低碳产品，绿色消费者偏好赋予其排他性的需求优势。一旦技术被许可，两企业都提供低碳产品，同样的偏好反而成为市场扩张的共同力量。因此，绿色消费者偏好不再区分两企业，而是增加了全行业需求。

这一转变将许可、合同选择、行业产量、总排放量和最优碳税连接成一条内生链。绿色消费者偏好提高了采用带来的需求溢价，而碳税提高了避免的排放成本。这些收益影响绿色企业是否许可技术以及选择哪种合同；由此产生的产量选择决定了总排放量和福利最大化的税率。然而，许可将同样的绿色属性交给了竞争对手，不同的合同重塑了两企业的边际成本和竞争强度。扩散同样降低了被许可方的单位产量排放，但可能扩大其产量和行业规模。低碳技术的更广泛采用因此既不能保证更温和的竞争，也不能保证更低的总排放量——政府的政策权衡相应地具有不确定性。

三个研究脉络与这些问题相关：环境政策与低碳技术扩散、绿色消费者偏好与绿色需求、技术许可。现有研究分别考察了碳税、市场需求和合同形式如何影响技术采用和转移，但很少将这三个要素整合到统一的分析框架中。因此，绿色消费者偏好如何影响低碳技术的经济价值和许可合同选择，以及这些内生许可决策如何进一步影响总排放量和福利最大化的碳税，仍不清楚。

为解决这些问题，我们构建了一个碳税和绿色消费者偏好下的低碳技术许可双寡头模型。该模型是一个政府与两个古诺竞争者之间的三阶段Stackelberg博弈：一个拥有低碳技术的绿色企业和一个初始使用传统技术的棕色企业。政府首先设定碳税；绿色企业随后决定是否将技术许可给棕色企业以及以何种合同（固定费用、提成费率或混合费用）；最后，两企业以数量竞争。

在该框架内，我们试图回答以下问题：（1）碳税和绿色消费者偏好如何共同影响低碳技术的采用和许可，绿色企业如何在固定费用、提成费率和混合费用合同之间进行选择？（2）这些许可决策如何影响企业产量、产品价格、碳排放和利润？（3）一旦许可成为可行选项，福利最大化的碳税如何随绿色消费者偏好变化？

我们的分析作出三项贡献。第一，我们揭示了绿色消费者偏好影响低碳技术许可合同选择的机制。具体而言，绿色消费者偏好不仅提高了低碳技术的市场价值和许可收益，还改变了技术扩散的合同形式。随着绿色消费者偏好增强，绿色企业可以在更低的碳税水平下引入正固定费用，导致最优合同更早地从提成费率许可转向混合费用许可。这一结果将低碳技术扩散的研究从技术是否扩散的问题推进到技术通过何种合同形式扩散的问题。这一发现有助于解释为什么同样的低碳技术和碳税政策在不同绿色消费者偏好水平的市场中会导致不同的许可安排。

第二，我们证明许可可以触发绿色反弹效应。许可降低了被许可方的排放强度，但也减轻了其碳税负担并扩大了行业产量；当扩张效应占主导时，许可反而增加而非降低总排放量。因此，我们的分析为政策设计提供了有用的见解：在评估促进低碳技术扩散的政策时，监管者应不仅考虑排放强度的降低，还应考虑许可合同如何影响产量、竞争和总排放量。

第三，我们刻画了绿色消费者偏好与福利最大化的碳税之间的非单调关系。当环境损害相对轻微时，更强的绿色消费者偏好促进技术扩散，减少监管者对碳税的依赖。然而，当环境损害足够严重时，由此产生的市场扩张增加了排放压力，福利最大化的税率上升。

因此，绿色消费偏好对最优碳税的影响取决于许可后市场扩张的排放后果。总之，碳税与绿色消费偏好共同决定了低碳技术的经济价值；该价值决定了绿色企业是否进行技术许可以及采用哪种合同形式；合同形式重塑了竞争格局与行业产出；产出又反馈至总排放量，并最终影响最优碳税。本文因此提供了一个统一的产业组织框架，用于理解需求端绿色转型、企业间技术扩散与环境政策三者之间的相互作用。

本文余下部分结构如下。第2节回顾相关文献。第3节介绍模型。第4节分析无许可基准情形。第5节考察固定费用许可与提成许可；第6节考察混合费用许可并比较三种合同形式。第7节比较不同制度下的福利并推导福利最大化的碳税。第8节提供拓展分析，第9节以政策启示、局限性及未来研究方向作为结论。

文献综述

本文分析与三个主要文献领域相关：（i）环境政策及低碳技术的采用与扩散；（ii）绿色消费偏好、绿色需求与回弹效应；（iii）寡头市场中的技术许可。

模型设定

我们考虑一个双寡头市场，两家企业生产水平差异化产品。企业1（绿色企业）拥有一项低碳生产技术，同时也可能使用传统技术。企业2（棕色企业）最初仅能使用传统技术。令 q? 表示企业 i ∈{1,2} 的产量。

基准情形：无许可

我们从不允许许可的基准设定入手。绿色企业（企业1）拥有低碳技术但无法将其转让给棕色企业（企业2）。因此，企业2必须依赖传统技术，而企业1可在传统技术与低碳技术之间进行选择。根据企业1的技术选择，无许可基准包含两种情形：情形N，即两家企业均使用传统技术（变量带上标N）。

单部分许可情形

本节研究绿色企业仅提供固定费用合同或提成合同、但不提供混合费用合同的情形。这一限制既出于理论清晰性的考虑，也基于合同实践的考量。首先，在许多技术市场中，执行成本、谈判成本与监管摩擦使得简单透明的合同更具吸引力，因此单部分许可在实证上仍然普遍。其次，排除混合费用合同使我们能够清晰地……

混合费用许可

本节研究绿色企业可提供混合费用合同的情形，该合同由前期固定费用与按单位提成的费用组成。混合费用合同在技术市场中被广泛使用，因为它结合了两种不同的工具：提成部分直接影响被许可方的边际成本，从而影响产品市场竞争格局，而固定费用则在两家企业之间重新分配剩余。我们的分析分为三个步骤。首先，我们推导古诺均衡……

碳税政策

我们已经表明，碳税通过改变企业的边际成本、市场竞争强度以及嵌入技术许可合同中的激励来塑造行业产出与排放量。因此，要研究政府的最优政策，就需要比较不同许可制度下的市场结果（产出与消费者剩余）和环境结果（排放量）。本节首先评估不同许可结果下的社会福利，然后……

异质性消费者偏好

基准模型使用单一参数 m 来捕捉消费者对产品环境属性的支付意愿。这种设定保持了技术采用、许可合同与市场竞争分析的简洁性，但可能暗示所有消费者具有相同的绿色偏好。为检验消费者偏好异质性是否影响主要企业层面的结论，本节考虑两类消费者群体：绿色消费者和……

结论与启示

本文在一个包含一家绿色企业与一家棕色企业的双寡头市场中，研究了碳税与绿色消费偏好下的低碳技术许可问题。我们构建了一个三阶段斯塔克尔伯格框架：政府首先设定碳税，绿色企业随后决定是否以及如何许可其低碳技术（固定费用、提成或混合费用），最后两家企业进行古诺竞争。在此设定下，我们刻画了绿色企业的最优……

CRediT 作者贡献声明

万广宇：撰写—审稿与编辑，撰写—初稿，监督，资金获取，概念构思。华京芬：撰写—审稿与编辑，撰写—初稿，方法论。胡秀芝：撰写—初稿，方法论，形式分析。曹宇：可视化，资金获取，概念构思。邓晓文：可视化。

生成式AI及AI辅助技术在写作过程中的使用声明

在撰写本文的过程中，作者使用了ChatGPT来润色英语并纠正语法错误。在使用该工具后，作者对内容进行了审阅和编辑，并对出版物的内容承担全部责任。

资金支持

本研究得到国家自然科学基金（72274055；72574245；72674094）、湖南省科技创新计划（2026RC9043；2026JJ50252）以及湖南省研究生科研创新项目（编号：CX20250686）的支持。

利益冲突声明

作者声明没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本文所报告的工作。

万广宇 | 华京芬 | 胡秀芝 | 曹宇 | 邓晓文

湖南大学经济与贸易学院，长沙，410082，中国