全球汽车产业链碳生产率极化格局与减排路径研究

《Environmental Science & Technology》:The Globalized Automotive Industries Have Failed to Improve the Overall Carbon Productivity but Exhibit a Polarized Distribution

【字体: 时间:2026年02月06日 来源:Environmental Science & Technology 11.3

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  本文结合全球价值链(GVCs)理论与环境扩展投入产出模型,系统分析了2001–2021年间汽车制造业碳排放强度(CO2emissions intensity)的演变趋势。研究发现,尽管全球化分工提升了生产效率,但并未改善整体碳生产率,反而加剧了发达国家与发展中国家之间的碳排放与增加值分配不平等。发展中国家碳排放强度近乎翻倍,而发达国家则下降近半。研究指出,仅靠国际分工无法实现低碳汽车产业链,需结合价值链角色制定差异化减排目标,推动能源效率与劳动力技能提升,以缩小分布差距并提升全链碳生产率。

  
全球汽车产业链碳生产率的极化分布与驱动机制
引言
提高碳生产率(carbon productivity)是实现气候变化应对(SDG 13)与可持续经济目标(SDG 12)协同的关键。汽车产业作为全球规模最大的单一产品市场之一,其生产体系已从单一工厂组装模式演变为高度全球化的分工网络。然而,全球价值链(GVCs)分工对碳生产率的影响尚未明确。现有研究多基于消费端或生产端核算框架,缺乏从产业链环节解析碳生产率异质性的视角。本文通过整合GVCs理论与多区域投入产出(MRIO)模型,以汽车制造业为典型案例,揭示了碳生产率的长期演变规律及其驱动因素。
材料与方法
研究采用GLORIA数据库覆盖164个国家/地区、120个经济部门的数据,时间跨度为2001–2021年。通过MRIO模型追踪GVCs中的CO2排放与增加值流动,将产业链划分为原材料供应(RAW)、电力与燃气供应(ENE)、工业零部件生产(IND)、汽车制造(CAR)和服务(SER)五个环节。碳排放强度以单位增加值对应的CO2排放量(kg/USD)衡量,其倒数为碳生产率。采用Tapio脱钩模型分析碳排放与增加值的脱钩状态,并运用对数平均迪氏指数(LMDI)分解法解析碳排放变化的驱动因素,包括能源结构、能源效率、劳动力附加值效率、劳动力规模与环节结构效应。
结果
碳排放强度整体稳定但呈现极化趋势
2001–2021年间,全球汽车制造业GVCs的碳排放强度在0.37–0.47 kg/USD间波动,但发达国家与发展中国家差异显著:发展中国家碳排放强度从0.49 kg/USD升至0.92 kg/USD,而发达国家从0.43 kg/USD降至0.23 kg/USD。中国是唯一实现碳排放强度下降的发展中经济体(从1.60 kg/USD降至0.96 kg/USD),但仍高于发达国家水平。俄罗斯、南非等经济体在增加值下降的同时碳排放上升,呈现强负脱钩现象。
增加值与碳排放分布不均加剧
产业链各环节的碳排放与增加值分布高度不匹配:电力与燃气供应环节贡献32%的碳排放,仅产生1%的增加值;工业零部件生产环节占碳排放总量的50%,增加值占比为30%。服务环节附加值最高(约40%),汽车制造环节碳排放强度最低(仅为全链平均的1/10)。KL散度从2001年的0.214升至2021年的0.266,表明碳排放与增加值的空间分配差距扩大。发达国家在汽车制造(78%)和服务(70%)环节占据增加值主导地位,而发展中国家在碳排放密集型环节(如电力供应、零部件生产)的排放占比上升21%。
生产水平与能源效率是关键驱动因素
回归分析显示,能源生产率(单位能耗增加值)、劳动力附加值效率与劳动力技能水平与碳排放强度显著负相关。发达国家通过提升能源效率(如欧盟贡献74%减排)和优化能源结构(如美国、韩国)实现绝对脱钩;而发展中国家因劳动力附加值效率下降抑制了碳排放增长,但能源效率恶化(如东盟、印度)仍推动碳排放上升。中国通过同步提升能源效率与劳动力附加值效率,成为发展中经济体碳生产率改善的例外。
减排情景揭示政策需求
基于IEA净零排放(NZE)情景与各国自主贡献(NDCs)的情景分析表明,若仅依赖现有NDCs目标,2030年碳排放仅下降29%,且KL散度将升至0.445,加剧分布不平等。若其他发展中经济体将碳排放强度降低50%,全链减排量可接近NZE目标要求,但分布差距仍将扩大20%。结果表明,需根据各国在GVCs中的角色制定环节差异化减排目标。
讨论
全球化分工未能改善碳生产率的根本原因在于价值链环节的“马太效应”:增加值向发达国家集中,而碳排放向发展中国家转移。发展中经济体多集中于原材料供应等低附加值环节,面临“资源诅咒”困境;而发达国家主导高附加值服务与汽车制造环节。墨西哥凭借汽车制造环节的低排放强度优势,中国通过工业环节能效提升与碳排放交易机制,成为发展中经济体的转型范例。未来需通过低碳技术共享、劳动力技能培训与清洁能源投资,推动价值链升级与合作,尤其需关注电力供应与工业零部件生产环节的减排潜力。
研究局限性在于未区分燃油车与新能源汽车(NEVs)的碳排放差异。随着电动车制造业碳排放占比升至生命周期40%–50%,未来需针对新能源产业链开展动态追踪。本文为全球汽车产业低碳转型提供了价值链视角的政策启示,强调需通过国际合作缩小碳生产率差距,实现全链减排公平性。
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