美国征收碳关税对中国碳减排和经济的影响
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摘要 本文基于全球贸易分析-能源模型（GTAP-E），采用递归动态方法，全面分析美国在2020年针对中国和印度等未实施减排限额的发展中国家实施碳关税对中国碳减排与经济的影响。研究结果表明：美国征收碳关税对我国宏观经济将造成较显著冲击，将导致中国产品贸易流向、贸易结构和生产结构出现显著调整。其中，化学橡胶及塑料制品、机器设备制造、金属冶炼加工产品等隐含碳含量高且对美国市场依赖程度高的部门出口将较大幅度下降，生产遭受较严重的负面影响；此外，与这些产业部门紧密相关的上游资源产品等部门因需求降低也将受到一定的负面影响。但是，其他产业部门则由于生产要素价格下降，生产成本降低，出口和产出将有所增长。虽然美国实施碳关税能降低中国及全球碳排放，但是作用非常有限。基于研究结果，我们提出国家需要防范美国碳关税所导致的贸易和经济风险，并特别注意美国、欧盟和日本等发达国家同时采用碳关税的综合影响。另一方面，中国可以考虑基于“避免双重征税”的原则在国内主动实施碳税，以应对碳关税的实施；同时，需要加强在不同情景下中国主动征收碳税以应对碳关税的相关研究。
关键词碳关税；GTAP-E模型；碳减排；经济影响
中图分类号F741.2文献标识码A文章编号1002-2104（2014）01-0070-08doi：103969/jissn1002-2104201401011
在面临贸易比较优势下降和碳泄漏的背景下，美国2020年将对未实施碳减排限额的发展中国家征收CO2排放关税，以保持美国企业的竞争力。2009年6月，美国众议院通过了《美国清洁能源安全法案》。该法案规定：除对 “具有温室气体排放强度目标并且这一目标不低于美国的国家、最不发达国家、温室气体排放占全球份额低于0.5%的国家，或者占美国该行业进口份额不超过5%的国家”豁免征收碳关税外，将于2020年对其它国家进口产品征收碳关税。根据该法案，美国碳关税政策无疑将矛头指向了包含中国和印度等未承担约束性温室气体减排目标的发展中国家。
美国实施碳关税可能对中国经济产生负面影响。根据美国能源署（EIA）的统计，2009年中国的CO2排放量达到了77.07亿t，超过美国已经成为全球第一大的碳排放国。中国出口产品的隐含碳含量也相对较高，2010年出口产品隐含碳含量为22亿t左右[1-2]。同时，中国产品出口对美国、欧盟和日本等发达国家市场依赖程度严重，2010年对这三个地区的出口占中国产品总出口的40%[3]。因此，以美国为首的发达国家实施的碳关税将对中国产品出口、国内生产和经济发展产生负面影响。一些研究表明，美国实施碳关税将使中国的出口额大幅缩减，对中国高耗能行业带来严重冲击[4-5]。
虽然国内已开展部分研究分析美国征收碳关税对中国的经济影响，然而由于模型方法和关键假设的不同，研究结论存在较大差异。首先，在模型方法上，现有研究主要基于单国（中国）一般均衡模型[5-6]，然而，单国模型无法体现征收碳关税所导致的贸易转移和碳泄漏等变化，而且在征收国别上仅分析对中国施加碳关税，无法充分考虑同时对印度和其它发展中国家也征收碳关税的情景。其次，在碳关税的征收方式上，多数研究基于直接碳排放强度来计算碳关税[7-8]，由于美国碳关税的征收以隐含碳排放为标准，相对于隐含碳排放，基于直接排放强度所估算的碳关税将严重低估实际征收强度。由于所采用研究方法和关键参数计算上的不足，前期研究结果可能存在较大偏差，难以满足我国应对全球气候变化和碳减排谈判和政策制定的需要。因此，深入分析和探讨美国实施碳关税对中国碳减排和经济影响，对我国有关政策制定和战略决策调整都具有重要的学术价值和现实意义。
1中国对美国产品出口结构变化
中国对美国出口快速增长，依赖程度不断提高。根据联合国统计署（UNCOMTRADE）贸易数据，中国对美国出口由1996年的266亿美元增长到2010年的2 836亿美元，在14年间增长近10倍，年均增速为17.6%。由于我国对美国出口大于总出口增长，对美国市场的依赖程度不断提高，对美国出口占中国产品总出口的比重从1996年的17.8%增加到2010年的23.0%。
中国对美国产品出口结构变化非常明显，主要集中于通信电子和机器设备等产品。首先，中国对美国出口产品主要集中在通信电子设备、机器设备、纺织服装、化学橡胶、其它制造业和木材加工业等6类产品。2010年，这6类产品分别占中国对美国出口额的31.2%，18.9%，17.8%、73%、6.2%和5.0%。其次，我国对美国出口产品贸易结构发生显著变化。1996年中国对美国出口前三位的产品为纺织服装、通信电子和机器设备，分别占当年对美国出口的30.5%、15.0%和14.8%；虽然在2010年，这3类产品依然占据出口前三位，但是比重发生明显改变。其中，通信电子和机器设备的份额提高为31.2%和18.9%，而纺织服装的比重降低为17.8%。除了通信电子和机器设备等2类产品外，木材加工品和交通运输设备对美国出口份额小幅上升，其它产品的比重都有不同幅度的下降。
不同产品出口对美国市场的依赖程度也存在较大差异。如图1所示，2010年对美国出口占该产品总出口份额超过25%的产品依次为：其它制造业、木材加工业、金属制品和通信电子设备等4大类产品，分别为39.9%、31.4%、28.0%和29.2%。对美国出口占该产品总出口份额在15%-25%的产品有机器设备、化学橡胶及塑料、纺织服装和交通运输设备等4大类产品。相对而言，其它产品和金属冶炼加工产品对美国市场的出口依赖程度低，对美国产品出口占该产品总出口的份额分别为12.4%和11.5%。值得一提的是，中国出口对美国市场的依赖程度不断提高。相对于2006年，所有产品对美国出口的份额都有显著提高。可以预见，随着出口对美国市场依赖程度的提高，美国实施碳关税将对我国产品贸易和经济造成较为显著的影响。
2碳关税等值计算方法
依据美国《清洁能源安全法案》的相关规定，美国将于2020年针对来自中国和印度等未承担约束性温室气体减排目标的发展中国家出口高排放工业制成品的隐含碳排放量（包括原材料开采、产品加工制造、运输等整个过程中所产生的碳排放量）征收碳关税。准确计算各国不同产业部门隐含碳的排放量，并以此估计各国产品出口美国面临的碳关税进口关税等值是评价美国对中国征收碳关税影响的关键参数。我们基于全球贸易模型-能源（GTAP-E）版本8数据库，计算美国碳关税的进口关税等值。
最新版的GTAP-E版本8数据库包括129多国家和57种产业部门，数据基准年份为2007年。由于该数据库包含各国的投入、产出、消费和贸易等数据，被广泛应用于国际贸易中隐含碳的测算[9-10]。美国碳关税等值计算过程如下：①计算各部门的直接排放强度；②计算各部门的隐含碳排放强度（完全排放强度）；③根据各部门的出口值，将碳关税的从量税税率转化为从价的进口关税税率。
以中国为例，其他国家各部门的隐含碳排放强度、进口关税税率测算方式与此相同。首先计算得出中国各部门的直接排放强度ei，再按照经典的投入产出原理，计算得出中国产品的完全需求系数矩阵（B）：B=（I-A）-1 ， 其中A是中国本国产品的中间投入矩阵，结合各部门的直接排放强度ei可得出各部门产品的隐含碳排放Cj为：
在碳关税的税率转化上，设碳关税征收标准为t美元/t碳，GTAP-E模型中，中国出口美国产品的到岸价值为VCIFj，则美国对商品j征收碳关税的总额为t*VCIFj*Cj。在GTAPE模型中进口关税冲击的引入则通过：VPMj= VCIFj*tmsj，其中tmsj为中国产品j面临的美国征收进口关税强度，VPMj为中国出口产品j进入美国的市场价值（包含了进口关税），关税强度等于中国出口产品进入美国的市场价值与出口产品到岸价值之比。改变关税强度使得关税多征收的部分等于碳关税总额可得：
上式中tsj为关税强度（tmsj）的变化百分比，（2）式表示征收碳关税后，关税增加的部分需要等于碳关税的总额。化简上式得出碳关税的税率转化方式为：
GTAPE数据库提供了VCIFj和VPMj，通过测算得出各部门产品的隐含碳排放Cj，就可以根据公式（3）计算得到相应碳关税的进口关税等值（tsj）。
采用上述方法，我们计算了美国碳关税在30美元/t和60美元/t情形下的进口关税等值。依据美国《清洁能
源安全法案》，美国将对未实施碳减排限额国家的能源密集型工业制成品出口征收碳关税，但是具体的关税税率并没有明确指定。已有研究基本假设碳关税的征收标准在
每t碳10-100美元之间，且普遍采用碳30美元/t和60美元/t[6-8]。本文也采用30美元/t和60美元/t的碳关税税率，依据公式（1）-（3），计算了中国不同出口产品碳关税的进口关税等值，结果如表1所示。
由于不同产品的隐含碳排放量不同，不同产品碳关税的进口关税等值显著不同。如表1所示，在60美元/t的碳关税税率下，金属冶炼加工产品、化学橡胶及塑料制品、机器设备和非金属矿物制品的进口关税等值分别为11.5%、11.3%、7.4%和6.0%，显著高于其它产品。同时在上述4种产品中，除了金属冶炼加工产品对美国市场的依赖性较低以外，化学橡胶及塑料制品、机器设备和非金属矿物制品等产品出口对美国市场依赖性较高。值得一提的是，在中国对美国大量出口的3大类产品中，除了机器设备碳关税的进口关税等值较高以外，通信电子和纺织服装的进口关税等值较低，分别仅为2.4%和2.7%。虽然这两种产品对美国出口量较大，但是由于进口关税等值较低，其出口受到碳关税负面影响的程度可能较小。
3研究方法与模拟方案设置
本文采用全球贸易分析-能源模型（GTAPE）来分析美国碳关税对中国经济和碳减排的影响。GTAP是美国Purdue大学基于古典经济学理论开发的多国家可计算一般均衡模型，在1995年以来该模型在评价全球贸易政策、技术进步和国内发展政策等方面得到广泛应
用[11]。为了满足对能源利用政策的分析，Burniaux、Truong对标准的GTAP模型的能源模块进行改进，并创建了GTAPE模型。相对于标准的GTAP模型，GTAPE模型的改进主要体现了各种能源之间，以及资本和能源之间的替代关系，模型详细内容参阅文献[12]。由于碳关税分析不仅涉及贸易问题，而且与碳排放和能源使用
直接相关，GTAPE模型保留了GTAP模型全球性特点，同时对能源种类和利用进行了更准确的刻画，因此本文采用GTAPE进行分析。
本文模拟分析的数据基于GTAP第8版数据库，根据研究需要，我们利用GTAPagg软件将129个国家和地区加总划分为10个地区，将57个产业部门汇总成16个产业部门。10个地区的汇总结果为：美国、欧盟27国、中国、印度、日本、东盟国家、亚太地区其他国家、其他附件1国家（即《联合国气候变化框架公约》中承担量化减排义务的缔约国家）、其他非附件1国家（即《联合国气候变化框架
公约》未承担量化减排义务的国家）、最不发达国家。根据美国《清洁能源安全法案》，在汇总的10个地区中，美国拟征收碳关税的地区包括中国、印度、东盟国家、亚太地区其他国家、其他非附件1国家（这些地区未承担量化的温室气体减排目标）；豁免征收碳关税的地区包括：欧盟27国、日本、其他附件1国家与最不发达国家（其中欧盟27国、日本以及其他附件1国家属于《联合国气候变化框架公约》UNFCCC签署减排承诺与承担量化减排限额的成员国，最不发达国家LDC也在美国豁免征收碳关税的国家范围内，详见该法案第767与768条）。16个汇总后的产业部门为：农业、资源产品、食品加工产品、纺织服装、木材加工业、造纸印刷业、石油与煤及其制品、化学橡胶及塑料制品业、非金属矿物制品业、金属冶炼加工产品、金属制品、交通运输设备、通信电子设备、机器设备、其他制造业和服务业。
同时，我们设计了3个模拟方案：一个基准方案和两个政策模拟方案，通过政策模拟方案与基准方案的比较，可以分析美国实施碳关税后对中国经济及碳排放的影响。
基准方案（B1）：基准方案反映的是在2020年美国未征收碳关税的情景，为了反映2007-2020年之间各国自然禀赋和经济发展的变化，本文采用递归动态的方法将GTAPE第8版数据的人口、熟练劳动力、非熟练劳动力、资本和GDP数据分3个阶段（2007-2010年、2010-2015年和2015-2020年）进行升级，得出2020年的基准方案[13-14]。
政策模拟方案1（P1）：根据《清洁能源安全法案》的规定，美国将从2020年起对未实施减排限额国家的能源密集型产品征收碳关税。在本方案下，我们假设美国对来自中国、印度、东盟国家、亚太地区其他国家以及其他非附件1国家的进口产品征收30美元/t的碳关税，针对不同国家不同产品分别计算碳关税的关税等值。除了征收碳关税以外，其它假设与基准方案完全一样。
政策模拟方案2（P2）：假设美国对来自中国、印度、东盟国家、亚太地区其他国家以及其他非附件1国家的进口产品征收60美元/t的碳关税，针对不同国家不同产品分别计算碳关税的关税等值。除了征收碳关税以外，其它假设与基准方案完全一样。
4模拟结果与分析
4.1对碳排放的影响
美国实施碳关税对减少碳排放将起到一定作用，但作用非常有限。如表2所示，在美国对来自中国、印度、东盟国家、亚太地区其他国家以及其他非附件1国家的进口产品征收30美元/t和60美元/t的两种模拟方案下，我国碳排放量相对于基准方案分别降低14.01×106 t（0.13%）和25.87×106 t（0.24%）。然而，其它国家碳排放量提高，存在较明显的“碳泄漏”现象。相对于基准方案，其它国家碳排放在30美元/t和60美元/t的两种碳关税方案下，碳排放分别增长4.41×106 t（0.01%）和7.62×106 t（0.02%）。由于存在“碳泄漏”，美国碳关税对全球碳减排的影响十分有限。相对于基准方案，全球碳排放在两个政策方案下分别降低9.59×106 t（0.02%）和18.25×106 t（0.04%）。
美国实施碳关税将对中国总体经济造成显著负面影响。如表3所示，在30美元/t的模拟方案下，我国实际国内生产总值（GDP）相对于基准方案分别降低0.69%，社会经济福利降低128.6亿美元；由于出口受限，以及经济发展速度降低，我国产品出口和进口都有所降低，分别降低0.13%和0.96%。同时，因为出口价格下降，进口价格提高，中国产品的贸易条件恶化，相对于基准方案，贸易条件降低0.46%。虽然进口下降幅度高于出口，但是由于在2020年出口额显著大于进口，同时贸易条件恶化，相对于基准方案中国的贸易平衡项减少10.5亿美元。当碳关税由30美元/t提高到60美元/t后，对中国经济和贸易的负面影响更为显著。中国实际GDP相对于基准方案将降低1.3%，社会经济福利减少240亿美元，贸易条件降低0.86%，贸易平衡减少17.9亿美元（见表3）。
由于总体经济受到负面影响，我国各种要素的回报率降低。由于标准的GTAP-E模型假设各种生产要素全部
出清，不存在劳动力和其它要素（例如，资本和土地）闲置
的情况，因此，当经济受到负面影响，将导致要素回报率降低。如表3所示，在30美元/t的模拟方案下，我国土地租金相对于基准方案将降低0.16%，非熟练劳动力和熟练劳动力工资分别降低0.72%和0.76%，资本回报率降低09%。在60美元/t的模拟方案下，各种要素的回报率下降更为显著。土地租金、非熟练劳动力工资、熟练劳动力工资和资本回报率分别降低0.27%、1.34%、1.42%和1.68%。
4.3对不同部门产品出口的影响
美国征收碳关税将影响中国产品对美国出口，隐含碳含量较高的产品出口显著降低。如表4所示，在30美元/t的模拟方案下，中国对美国总体出口将降低7.6%；遭遇征收碳关税的产品出口都受到负面影响（表4第2列）。由于隐含碳含量高的产品对应的进口关税等值也较高（见表1），其对美国出口下降幅度最为显著。受到碳关税负面影响最严重的四类产品分别是金属冶炼加工产品、化学橡胶及塑料制品、机器设备和非金属矿物制品，其产品对美国出口分别降低29.2%、26.2%、17.1%和11.4%（表4第2列）；碳关税对这四类产品影响严重程度的顺序与表1中各种产品的进口关税等值最高的四类产品及顺序完全一致，这表明：在同样碳关税税率下，各产品受美国碳关税的影响幅度取决于这些产品隐含碳的强度。随着碳关税税率的增加，中国对美国产品出口将进一步降低。在60美元/t的模拟方案下，中国对美国产品总体出口将减少14.3%，降幅显著高于征收30美元/t对应的7.6%。
美国征收碳关税会导致显著的产品贸易转移现象，中国对美国以外国家出口将明显增加。在对美国出口受阻的情况下，我国产品价格将有所降低（见表5），增强了我国产品在美国以外国家市场上的竞争力，出口明显增加。如表4所示，在30美元/t的模拟方案下，中国对欧盟和其它国家的出口分别增长2.5%和2.1%。在更高碳税水平下，贸易转移的效应更为显著。在60美元/t的模拟方案下，中国对欧盟和其它国家的出口分别增长4.7%和4.1%。贸易转移效应在一定程度上抵消了美国碳关税对我国产品出口的负面影响。这里值得一提的是，如果欧盟和日本等发达国家同时采用进口碳关税，贸易转移效应就显著降低，对我国出口和经济的冲击将更为显著。
各产品出口变化取决于该产品隐含碳排放量和对美国市场依赖程度，那些隐含碳排放量大、对美国市场依赖程度高产品的出口将显著降低。虽然其它制造业、木材加工业、金属制品和通信电子设备等产品对美国出口量大，但由于其隐含碳的进口关税等值较小（见表1），这些产品的总出口不仅没有受到碳关税的负面影响，反而有所增长。如表3所示，在30美元/t碳税水平下，上述4种产品总出口分别增长1.7%、1.2%、1.2%和0.6%。即便出口隐含碳排放较高的部门，如果对美国市场的依赖程度较低，其出口所受的负面影响也将较低。例如：金属冶炼加工产品是隐含碳排放最为密集的部门，隐含碳进口关税等值最高（见表1），在征收30美元/t的情境下，其出口仅降低0.1%，几乎没有影响。然而对于隐含碳排放量较高，同时对美国市场依赖程度高产品的出口将明显下降，例如，在征收30美元/t的情境下，化学橡胶及塑料制品和机器设备制造出口分别降低3.1%和2.2%；在征收60美元/t时降幅更为显著，分别降低5.0%和4.0%（见表4）。
4.4对不同部门产出的影响
产出减少的部门包括两大类：第一，出口受到显著负面影响的部门；第二，向这些部门提供原料或服务的上游产业部门。如表5所示，产出受到碳关税负面影响的部门有机器设备、非金属矿物制品、金属冶炼加工产品、化学橡
胶及塑料制品、石油及其制品、服务业和资源产品等7类产品，但是不同产品受到负面影响的原因却有显著差别。首先，产出下降最显著的部门主要集中在机器设备、非金属矿物制品、金属冶炼加工产品、化学橡胶及塑料制品、石油及其制品等5类产品，而且这些产品产出下降是因为碳关税对出口负面影响所致。在30美元/t的模拟方案下，上述产品产出分别下降1.0%、0.32%、0.27%、0.27%和0.14%。其次，虽然资源产品和服务业出口增长，但是由
于机器设备、非金属矿物制品、金属冶炼加工产品、化学橡胶及塑料制品、石油及其制品等下游产品需求降低，从而导致产出小幅下降。在30美元/t的模拟方案下，两类产品产出分别下降0.08%和0.04%。在碳关税进一步提高的情境下，上述7类产品产出下降的幅度更为显著。
然而，其它部门产品由于生产要素和中间投入产品价格下降，成本降低，出口和产出将有所增长。由于总体经济受到负面影响，国内劳动力、资本和土地等初级要素价
格下降（表3），从而导致国内各类产品价格降低（表5第2列和6列），提高我国产品在国际市场的竞争优势，所有产品进口都降低（表5第4和8列），除了贸易受到碳关税显著负面影响的产业及其上游产业以外，其它产品的出口和产出都有一定程度增长（表5第1和5列）。例如，在30美元/t的模拟方案下，农业、食品加工产品、纺织服装、木材加工业、造纸印刷业、金属制品、交通运输设备、通信电子设备和其它制造业产出分别增加0.1%、0.02%、0.71%、0.35%、0.31%、0.22%、0.34%、0.76%和0.84%。当碳关税进一步提高，经济结构调整的幅度将更为明显。在60美元/t的碳税下，上述部门产出将分别增加0.18%、0.04%、1.32%、0.59%、0.56%、0.35%、0.6%、1.33%和1.53%。
5结论与政策建议
本文在深入分析中国对美国出口的产品结构、不同产品隐含碳排放量与碳关税等值的基础上，采用全球贸易分析-能源模型（GTAPE），研究美国在2020年实施碳关税对中国减排与经济的影响。结果表明，美国实施碳关税对减少碳排放将起到一定作用，但作用非常有限。在美国对中国进口产品征收30美元/t和60美元/t的两种模拟方案下，我国碳排放量相对于基准方案分别降低0.13%（14.01×106 t）和0.24%（25.87×106 t）。然而，由于其它国家产出提高，碳排放量增加，全球碳排放在两个方案下仅降低0.02%（9.59×106 t）和0.04%（18.25×106 t），美国实施碳关税对全球减排的影响很小，效果非常有限。
但是，美国实施碳关税将对中国总体经济造成显著负面影响。在30美元/t的模拟方案下，我国实际国内生产总值（GDP）相对于基准方案分别降低0.69%，社会经济福利降低129亿美元，贸易条件降低0.46%，贸易平衡项减少10.5亿美元。当碳关税提高到60美元/t后，对中国经济和贸易的负面影响更为显著。中国实际GDP相对于基准方案将降低1.3%，社会经济福利减少240亿美元，贸易条件降低0.86%，贸易平衡减少17.9亿美元。
美国碳关税将导致中国产品贸易流向和贸易结构出现显著调整。美国征收碳关税会导致产品贸易转移，中国对美国以外国家出口将明显增加。同时，产品出口结构也出现显著调整，隐含碳排放量大和对美国市场依赖程度高产品的出口将显著降低。但是其它产品由于价格下降，产品在国际市场上的竞争力提高，出口有所增长。
美国碳关税对中国不同产业产出影响存在显著差异，出口受到显著负面影响的部门及其上游相关产业部门的产出将降低，然而，其它部门产出反而提高。产出下降最显著的部门主要集中在机器设备、非金属矿物制品、金属冶炼加工产品、化学橡胶及塑料制品、石油及其制品等5类产品，这些产品产出下降主要是因为碳关税所导致的出口减少所引起的。同时，与这些产业直接相关的产业（例如：资源产品和服务业）由于国内需求下降，产出也小幅降低。但是，但是其它产业部门因为投入要素价格下降，成本降低，产出将有所增长。
需要指出以下两点：一方面，美国征收碳关税可能会引发欧盟、日本等发达国家的效仿，在考虑多个发达国家对中国征收碳关税的情景下，中国产品贸易转移的空间将受到较大的制约，出口与产出的负面影响将更为显著，这在今后的研究中需要给予足够的重视。另一方面，为了应对美国征收碳关税，中国可以考虑基于“避免双重征税”的原则在国内主动实施碳税，以应对美国等发达国家的碳关税。此外，在面临“高能耗”和“高排放”的双重压力下，主动采取减排措施，降低碳强度，也是中国承担国际减排义务，发展低碳经济实现经济可持续发展的必然选择。因此，在未来的研究中，需要综合考虑碳关税、碳税和其它减排措施等多种因素，全面评估碳关税的经济影响及其应对政策，为中国参与国际气候变化谈判、发展低碳经济提供理论依据与决策参考。
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