周乐天 湖南师范大学

低碳经济背景下的高端装备制造业发展研究

周乐天 湖南师范大学

碳排放问题一直是全世界关注的热点问题，近年来中国制造业低碳化发展已经初见成效，本文主要探究的是高端装备制造业作为制造业低碳化发展的工具的同时自身如何实现低碳化。通过碳排放模型计算出高端装备制造业近五年的单位GDP碳排放量，分析能源结构、产业结构对碳排量的影响，发现高端装备制造业的碳排量正稳步降低，如何更进一步实现低碳经济、绿色循环经济值得我们进一步探索。

高端装备制造业 低碳经济 碳排量

一、低碳经济

（一）低碳经济的科学内涵

低碳经济是指通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源的开发和能源结构调整等多种手段，尽可能的减少煤炭、石油等高能耗能源的消耗，减少二氧化碳、制冷剂、甲烷等温室气体的排放，从而达到经济社会发展与生态环境保护双赢的可持续发展的经济形态。低碳经济不仅是调节经济结构，转变经济发展方式的必然选择，更是我国制造业尤其是高端装备制造业的发展方向。

（二）高端装备制造业低碳化发展政策和背景

针对制造业面临的资源利用效率低、环境污染严重、高端装备制造业发展滞后等问题，2015年3月5日国务院总理李克强在十二届全国人大三次会议政府工作报告中提出的《中国制造2025》中，明确将“绿色发展”定为基本方针之一；“全面推行绿色制造”作为重点战略任务之一；将“绿色制造”、“高端装备创新”定位为制造业改革创新的重大工程；制定出具体的碳排量指标：单位工业增加值二氧化碳排放量2020年比2015年下降22%，2025年比2015年下降40%。

不仅我国正积极推行清洁生产和绿色制造来降低碳排量，控制制造业碳排量早已成为全世界发达国家、发展中国家达成的共识。2015年11月30日至12月11日，第21届联合国气候变化大会（2015巴黎气候大会）上，以“共同但有区别”为原则，确定了2020年后国际社会将分担的责任。发达国家减排至少20%～40%，并为发展中国家提供资金和技术支持；发展中国家需量力而为绝不置身事外。中国则提出了争取在2030年二氧化碳排放量达到峰值，2030年碳强度比2005年降低60%～65%，非化石能源占一次能源比重达20%左右，森林蓄积量增加45亿立方米的长期目标。

除此之外，2015年9月25日习近平主席与奥巴马发表的中美气候变化联合声明中提出了一些短期具体目标，并将这些碳排量目标和制造业紧紧地联系在一起：计划于2017年启动覆盖能源、钢铁、化工、造纸、有色金属冶炼等核心工业制造业的全国碳排放交易体系；推动低碳建筑和低碳交通，到2020年城镇新建建筑中绿色建筑占比达50%，大中城市公共交通占机动化出行比例达到 30%；2016年制定完成下一阶段载重汽车整车燃油效率标准，并于2019年实施；进一步降低氢氟碳化物的排放量，如到2020年能有效控制三氟甲烷（HFC—23）排放。

这意味着中国在未来的15年内将快速进入低碳时代，发展低碳经济。制造业尤其高端装备制造业作为节能减排的关键领域，低碳化、清洁化、循环化、信息化将成为历史必然的选择和趋势。

二、我国高端装备制造业现状分析

（一）高端装备制造业的概念

装备制造业是为国民经济和国防建设进行简单再生产和扩大再生产提供生产技术装备的工业的总称，即“生产机器的机器制造业”，高端装备制造产业“高端”主要表现在三个方面：第一，技术含量高，表现为知识、技术密集，体现多学科和多领域高精尖技术的继承；第二，处于价值链高端，具有高附加值的特征；第三，在产业链占据核心部位，其发展水平决定产业链的整体竞争力。高端装备制造产业作为智能制造业的重要组成部分必然成为带动整个装备制造产业升级的重要引擎，成为战略性新兴产业发展的重要支撑。2014年10月，国家统计局对高端装备制造业进行了重新定义，主要包括智能制造装备、船舶与海洋工程装备、节能环保装备、轨道交通设备、航空装备、新能源装备、汽车制造、卫星及应用、重要基础件等九大项102个种类。

（二）中国高端装备制造业的现状

自高端装备制造业扛起了《中国制造2025》的大旗，成为了“中国制造”迈向“中国创造”的关键，我国高端装备制造业的发展越来越受到各国各界的瞩目。2015年上半年，中国高端装备制造业产值占装备制造业比重超过10%。现国内低端产能过剩、高端产能不足、生产性服务业发展滞后，劳动密集型制造行业迎来寒冬，而高附加值、高技术产业却受到追捧，作为我国的战略新兴产业，高端装备制造业虽然基础薄弱，技术发展缓慢，但具有良好的发展前景和旺盛的生命力，能吸引大量国内外资金并自主研发掌握关键领域关键技术。

机器人以及自动化成套生产线虽然成本极高，但随着人口红利的消失，劳动力成本的上涨，智能成套生产线和智能机器人的市场将非常可观，这是制造业发展的必经之路，也是行业内去粗存精，优良企业做大做强的机遇和挑战；高铁航空等交通装备在“一带一路”政策的带领下已经渐渐做成了中国品牌并能成功“走出去”开展“高铁外交”；传统装备制造领域生产粗放，能源浪费严重并造成环境高污染；高端装备制造业整体还缺乏品牌效益，在国际市场上仍缺乏竞争力，“中国制造”的品牌塑造任重而道远。

三、我国高端装备制造业的碳排量

（一）碳排量数据统计

根据已收集到的2009-2013年的统计数据资料，利用碳排放测算模型主要统计得出的是高端装备制造业中的煤炭、石油、天然气的碳排量，涉及到的行业为：汽车制造业；铁路、船舶、航天航空和其他运输设备制造业；计算机、通信和其他电子设备制造业。

（1）2009-2013年高端装备制造业碳排量、产值和能耗对比

图一 2009-2013年高端装备制造业碳排量、产值和能源消耗量折线图

（2）2009-2013年高端装备制造业的单位GDP碳排量

高端装备制造业单位GDP碳排量=高端装备制造业总碳排量/高端装备制造业工业总产值，见图二

图二 2009-2013年高端装备制造业单位GDP碳排量折线图

（3）高端装备制造业碳排量能源来源比例见图三：

图三 2009-2013年高端装备制造业碳排量来源比例

能源名称 二氧化碳排放系数原煤 1.900 3 kg-co2/kg焦炭 2.860 4 kg-co2/kg原油 3.020 2 kg-co2/kg汽油 2.925 1 kg-co2/kg煤油 3.017 9 kg-co2/kg柴油 3.095 9 kg-co2/kg燃料油 3.170 5 kg-co2/kg

表一 煤炭、石油、天然气二氧化碳排放系数表

说明：低（位）发热量等于29 307千焦（kJ）的燃料，称为1千克标准煤（1 kgce）。

（二）统计结果分析

（1）由图一我们可以得出2009-2013年高端装备制造业资产总值逐年上升、能源消耗逐年上升，但是碳排量在2010年略微提高后逐年下降，这说明虽然总的生产规模扩大、能耗提高，但是碳排量自2010年能稳定下来并且下降，说明能源结构正在优化中，尤其是碳排量较小的清洁能源如天然气消耗量逐年大幅度上升。

（2）图二中高端装备制造业单位GDP碳排量逐年大幅下降，从2009年至2013年下降幅度约达两倍，这说明经济结构极大优化，高产出低能耗的高端装备制造产业发展迅猛；能源利用率极大提高。

（3）图三中可知碳排量的主要来源是煤炭，约占63%；其次是石油，约占34%；碳排量最少的是天然气，约占3%，但碳排放系数表明煤炭和石油的单位碳排放量极大，天然气属于碳排量较小的清洁能源但消耗量不高，所以要进一步降低碳排量，能源结构的改善还有很大的进步空间。

四、高端装备制造业低碳化发展的建议

高端装备制造业本身作为制造业节能降耗的重要途径，先进的科学技术能使制造业更加智能化、自动化、信息化、低碳化。例如能为特定建筑群提供绿色能源的供电、供冷、供热制造装备、电动汽车等使用电能的交通运输工具、解放劳动力的机器人全套自动生产线等，都是高端装备制造业推动制造业实现低碳化发展的典范。但是作为实现低碳化的工具和国家未来的战略性新兴产业，自身的低碳化发展也将是我们关注的重点。

（一）使用绿色清洁的可再生能源

煤炭、石油属于传统的高污染能源，但制造业包括高端装备制造业，70%的能源来自煤炭和石油。只有推广和使用清洁能源才能从根源上解决高端装备制造业的碳排放问题。例如太阳能、风能、水能发电设备，太阳能供暖设备、太阳能交通设备，风力机械带动装置，地热能提取及传送设备等等。要大力发展新能源装备和节能环保装备并作用于其他高端装备制造业，提供安全清洁、经济高效的绿色能源，努力实现能源结构优化，经济和环境和谐发展的目标。

（二）提升二氧化碳回收及循环利用技术

早在2009年11月，美国桑迪亚国家实验室就成功演示了二氧化碳循环器，它可以利用太阳能，将水和二氧化碳转化为氢气和一氧化碳，将发电站和工厂排放的二氧化碳转化为汽油、柴油和航空燃料。二氧化碳早已可以作为一种资源得到回收和利用，目前，国内市场上食品级二氧化碳1000元一吨，工业级二氧化碳600元一吨，已经广泛应用于碳酸饮料、保鲜剂、防火剂、纯碱、化肥的生产。如果在生产过程中、生活中、交通运输中产生的二氧化碳如果能得到妥善回收并加以循环利用，那么低碳经济的实现已经指日可待。高端装备制造业产生的二氧化碳等废气物也可以通过发展CO2分离回收技术、CO2封存技术、固定源和流动源的减排CO2工艺技术，生产CO2捕集、回收、储存装备，充分发挥二氧化碳的经济效用。

（三）建设高端装备制造业的低碳供应链

低碳供应链是指在计划、采购、制造、交付和物流这五个基本流程中融入低碳环保的技术理念，打造高端装备制造业的低碳供应链可以分别从这五个流程讨论。第一，计划。低碳的制造类机器从设计开始就需要把低碳环保作为目标和重要因素融入到机器的结构设计、产品材料选择设计，制造环境设计（或重组）、装配设计、拆卸设计、回收循环利用设计等内容。第二，采购。主要包括原材料、设备和相关资源的采购，优先选用可再生材料和回收材料；尽量选用低消耗、少污染的材料；尽量选用环境兼容性好的材料及零部件，避免选用有毒、有害和有辐射性的材料。第三，制造。这是高端装备制造业实现低碳生产的关键环节，应按照生态工业模式，实现清洁生产，避免使用污染性强的原料，减少生产过程能源和材料的浪费，减少废弃物的排放，其关键是要保持产品的低能耗和低污染，不危害人体健康和环境。第四，交付。生产低碳产品，采用低碳包装，使产品尽量满足减量化、可回收、可循环、可降解。制定低碳价格，将开发和生产过程中的环境成本计算在内，在价格上反映资源和环境的价值。第五，物流。合理利用第三方物流企业，优化供应链的整个物流网络。即根据其配送产品的运量需求合理地设计配送中心仓库的位置和数量，从而可以在保证供应链网络畅通的同时大大减少整体的运量，直接降低整个配送网络的第一碳足迹。

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周乐天（1990.12.28-），女，湖南省常德市，湖南师范大学，硕士（2014级经济学硕士），研究方向：人口经济学。