绿色产品供应链解耦：粒度投入产出分析

绿色产品供应链解耦：一种颗粒化投入产出分析 玛丽亚-格拉齐亚·阿蒂纳西，卢卡斯·贝克曼，贝尔纳多·德·卡斯特罗·马丁斯，巴蒂斯特·梅尼耶，亚历山德罗·博林，弗朗切斯科·保罗·孔德乌卡，米歇尔·曼奇尼 免责声明：本文不应被视为代表欧洲中央银行（ECB）的观点。所表达的观点是作者的观点，不一定反映欧洲中央银行（ECB）的观点。 摘要： 本文介绍了一种提高国家间投入产出（ICIO）表颗粒度的新方法。虽然我们的通用方法可以应用于任何感兴趣的产品，但我们表明，ICIO表中由部门聚合引起的众所周知扭曲对可替代性低的产品特别明显，例如对绿色转型至关重要（例如，电池、稀土）的产品。因此，我们应用我们的框架构建一个分解的ICIO表，该表单独列出了129种对能源转型至关重要的产品。然后，我们通过一个使用我们定制的分解ICIO表校准的多国多部门模型，模拟了一个绿色产品东西方供应链脱钩的假设情景。结果表明存在巨大的经济成本：福利损失达到3%，贸易量减少20%，即使考虑到通过中立国家的贸易转移也是如此。最后，我们量化了绿色供应链脱钩如何增加温室气体排放强度，突出了绿色部门贸易壁垒如何同时影响经济效率和气候目标。 关键词：全球贸易、行业粒度、全球价值链、脱钩、绿色转型JEL分类：C67, F13, F18, F51, Q48 非技术性摘要 本文探讨了当贸易壁垒专门针对对绿色转型至关重要的产品时，如何影响全球宏观经济和温室气体排放。它调查了各国对环保产品（如电动汽车和可再生能源设备）实施贸易限制时会发生什么——从而影响绿色产品的全球供应链。鉴于近期针对此类商品的政策，如美国《降低通胀法案》（2022年8月）、美国对电动汽车和电池的关税（2024年5月）或欧盟对中国电动汽车的关税（2024年7月），这一焦点尤为突出。 但是，分析通常会难以分析绿色产品的供应链，因为现有的投入产出表——这些表描述了跨越国家和部门的商品和服务供需关系——将绿色产品与非绿色产品归为一类。例如，标准的投入产出表将电动汽车和热力汽车捆绑在一个部门（“机动车辆”）中，这掩盖了电动汽车的独特特征。这一局限性在基于投入产出表校准的多国多部门模型（例如，Baqaee和Farhi，2024年）中尤为突出——对于这些模型，缺乏粒度将不允许模拟针对绿色产品的贸易冲击或模拟绿色产品与非绿色产品之间的替代。 为解决这一局限性，我们开发了一种新方法来构建定制化的投入产出表，以隔离特定产品——我们将此方法应用于绿色产品。该方法涉及将投入产出表中的广义经济部门分解为更细分的子类别。在应用于绿色产品的过程中，我们将129种绿色产品（例如电动汽车、太阳能电池板、锗、钯、锂电池和电池）与其他（非绿色）商品分开。为此，我们使用详细的双边贸易数据来获取双边伙伴之间的详细贸易份额。这通过使用关于供应链联系和行业报告的文献来补充，以准确反映细分子类别之间的供需关系。最终，我们构建了一个定制的投入产出表，描述了绿色产品之间的全球部门间联系。 利用这个增强的投入产出表，我们研究了一个假设场景，其中两大主要地缘政治集团（东和西）停止相互贸易绿色产品，而一个中立集团则不受限制影响。我们的研究表明，这种贸易碎片化会带来重大的经济后果，全球福利下降高达3%， 以及绿色产品国际贸易额下降高达20%——尽管部分贸易流向中性国家。这些限制导致全球绿色产品价格上涨，其中电动汽车等下游产品面临急剧的价格上涨。这削弱了绿色技术的采用，导致全球经济中温室气体排放量增加，二十年累计额外排放量与日本或巴西等大国的排放量相当。 分析强调，投入产出表中的部门聚合非常重要，特别是当聚合在一起的商品不能轻易替代时。具体而言，当替代弹性较低时，我们表明，当部门粒度较高时，贸易冲击对福利和消费者价格的影响会显著放大。在绿色转型背景下，这种详细的投入产出表尤为重要，因为许多绿色产品难以替代或替代——当它们的供应链中断时，这会放大经济冲击。 从政策角度来看，这项研究强调了政策制定者应考虑针对关键绿色技术进行贸易碎片化所伴随的高昂经济成本的重要性。更广泛地说，本文提出了一种通用的方法来对供应链进行粒度分析，因为分解投入产出表的方法可以无缝应用于绿色产品以外的不同分类（例如，军民两用技术、半导体）。在日益加剧的地缘政治风险时代，本文丰富了运行模型模拟和分析目标贸易政策的可能性。这对于支持更明智的决策至关重要，因为正如我们所展示的，使用标准的ICIO来进行这种分析可能会导致对其影响的低估。 介绍 有两个现象越来越多地推动世界经济重塑。一是气候变化日益增长且得到充分记录的影响，以及气候转型政策的至高重要性。二是贸易碎片化的急剧上升，贸易政策日益受地缘政治因素影响，导致贸易限制种类不断增加。从概念上讲，贸易碎片化是由政策驱动的全球经济一体化逆转，其指导因素包括国家安全、主权、自主性或经济竞争。虽然贸易碎片化影响所有贸易流，但已对绿色产品（如2022年美国的《降低通货膨胀法》或2024年欧盟对华电动汽车的关税）等施加越来越多的限制。 然而，人们对贸易碎片化对绿色产品潜在影响的了解甚少。一个关键挑战是，用于检验贸易碎片化情景影响的数据——即双边投入产出（ICIO）表——通常过于综合，无法分离出特定的绿色产品，例如电动汽车或可再生能源设备。例如，广泛使用的经合组织TiVA ICIO表包含45个部门，但“电动汽车”被归入“机动车辆”部门，而“机动车辆”部门还包括“热力车辆”——电动汽车旨在取代这些热力车辆。ICIO表在部门间的低粒度使得无法识别绿色产品，并且不允许1）校准仅针对绿色产品的贸易冲击，2）模拟绿色产品和非绿色产品之间的替代效应，以及3）分离贸易碎片化对特定绿色部门的影响。 在此背景下，我们提出了一种通用方法来构建可隔离特定产品的定制化ICIO表格，并将其应用于绿色产品。从标准的ICIO表格开始，我们的方法通过将部门分解为绿色和非绿色子部门来扩展部门粒度。例如，在标准ICIO表格中的“汽车”部门被拆分为“电动汽车”和“非电动汽车”。这种分解依赖于产品层面的双边贸易数据和绿色产品的用户信息，从而确保双边国家联系得到准确反映，并且绿色产品的供应被适当地分配给购买它们的部门（或最终用户）。使用此框架，我们构建了一个定制化的ICIO表格，该表格隔离了129种绿色产品（例如，兼具压燃式内燃机和电机的电动汽车、太阳能电池板、镓、钯、锂电池和电池），我们将这些产品分为八个同质类。 绿色产业（开采稀土、稀土加工、绿色转型化学品、电动汽车电池、可再生能源机械设备、可再生能源电气设备、电动汽车、绿色电力）。由此产生的定制ICIO表格可用于研究绿色产品的全球价值链。 使用我们定制的分解ICIO表格，我们量化了一个假设情景的影响，即两个对立的地缘政治集团（东方和西方）大规模提高贸易壁垒。相对而言绿色产品相互之间——同时一个中立集团保持不受影响。然而，当研究绿色转型时，一个额 外的挑战是ICIO表格没有考虑到未来由正在进行的绿色转型所导致的转型。我们通过估算绿色产品最终需求的变化如何影响绿色和非 绿色部门到2030年的产量（使用连接产量和最终需求的里昂惕夫逆矩阵）来考虑这一点。为此，我们使用国际能源署关于2030年绿色部门市场规模的假设。最终，我们得到一张代表2030年假设全球经济的爱因斯坦投入产出表。我们使用这张定制的2030年分解的爱因斯坦投入产出表来校准Baqaee和Farhi（2024）的多国多部门模型，并模拟绿色产品的贸易碎片化情景。我们的结果表明，在对抗性集团中福利损失高达3%，在地缘政治集团之间的贸易流量显著减少（高达20%）。绿色产品的价格也上涨，全球价格上涨高达3%，其中电动汽车等下游产品的价格上涨更加剧烈。绿色产品的价格上涨将削弱其采用，意味着一个能源效率较低的世界经济。我们发现我们的绿色产品贸易碎片化情景会导致更高的温室气体排放，二十年累积额外排放量与日本或巴西等大国的总排放量相当。 据我们所知，本文是首篇模拟绿色产品贸易战影响的论文。从这一角度看，它与快速发展的量化贸易解体宏观经济效应的文献密切相关（另见 Bonadio 等人，2021；Eppinger 等人，2021；Goes 和 Bekker，2022；Quintana，2022；Attinasi 等人（2023a；2023b），Campos 等人，2023；Javorcik 等人，2024；Attinasi、Mancini 等人，2024；Quintana，2024；Attinasi 等人，2025a）。我们的研究通过探索绿色产品的限制来扩展该领域文献。本文特别补充了 Weber 等人（2025）的研究，后者研究了贸易解体与气候变化之间的相互作用，但未依赖于基于模型的估计。 我们还为文献做出了贡献，这些文献表明ICIO表中的聚合水平会影响基于ICIO分析的结果。这个问题自20世纪50年代以来就被认识到（例如，Hatanaka，1952年），并且定期对研究特定产品供应链的经济学家的研究构成问题（例如，Michel等人，2018年；Prataviera等人，2024年）。文献普遍认为，更高的粒度可以提高基于ICIO分析的准确性（Lenzen，2011年；Steen-Olsen等人，2013年）。补充现有文献，我们提供了一种通用方法——可以无缝应用于任何产品集——来提高ICIO表的部门粒度，从而为ICIO表中聚合造成的问题提供补救措施。 当我们通过识别国际投入产出表聚合最重要——具体来说，当产品种类之间的可替代性较低（即当贸易弹性较低时）。这恰恰是许多绿色产品的案例，由于供应集中和替代来源有限，其可替代性较低（Massari和Ruberti，2013年；Kowalski和Legendre，2023年）。在这方面，将我们的方法应用于绿色部门使贡献特别精准。更具体地说，我们通过运行使用在具有不同聚合级别的国际投入产出表上校准的Baqaee和Farhi（2024年）模型的典型自给自足情景来研究国际投入产出表聚合的影响。当替代弹性较低时，我们发现将国际投入产出表的粒度加倍会使福利损失加倍（标准国际投入产出表中的9%福利损失，具有三倍部门数量的国际投入产出表中的20%损失）。同样，将粒度增加到三倍也会使效果增加到三倍。重要的是，只有当可替代性较低时，国际投入产出表的聚合程度才是重要的：这是因为标准国际投入产出表中聚合的次级部门会被假定为完全替代品。分解这些次级部门并假设低可替代性会产生摩擦，从而导致福利损失。 我们的论文从政策角度具有重要意义，因为它丰富了运行针对性贸易政策模拟的可能性。它表明，使用标准ICIO模拟此类针对性贸易限制（例如，如Bachmann等人(2022年)和Attinasi等人(2023b)所做的那样）的方法可能会导致低估其影响。关键在于，随着越来越多的贸易政策利用那些众所周知难以替代的关键投入（例如，天然气、先进半导体、稀土矿产），我们的框架提供了一种模拟和评估此类政策影响的方法。 本文其余部分组织如下：章节1回顾了关于ICIO聚合的文献第二节在一个样式的练习中运行ICIO粒度对模型的重要性 模拟，第三节详细介绍我们提升ICIO粒度的方法；最后，section 4将我们的方法应用于绿色产品的贸易壁垒。 1. Icio聚合的文献综述 ICIO表格描述了生产者和消费者之间，在国家和国家之间的供应（销售）和使用（购买）关系。图1给出了一个简化的示例，包括三个国家（A到C）和三个生产部门（1到3）。白色单元格是生产者（1到3）在任何国家（A到C）向其他生产者流动的中间投入（商品和服务）。国内(1到3)的同一或其他国家。对角线上的子矩阵表示联系（例如，左上角的3x3矩阵是A国内部的供 需关系），而跨国非对角矩阵是联系。浅蓝色单元格是生产者（1到3）到消费者（A到C所在国家）的最终产品流 动。按行进行，将中间投入（白色单元格）和最终商品和服务（浅蓝色单元格）的销售额相加，等于给定国家部门的总产出，在 最右侧的列中以深蓝色显示。黄色单元格代表增加值（