Evaluating the EU Carbon Border Adjustment Mechanism with a Quantitative Trade Model
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摘要
本论文构建了一个多国家、多部门的通用均衡贸易模型,首次内生化欧盟排放交易体系(ETS)与碳边境调整机制(CBAM)价格,分析CBAM对贸易流、福利和排放的影响。结果显示,CBAM使欧盟国民总支出略增0.005%,进口中直接碳排放减少近4.80%,但考虑供应链上游替代效应后整体间接排放减幅降至3%。此外,CBAM有效缓解碳泄漏,且对欧盟贸易结构和价格具有显著影响,强调需从供应链全局视角评估政策效应 [page::0][page::4][page::17][page::24][page::27]
速读内容
CBAM政策设计及模型构建 [page::0][page::6][page::8]
- 论文基于Caliendo等(2022)框架,构造考虑中间投入的多国多部门通用均衡模型,内生碳价格与CBAM。
- 生产函数结合劳动力和中间产品,排放作为副产品,允许碳减排影响生产。
- CBAM作为额外贸易费用,引入到进口商品价格中,考虑碳价格差异的内生调整机制。
CBAM对贸易流和产业结构的影响 [page::16][page::17][page::19][page::20]

- CBAM实施后,欧盟碳密集产品进口成本份额下降0.61%(当前CBAM),扩大至2.27%(全面CBAM)。
- 替代效应推动清洁产品成本份额上升0.56%-1.78%。
- 挪威、瑞士因ETS挂钩,免受CBAM影响,出口竞争力增强。
- 多国如乌克兰、南非、印度受CBAM冲击较大,出口份额显著下降。
产业销售与国内采购动态 [page::19][page::20][page::22]

- 欧盟清洁品销售份额增加0.11%-0.27%,碳密集产品销售份额下降。
- 国内采购量增加,清洁品和碳密集品分别上涨0.16%-0.42%和0.10%-0.30%。
- 以上表明CBAM增强了欧盟内产业替代与市场份额调整。
经济福利与劳动力市场效应 [page::20][page::23]
- 欧盟实际国民总支出略微提升,当前CBAM下增0.005%,全面CBAM增0.02%。
- 贸易结构调整改善贸易条件,提升欧盟贸易余额。
- 实际工资小幅下降,分别为-0.02%与-0.05%,因进口价格上涨及需求压力导致。
排放及碳泄漏情况 [page::4][page::24][page::26][page::27]

- CBAM使欧盟进口直接排放减少4.78%,碳密集产品甚至达7%。
- 考虑供应链间接输入后减排幅度有所下降(3%-5.2%),因替代非直接调控部门所致。
- 碳泄漏减少0.11%-0.19%,表明CBAM在减缓碳泄漏方面有效。
- 贸易重新配置(出口市场份额变化)是减排的主导机制,技术改进效应贡献相对较小。
模型方法论及数据校准 [page::12][page::14][page::15]
- 采用精确Hat代数法求解反事实均衡,捕捉政策冲击非线性响应。
- 使用2018年OECD国家间投入产出表、WTO关税数据与环境统计数据进行参数化校准。
- 针对碳减排目标模拟了2024年碳价及排放预算路径,作为CBAM实施的政策基线。
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报告题目:Evaluating the EU Carbon Border Adjustment Mechanism with a Quantitative Trade Model
作者:Noemi Walczak、Kenan Huremović、Armando Rungi
发布机构:IMT School for Advanced Studies Lucca及Universite Paris 1 Panthéon-Sorbonne (2024年)
主题:欧洲碳关税机制(CBAM)的经济与环境影响评估
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1. 元数据与概览
本报告围绕欧盟碳边境调整机制(CBAM)展开,旨在定量评估该政策对国际贸易流、福利和碳排放的影响。作者构建了一个具有输入-输出联系的多国多部门一般均衡贸易模型,首次在模型中内生化考虑排放交易体系(ETS)配额与CBAM价格的相互作用。研究发现:
- CBAM使欧盟的国民总支出(GNE)微增0.005%,
- 贸易流向本土更清洁的生产,碳泄漏得到部分遏制,减少0.11%,
- 直接进口中体现的碳排放下降近4.8%,但考虑供应链上游的替代效应后,包括间接进口的排放减少约3%,
- 欧盟以外国家GNE稍微下降,排放泄漏也有所减少。
这些发现强调了供应链复杂性及其对政策有效性的影响,显示在评估CBAM效应时需纳入上游间接排放的视角[page::0,4]。
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2. 逐节深度解读
2.1 引言与CBAM背景
报告从气候变化为全球性问题切入,指出多为国家或地区层面的减排政策导致碳泄漏问题,即生产与排放移向未实施严格碳政策的地区。CBAM则作为EU针对碳泄漏的关键政策,通过对进口商品内嵌的碳排放收取价格,试图平衡国内外生产者竞争并抑制碳泄漏。模型能够捕捉政策通过生产网络传播的直接和间接影响,为全面评估提供工具[page::0,1]。
2.2 欧洲ETS与CBAM设计
ETS为排放总量控制与交易体系,通过设定逐年降低的排放上限和配额拍卖/免费分配,推动欧洲40%温室气体排放行业减排47%。但免费配额削弱减排激励。CBAM作为新措施,拟逐步淘汰免费配额,并对进口涉及的排放课税,最初针对铁钢、水泥、化学等重点工业,旨在使进口商品承担与欧盟国内相同的碳成本,防止碳泄漏和生产迁移。同时CBAM价格与ETS配额市场价格挂钩,体现碳成本的传递与协调[page::1]。
2.3 模型设计与数据
本研究采用以Caliendo, Parro和Tsyvinski(2022)为基础的多国多部门一般均衡模型,结合40+行业与30+国家贸易和环境数据,模拟生产中劳动和中间投入结合的碳排放生产过程。模型假设完美竞争、恒定规模报酬,贸易中存在冰山成本和关税等摩擦。通过校准2018年数据,模型重现贸易流,并设定基线为巴黎协定各国减排承诺实现情境。
政策模拟分为两个阶段:当前CBAM(限于部分重排放工业)和完整CBAM(覆盖所有ETS范畴产品)。排放价格内生决定,不遵循简单的固定税率,而是与国内外碳价差动态调整,实现CBAM价格和ETS配额价格的联动[page::2-4,14-16]。
2.4 经济与环境影响分析
通过精确的“hat-algebra”方法求解模型变化量,结果显示:
- 贸易结构转变:
欧盟对碳密集型产品的进口成本份额下降 ~1%(当前CBAM),下降幅度在完整CBAM中更大,来自高碳排放国家的进口比例下降,而对非碳密集型产品需求上升,显示明显替代效应。欧洲本土对这两类产品的购买增加,反映部分进口替代为国内生产[page::17-20]。
- 地区差异:
挪威和瑞士因ETS链接不适用CBAM,出口份额提高。日本由于自身碳排放强度较低,影响较小。韩国因碳定价较高,CBAM进口调整较弱,出口竞争力相对保持。乌克兰、南非、印度、俄罗斯、中国等碳出口大国受冲击明显[page::17,22]。
- 福利与宏观经济效应:
欧盟GNE小幅增长(0.005%-0.02%),归因于贸易条件改善,即出口相对进口价格上涨,改善贸易余额。外部国家GNE微降(0.009%-0.02%),但幅度较小。欧盟内部因价格指数上升,实际工资略有下降。排放泄漏减少0.11%-0.19%,显示CBAM在碳泄漏抑制上取得积极效果[page::20,23].
- 排放减少与供应链视角:
直接进口中碳排放减少4.8%,但包含间接插输入导致总进口排放减少幅度下降至3%。这表明虽然CBAM降低直接碳密集品进口,但通过供应链的非调控碳排放上游替代,其减排效果被部分抵消。忽视间接进口排放会高估CBAM效能。此外,政策通过重构贸易网络和生产技术带来的排放减少贡献超过50%,显示贸易再配置机制的核心作用[page::24-26]。
2.5 理论贡献与文献比较
作者强化了输入-输出网络模型与碳排放贸易政策结合的文献,克服了部分传统CGE模型不可观测机制和简化生产关系的不足。通过内生化ETS配额和CBAM价格,捕捉了政策作用下反馈调节,基于严谨经济结构放大了对供应链上游排放的关注,拓展了CBAM相关的实证和理论领域[page::5,6]。
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3. 图表深度解读
3.1 图1:政策下十大碳密集产品出口国成本份额变化
展示当前CBAM(浅灰)与完整CBAM(紫色)两种情境下,碳密集品出口国成本份额的减幅。
- 俄罗斯出口份额缩减最显著,超过-8%。中国、印度、南非、乌克兰等国也出现明显下降。
- 挪威和瑞士因ETS兼容,出口成本份额反而有所增加。
- 深入点出各国碳价格水平差异和碳排放强度为关键调节因子。
图表验证贸易重构效应对不同供应国的异质影响,印证文本论述,体现CBAM政策跨境分布效应。

3.2 图2:政策下重点行业销售份额变化
对欧盟内部销售份额的变动,显示高碳密集行业(基本金属、化学品、制造金属制品等)销售份额显著下降(当前CBAM约-1%,完整CBAM达-1.5%至-3%),而非碳密集产品销售份额略有上涨,反映跨部门间接替代。
图示揭示不同部门对CBAM的响应强度有大幅差异,侧重供应链关联层面推演影响。

3.3 表1:欧盟ETS产品成本份额指标变动
表1详细统计各类CBAM政策情景下欧盟ETS产品进口成本份额的均值及波动,显示CBAM政策导致碳密集产品成本份额大幅下降,同时非碳产品成本份额上升,模型兼顾了政策的直接和间接作用。对比内生与外生CBAM,内生机制强化替代反应。
3.4 表2:宏观经济指标变化
统计CBAM政策引发欧盟与欧盟外经济体国民总支出及排放泄漏的变化。
- 欧洲GNE增长微弱但稳定,表明福利改善;非欧洲国家GNE轻度下降。
- 排放泄漏有效下降,尤其在完整CBAM情景中更显著。
体现政策平衡经济与环境目标的综合效应。
3.5 表3与图3:进口所含排放变化分解
表3展示直接与直接加间接进口中碳排放的相对变化,强调间接进口排放的贡献不可忽视,CBAM减排效果在供应链层面被部分掩盖。
图3分解出技术改进与贸易再配置在排放改变量中的贡献比例,贸易重构贡献超过50%。
图表作为直观佐证,支持了报告中关于供应链整体视角的重要性说明。

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4. 估值分析
本报告严格基于一般均衡模型,估值思路围绕多国多部门结构内的贸易扭曲、碳价格影响和生产网络结构进行。
模型中:
- 关键输入包括各部门生产的碳排放弹性、替代弹性、劳动与中间投入份额、贸易成本及关税、排放配额分配和碳价格。
- CBAM设计为与ETS价格挂钩的动态关税,确保内生环境政策价格映射。
- 估值未采用传统企业估值方法(如DCF或PE倍数),而是通过宏观贸易价格与生产结构效应,计算政策引起的国民总支出与贸易流变化。
估值算法通过固定点迭代求解,保证模型均衡并反映多层反馈机制,敏感性测试体现替代弹性参数的显著影响[page::12-15]。
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5. 风险因素评估
报告指出影响CBAM效果的风险包括:
- 排放数据与政策执行风险:ETS覆盖及免费配额的准确度影响模型输出,且CBAM覆盖范围初步有限。
- 国际协调风险:非欧盟国家碳定价与政策变化,CBAM依据国别碳价差调整,国际碳价波动带来政策不确定性。
- 供应链替代效应复杂性:模型模拟中估计了间接路径替代,但实际供应链更复杂,潜在的技术变化和替代品开发快慢影响政策效能。
- 经济结构异质性:不同国家部门碳强度和出口依存度差异大,导致政策效应分布不均,可能激化经济失衡。
报告未详细阐述特定缓解策略,重点在于量化和结构化识别风险来源[page::16-26]。
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6. 审慎视角与细节解读
报告虽详实,但潜在偏差包括:
- 政策执行假设较为理想,假设碳价和配额完全内生化、市场完备,现实中执行阻力与政策调整或滞后或不完全。
- 供应链替代效应仅基于2018年静态数据,忽视未来技术革新及政策应对可能带来的动态变化。
- CBAM覆盖起点有限,未来扩张不确定,对非ETS涵盖行业排放未能直接调控,可能埋下泄漏风险。
- 部分外生碳价设置(如中国)简化实际复杂性,对结果带来假设性影响。
- 模型假设全球贸易成本稳定及关税无变化,忽视潜在贸易摩擦升级。
以上不足提醒决策者在使用结果时结合其它定性与动态信息予以综合判断[page::2,15,27]。
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7. 结论性综合
本报告基于创新性多国多部门一般均衡贸易模型,首次将ETS配额价格和CBAM价格共同内生化,深入探讨了CBAM实施对欧盟经济与环境的影响,得出以下关键结论:
- CBAM在实际操作中带来微小的欧盟福利提升,体现为国民总支出略增0.005%-0.02%,背后是贸易条件的改善与贸易流的结构调整。
- 通过增加对碳密集型进口产品的成本,CBAM促使贸易流向碳更清洁的本土生产,推动了产业和部门间的产品替代,提升了非碳密集产品的竞争力。
- 本质性贡献在于揭示了供应链上游及间接进口排放的替代效应,显示单纯关注直接进口碳排放将高估政策减排效果,增强了对产业链整体碳足迹视角的需求。
- 外部国家则面临轻微的经济负面效应,但整体排放泄漏得以抑制,表明CBAM具备一定的国际环境协同效果。
- 模型通过匹配欧盟监管政策框架和全球贸易网络,提供政策制定者以重要的决策参考,尤其提醒关注供应链全链条碳成本问题。
报告配套丰富图表(如图1-3)和系统的数学解析,为CBAM经济环境评估提供了高透明度和可复制性的量化工具,具备显著的理论和政策影响力[page::0-27]。
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附:主要图表List
| 图表编号 | 描述 |
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| 图1 | 10大碳密集品出口国CBAM成本份额变动(当前与完整CBAM对比)

| 图2 | 重点欧盟部门销售份额变化(碳密集与非碳密集)

| 图3 | 欧盟进口排放的技术与贸易再配置效应分解

| 表1 | 欧盟ETS下成本份额与贸易替代效应数值化总结 |
| 表2 | 宏观指标变化:GNE、排放泄漏 |
| 表3 | 欧盟进口中包含排放量变化,直接与含间接进口 |
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总体评述
本报告以严密的经济理论模型结合高质量数据,突破了现有文献对CBAM及国际碳政策互动的定量限制,展现了政策带来的微妙福利提升与排放减少,并警示必须考虑供应链碳排放的整体性,才能精准评估政策功效。模型内生价格机制捕捉反馈回路,体现了学术前沿贡献,对于制定科学、公平和高效的国际碳边境政策具高参考价值。在未来,针对政策动态调整、技术革命与贸易摩擦等因素的动态扩展研究,将进一步丰富该领域理解。
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