碳税征收对我国汽车制造业的影响——基于CGE模型*

卢阳,杨理,甘萍萍,王蕴

(1.陕西理工大学经济管理与法学学院,陕西 汉中 723001; 2.国家税务总局黑龙江省税务局,黑龙江 哈尔滨 150000;3.西安交通大学城市学院,陕西 西安 710000; 4.国家税务总局税务干部学院大连校区,辽宁 大连 116023)

党的二十大报告提出要“站在人与自然和谐共生的高度谋划发展”。[1]“降碳、减污、扩绿、增长”成为新时代践行习近平生态文明思想的重要体现。相较于其他行业,制造业降碳压力最大,也是实现“双碳”目标的关键一环。从理论上而言,征收碳税可以改变制造业成本结构,激励制造业绿色转型。但是,碳税也存在着推高产品价格、抑制消费需求、拉低经济增速的风险。汽车制造业作为制造业的典型代表,碳税的影响更为突出。因此,分析碳税对汽车制造业的影响,可以为经济绿色转型、落实“双碳”目标、优化碳税设计提供理论支持,夯实我国开征碳税的理论基础。

一、我国汽车制造业能源消耗和碳排放现状

评估碳税对汽车制造业的影响,需要准确估算汽车制造业的碳排放情况。由于当前缺乏准确计量二氧化碳气体排放量的工具,因此,核算碳排放量的主要方式是通过对化石能源消耗过程中产生的温室气体进行估算,再将各种温室气体折算成二氧化碳。所以,参考汽车制造业的能源消耗水平、碳排放系数和生产水平,可以较为准确地描绘汽车制造业能源消耗和碳排放现状。

(一)我国汽车制造业能源消耗情况

本文通过2018—2022年中国统计年鉴数据,整理了2016—2020年中国汽车制造业各种能源的消耗量。如表1所示,汽车制造业能源消耗总量在持续增加,在消耗的能源结构中,电力和煤炭的消耗量最大,当然受技术进步和汽车制造业逐步开始的绿色转型,煤炭的实际消耗量在持续递减,电力消耗则在逐年增加,这说明煤炭与电力存在着明显的替代效应。但是,我国电力结构中,60%的电力来源于火力发电,仅在制造端实现能源结构的转型,依然难以降低汽车制造业的碳排放总量。

表1 2016—2020年汽车制造业能源消耗量

(二)我国汽车制造业碳排放情况

表2 2020年汽车制造业碳排放

二、CGE模型构建及数据基础

(一)模型设计、模型假设、模型部门划分

(1)模型设计。CGE模型就是把瓦尔拉斯的一般均衡理论用可以计算的现实经济模型表示。目前在进行能源政策、贸易政策、税收政策的模拟中,CGE是主要的研究方法,因此,本文在CGE模型的一般方程加入了二氧化碳排放方程组,从而分析碳税的征收对汽车制造业的影响。(2)模型假设。由于现实的经济情况比较复杂,完全模拟现实的经济情况无法实现,因此需要简化经济问题,并设定假设条件如下:假设市场是完全竞争的,生产者是市场价格的接受者,产品价格等于单位产品成本,生产活动的最优结果是生产利润为0;假设不采用其他替代的能源燃料;投入产出表中各部门之间的投入产出关系是固定不变的;假设经济运行符合瓦尔拉斯定理。(3)模型部门划分。CGE模型主要包括居民、政府、企业和国际机构四个研究主体以及资本和劳动力两个基本生产要素。根据2020年全国的投入产出表,共分为了153个部门,由于本文主要研究的是汽车制造业,所以将部门重新拆分整合,划分了10个部门。其中,汽车制造业是将投入产出表中“汽车整车”和“汽车零部件及配件”两个部门的数据合并,将其他工业合并为除汽车制造业之外的工业。除这两个部门外还有农业、建筑业、交通运输业与邮政业、煤炭采选业、石油开采业、电力行业、天然气开采与加工、服务业。

(二)模型的构建

1.生产模块。生产模块中采用CES生产函数,因为该函数要素的替代弹性是σ=1/(1-ρ),模拟过程更贴合现实经济情况。本文采用了四层嵌套的CES生产函数来描述要素和生产者行为以及其约束条件,具体的合成函数如图1所示。第一层为总产出,这部分生产函数有两个投入,一个是中间投入,另一个是增值,即劳动—资本—能源组合投入,因为本文研究的是碳税的影响,在劳动和资本两个生产要素的基础上,增加能源这一生产要素。第二层将劳动—资本—能源组合投入划分为,资本—能源组合投入和劳动生产要素投入,一般情况下,劳动与资本以及能源之间的替代弹性较大,资本和能源之间的替代弹性较小。第三层是将资本—能源组合投入又进一步划分为资本和能源。第四层由于表2中的焦炭、汽油、柴油均为石油的衍生产品,故将能源生产要素投入分为四类。

图1 生产函数嵌套图

(1) 第一层:总的CES生产函数。

(公式2)

总产值:minPKELn·KELn+PNDn·NDn

(公式3)

其中,n表示的是生产部门数量,βKELn+βNDn=1,ρ是投入要素之间的替代参数值,弹性系数为σ=1/(1-ρ)。

(2)第二层:劳动—资本—能源生产函数。

(公式4)

(公式5)

(公式6)

(3)第三层:资本—能源生产函数。

(公式7)

总产值:minR·Kn+PEn·En

(公式8)

(4)第四层:能源生产函数。

(公式9)

2.收入支出模块。收入支出模块中主要包括三个经济主体,分别为居民、企业和政府。其中,居民收入的主要来源是劳动报酬、资本报酬以及企业和政府、国外的转移支付;居民的支出主要包括居民对各种商品的消费以及向政府纳税。

(1) 居民收入

(公式10)

(公式11)

总的居民收入:YHT=TYL+TYK+YEH+YHG

(公式12)

(2)居民储蓄:SH=ζYHT·(1-tn)

(公式13)

其中,ζ是居民储蓄率,YHT是居民收入,tn是个人所得税税率。

(3)政府收入:YGT=Tadd+Ttar+YHT·tn+Te(公式14)。政府的收入包括国内间接税收入(Tadd),关税收入(Ttar),企业所得税收入(Te),居民的所得税收入(YHT·tn)。

(4)政府储蓄:SG=YGT-YHG-EXG-GDT(公式15)。企业的收入主要是投资报酬和收到政府的转移支付,企业支出主要有向政府缴纳的税款及对居民的转移支付。

(公式16)

(6)企业储蓄:SE=TYK-YEH-Te

(公式17)

(7) 总储蓄:TS=SH+SG+SE

(公式18)

3.对外贸易模块。对外贸易模块包括在国内销售的商品和在国内生产的商品。其中,在国内销售的商品主要来源于国内生产的部分以及进口商品,在国内生产的商品一部分用于满足国内商品的需求,另一部分则用于出口。

(1) 国内销售商品。在国内销售的商品主要是国内生产和进口,对于这两类商品的选择需要满足成本最小化。因此,生产函数可以表达为:

min(QDs·PDs+QIs·PIs)

(公式19)

(公式20)

(βD,S+βI,S=1)

5.均衡模块。均衡模块主要是描述各关联经济之间的均衡关系,主要指商品市场均衡、要素市场均衡、投资储蓄均衡及国际收支平衡。

(1) 商品市场均衡。商品市场均衡表示国内商品的供给等于总需求,基于贸易模块、收入支出模块、生产模块,均衡关系表达如下:XS=HDn+GDn+INVn+DNn(公式25)

(3) 投资储蓄均衡。投资储蓄均衡采用的是新古典的宏观闭合规则,投资由储蓄决定,储蓄都会转化为投资,具体的平衡关系式为:

在公式30中,WALRAS是瓦尔拉斯虚拟变量,用于检验两者是否达到平衡,若虚拟变量是0,则达到平衡。

(三) CGE模型的数据基础

CGE模型的数据基础是社会核算矩阵表(国民经济综合矩阵)即SAM表。SAM表的构建是以投入产出表的数据为基础。本文根据2020年全国的投入产出表,分别编制了2020年宏观SAM表(表3)和2020年汽车制造业微观SAM表(表4)。

表4 2020年汽车制造业微观SAM表(单位:亿元)

(四) 参数估计

在本文研究的CGE模型中,主要需要估计的参数包括,份额参数、替代弹性系数、二氧化碳排放系数。

表5 CGE模型替代弹性系数

表6 CGE模型份额参数

2.份额参数。在CGE模型中份额参数是根据SAM表中变量的基本数据及函数公式计算得出。如生产模块的第一层:

3.二氧化碳排放系数。二氧化碳的排放主要是燃烧化石燃料产生,直接计算二氧化碳的排放量较为复杂,但是,由于能源消耗与二氧化碳排放之间存在较为稳定的系数比值。为了与SAM表的数据能够有效连接,需要将二氧化碳排放系数的单位换算成以吨/万元为计量单位。本文对照《中国统计年鉴2022》和《IPCC 2006年国家温室气体清单指南2019修订版》,归纳了高碳能源二氧化碳排放系数(吨/万元):煤炭为16.32;石油为6.52;天然气为2.49;电力为13.26。

三、汽车制造业碳税实证模拟与分析

前文已构建包含5个模块的CGE模型,每个模块中包含若干非线性方程,求该组非线性方程组最优解采用的是Johansen 模型的求解方法,即通过矩阵求逆得到平衡解,由于计算的复杂性需借助计算机软件运行。本文运用GAMS 软件运行得出模拟结果。利用 GAMS 语言实现步骤主要是:首先,对参数、变量等进行声明,然后导入模型数据,包括 SAM表、结构参数及其他数据;其次,确定模型的闭合;最后,利用 model 语句、solve 语句和 display 语句来完成模型的求解以及平衡解的显示。本文参考其他学者根据二氧化碳排放量设置的多档定额税率,实施CGE模拟预估,评估不同档位碳税税率对汽车产业的影响。

(一)碳税计税依据和税率设定

借鉴国际上碳税征收的实践,为减少碳税征管的成本,对行业的二氧化碳排放量的估计值作为碳税的计税依据。二氧化碳排放量估计值如上述公式1所示,即用能源的消耗量乘以二氧化碳的排放系数。碳税税率的设定要根据一个国家或者地区的能源消耗结构及减排目标设定。本文根据我国国情及“双碳”目标,并按照二氧化碳排放量,将碳税税率设置为四档定额税率:10元/吨、20元/吨、50元/吨、80元/吨等。

(二)碳税征收模拟结果分析

对汽车制造业征收碳税首先会直接减少该行业对高碳能源的消耗,从而影响汽车制造业的产量和价格,最终会使碳排放量减少。但同时,也会对居民、企业政府造成一定的影响。

1.对碳排放的影响。对照表2的2020年汽车制造业碳排放情况,在设定的碳税税率条件下,运用GMAS程序,得出二氧化碳排放量;再以2020年的二氧化碳的排放量是7421.96万吨为基础,求出碳减排量比重(碳减排量/7421.96),由此可得四种不同碳税税率下,汽车制造业二氧化碳的排放量变化情况。通过碳税征收对汽车制造业碳减排放量进行分析发现,随着碳税税率的提高,碳减排放量也在不断地提高。表7展示了当碳税税率设置为10元/吨时,碳排放量降低了5.2%,碳减排量为385.94万吨;碳税税率为20元/吨时,碳排放量降低了8.3%,下降幅度增加59.62%;税率为50元/吨时,碳排放量降低了13.91%,下降幅度增加67.6%;当碳税税率设置为80元/吨的时候,碳排放量依然在下降,但下降幅度仅增加55%,表明当税率设定较高时,碳减排量增速放缓。

表7 汽车制造业碳减排放量变化

2.对能源消费结构的影响。按照公式9能源生产函数,应用GAMS程序运算,得出不同档位碳税税率下的煤炭、石油、天然气和电力的投入量,再对照《中国统计年鉴2020》各能源消耗量,即可得出汽车制造业能源需求量变化量。如表8所示,征收碳税会对汽车制造业消耗的煤炭、石油、天然气和电力等四种能源消费结构产生实质性影响,且随着碳税税率的提高,汽车制造业对二氧化碳排放系数较高的能源需求量会不断减少,减少的幅度也随碳税税率的提高而增大。根据2020年汽车制造业碳排放情况(参见表2),煤炭的二氧化碳排放系数最高,因此,煤炭的需求量下降的最快。如表8所示,当碳税税率设置为10元/吨,煤炭的需求量下降5.2%;当碳税税率设置为20元/吨,煤炭的需求量下降6.84%,下降幅度为31.54%;当碳税税率设置为50元/吨时,煤炭需求量下降为14.52%,下降幅度为112%;当碳税税率设置为80元/吨,煤炭需求量下降为25.12%,下降幅度为75%。由此可见,碳税税率设定在50元/吨时,汽车制造业对煤炭的依赖度降幅速率接近最大值。随着碳税税率的增加,天然气和电力的需求量显著增加,当碳税税率为10元/吨,天然气的需求量增加2.63%,电力需求量增加1.85%;税率为20元/吨时,天然气需求量增加5.35%,电力增加2.65%;税率为50元/吨时,天然气需求量增加13.02%,电力增加5.62%;税率为80元/吨时,天然气需求量增加15.32%,电力增加8.32%。天然气需求的增长速率显著大于电力需求的增长速率。虽然电力的碳排放系数小于天然气,但是,电力行业与其他行业的替代弹性系数较小。因此,企业在选择碳排放相对更低的化石能源时,更倾向考虑天然气。根据以上分析,碳税的征收会使汽车制造业企业倾向于选择相对低耗能的能源,减少高耗能能源的使用,如果考虑其他清洁能源的使用,企业更倾向选择清洁能源,对于低碳环保目标的实现具有推动作用。

表8 汽车制造业能源需求量变化

3.对汽车产值和产出的影响。对汽车制造业征收碳税,企业降低财务成本的直接策略是提升能源使用效率或减少生产、降低能源消耗。由于节能减排的技术改造需要增加资金投入,进而挤占汽车生产资金,节能减排技术的投入也难以在短期内实现财务回报,因此,减少汽车制造产出是征收碳税的直接后果。为此,按照公式2、公式3的CES生产函数,应用GAMS程序运算,得出不同档位碳税税率下总产值和总产出数,并与2020年汽车制造业微观SAM表(表4)进行对比,可得征收碳税下汽车制造业的产值和产出的模拟结果,结果显示,征收碳税的条件下,汽车制造业的产值与产出均会出现显著下降,如表9所示,当碳税税率设置为10元/吨,总产值下降0.32%,产出下降0.21%;当碳税税率设置为20元/吨,总产值下降0.45%,产出下降0.26%;当碳税税率设置为50元/吨时,总产值下降0.52%,产出下降0.72%;当碳税税率设置为80元/吨,总产值下降0.78%,产出下降1.64%。由此可见,碳税税率设定在50元/吨时,汽车制造业对煤炭的依赖度降幅速率接近最大值。

表9 征收碳税下汽车制造业的产值和产出变化率

4.对居民、企业、政府的影响。碳税的征收会影响投入要素的变化,通过价格传导机制,汽车的价格会受到影响,从而影响居民、企业、政府的收入。按照前文公式12、16、14,应用GAMS程序运算,得出不同档位碳税税率下居民收入、企业收入、政府收入的数值,并与2020年汽车制造业微观SAM表(表3)进行对比,可得征收碳税下居民、汽车制造企业、政府收入变化,如表10所示:随着碳税税率的提高,居民收入和企业收入均呈下降趋势,但政府收入会有所增加,当碳税税率设置为10元/吨,居民收入下降0.38%,企业收入下降0.125%,政府收入增加1.53%;当碳税税率设置为20元/吨,居民收入下降0.51%,企业收入降低2.25%,政府收入增加3.02%;当碳税税率设置为50元/吨时,居民收入下降0.68%,企业收入降低2.58%,政府收入增加4.53%;当碳税税率设置为80元/吨,居民收入下降为1.23%,企业收入下降3.96%,政府收入增加3.98%。相较于碳税税率设置为50元/吨时,政府收入反而下降,这说明当税率设置过高时,公众对碳税的抵制更为明显,政府收入的增长趋势出现了拐点。

表10 居民、企业、政府收入变化率

四、征收碳税的政策建议

为实现“双碳”目标、推动汽车制造业的减碳,更需要做好碳税的制度设计,制定适当的碳税税率,并与其他产业政策协同配合,促进汽车制造业绿色转型升级,形成环境友好的高质量发展新模式。

1.设置适宜的碳税税率。参考已经开征碳税的国家与地区的税收征管经验,碳税主要采用从量计征的方式。根据前文CGE模拟分析的结果,当碳税税率设置为50元每吨时,碳减排量比重达到13.91,产值和产出下降了0.52%、0.72%,居民收入减少0.68%,企业收入减少2.58%,政府收入增加4.53%,碳减排的比重较大,且对其他经济主体的影响趋势没有反向变化。因此,在未建立统一的碳排放交易市场的前提下,按照2020年的人民币购买力,50元/吨的碳税税率最接近碳税的最优税率。

2.鼓励支持企业碳减排行为。根据模拟分析的结果,开征碳税会增加财政收入,但是对企业收入、居民收入均会出现负面影响,换言之,开征碳税的“税痛”感明显。为缩短开征碳税的“阵痛期”,应当将碳税的增收部分作为鼓励企业减碳技术研发和减碳技术升级的财政补贴专项资金,通过财政补贴,加速生产端碳达峰。

3.优化汽车产品结构。征收碳税会直接改变汽车、新能源汽车的全生命周期的财务成本,传统燃油汽车全生命周期的财务成本会显著增加,新能源汽车的全生命周期的财务成本优势会日趋显现。汽车消费市场的绿色化转型将成为不可逆的趋势,汽车制造产业应当准确把握汽车消费市场变化趋势,提前布局新能源汽车,优化汽车产品结构,巩固市场份额。

4.提高税收征管水平。当前我国基层税务部门尚不具备精准核算碳排放量的能力,为此,应当在正式开征碳税前建立健全碳足迹增值税发票系统,强化税务与环保部门的数据共享,建立碳排放核算专业人才队伍,为落实“双碳”目标、推动碳税落地夯实税收征管能力基础。