如果说第一篇揭示了中低收入国家在绿色革命中的“隐秘王牌”,那么本篇则深入剖析了这些王牌背后的“底层代码”——不断演变的比较优势,正在重塑全球绿色创新的版图。
关键矿产的故事首当其冲。传统观点认为,资源富集国往往陷入“资源诅咒”,难以向价值链下游延伸。但数据揭示了一个微妙转折:对于中等收入国家,铜、锂、钴的优势正悄然转化为加工材料和子组件的竞争力;而低收入国家仍被阻隔在门槛之外。绿色价值链的“入场券”,似乎与经济发展阶段紧密挂钩。
更具颠覆性的发现来自创新成本端。通过一系列分析专利价值分布推断研发成本,研究显示:绿色技术的平均研发成本比其他技术低约3%。在中低收入国家,这一成本优势更为显著——创新者能以更小的赌注,撬动更大的技术突破。这解释了为何越南的农光互补、肯尼亚的离网太阳能能如野草般生长。
需求侧的力量同样不可忽视。盖洛普全球调查显示:较贫穷国家的公民反而更愿意为气候行动放弃收入——因为他们站在气候影响的最前线。这种“被迫的觉醒”催生了适应性创新的沃土。从抗旱作物到浮动农场,需求正在成为最敏锐的创新催化剂。
政策呢?每项新气候法带来的绿色专利增长,在中低收入国家高达3.9%,是高收入国家的三倍以上。当制度设计踩准了市场脉搏,后发优势便悄然显现。
证据显示,绿色创新的比较优势可能源于较低的研发成本。因而这对于中低收入国家中资金有限的企业特别有吸引力。
与更富裕的经济体相比,较贫穷国家如今更关注气候平均状态随时间的变化。有证据说明,这可能会推动中低收入国家的创新者更加关注绿色技术。事实上,公众对气候的关注与持续不断的增加的适应技术创新强度密切相关。
中低收入国家(LMICs)正在扩大他们在绿色商品方面的比较优势。他们在知识经济价值链的上游也往往具有同样优势,这可能预示着未来或潜在优势。这些模式背后的深层次结构性原因是什么?至少有四个潜在的驱动因素。
第一是对绿色转型至关重要的资源禀赋,这一优势能否成为在绿色价值链更多下游环节取得成功的跳板?
第二是绿色产品和市场的特性,使其对中低收入国家(LMICs)可能欠缺的专业技能、资金或设施(如先进研究实验室)依赖更低。
第三是需求侧因素。例如,部分中低收入国家(LMICs)的创新尤为关注适应性技术,这可能是为了回应当地应对气候平均状态随时间的变化影响的迫切需求。
第四是政策因素。近年来,高收入国家与中低收入国家(LMICs)的气候政策均有所增加(图1.2)。同时,旨在带动私营部门发展(包括创新)的垂直产业政策也再度兴起。是否有证据说明此类政策在中低收入国家取得了成功?
绿色转型依赖于铜、锂、镍、钴和稀土元素等关键矿产,它们是风力涡轮机、电力网络和电动汽车的关键原料。一个国家在矿产方面的比较优势能否成为把握绿色产品供应链上更多机遇的切入点?同时,原材料的充裕是不是已经在某些国家推动了绿色技术或市场上的新兴比较优势出现?
从历史上看,即便有政策保证和资产金额的投入,利用原材料对较贫穷的国家而言向来是一个挑战。一个关键原因是缺乏配套产业,这些产业很难从零开始建设。在制度能力薄弱的地区,这些限制会被进一步放大,导致资源依赖型的经济体更容易出现寻租或冲突。
或许这次,情况已经——或者可能会——不一样?对于新一代绿色价值链的原材料,下游环节对较贫穷国家而言可能更易参与,第四章将对此展开讨论。此外,也可能是化石燃料全球价值链的组织依赖于某些不适用于绿色价值链的特定特征。
在此研究绿色价值链(GVC)的资源充裕度(即绿色原材料的比较优势)与绿色价值链(GVC)下游环节比较优势之间的关系(图3.1)。典型的负相关关系表现为:原材料的显示性比较优势(RCA)总体上与价值链更下游环节的优势不存在非常明显关联(图3.1-C)。然而事实似乎相反:平均而言,在绿色原材料方面具有比较优势的国家平均而言并不是在加工材料、子组件或最终产品方面具有绿色比较优势的国家。同时,这种关联性在加工材料环节最为薄弱,而该环节看似是沿供应链发展路径的自然起点。从收入角度考察该关系可见,对某些国家(高收入国家和中等收入国家)而言,这种关系确实呈现正相关;而对于低收入国家而言则不然(图3.1-D)。这与以下观点相符:绿色原材料的比较优势只有在达到一定经济发展水平的国家才会转化为下游环节优势。
图3.1 关键矿产的关联在加工材料和中等收入国家中发挥作用。资料来源:IFC基于BACI和IFC绿色价值链探索工具 (GVCE)的计算。
*注:这些图表将绿色原材料的对称显示性比较优势(RCA)与绿色价值链下游环节的RCA进行关联分析。总体而言,这种负相关关系表明:没有证据显示原材料的充裕会转化为下游环节的比较优势。在子图A(加工材料)中,这种相关性表现得最弱。对子图D的进一步分析显示:这一现象是“低收入国家(LICs)呈负相关”与“中等收入和高收入国家(MICs/HICs)呈正相关”的复合结果。这与以下观点相符:发展能力不够或制度不完善等因素可能阻碍低收入国家(LICs)下游产业的发展。脱碳价值链的环节(原材料、加工材料、子组件、最终产品)由Rosenow和Mealy(2024)的研究界定。基于价值链环节划分的产品分类,其数据来源于国际金融公司(IFC)的绿色价值链探索平台(GVCE)。关于产品分类的更多信息,可查阅在线。每个标记的大小与对应国家的出口总额正相关(出口规模越大,标记尺寸越大)。
接下来将研究绿色原材料RCA与绿色RTA之间的关系,以评估绿色原材料的比较优势能否带动技术发展和创新,尤其是在与资源开采紧密关联的领域。然而,目前尚无证据说明原材料的充裕与技术优势相关:绿色原材料RCA较高的国家,其绿色RTA并未表现出相应的增长 (见附录4中的图A4.1)。
另一个潜在的比较优势驱动因素在于可进入性。绿色技术市场可能对新参与者更具可进入性,不仅因为市场尚未成熟,还因为部分绿色产品涉及的生产流程和价值链更为简化。例如,此类产品所需的运动部件,因此就需要更少的配套投入和能力。这明显降低了固定成本和准入门槛,使相关领域对新入行者更具吸引力。同样,绿色技术领域成为创新者的平均成本可能更低,绿色技术对昂贵实验室或专业化研究人员的依赖程度相对较低。
估算固定研发成本的新方法与特定技术领域的创造性相关。Guillard等(2021)通过细分技术领域内的创新价值分布推断研发成本(如专栏3.1所述)。低价值创新较少的领域通常对应更高的固定研发成本估值——是因为当研发成本高昂时,投资者倾向于放弃价值较低的创新构想。
尽管专利数据作为创新产出的衡量指标易于获取,但关于创新投入及其成本的信息则较为有限。Guillard等(2021)开发了一种方法来估算在不同技术领域取得技术突破的成本。
针对不同技术领域,他们分析了创新企业所获创新的折现现值分布。他们遵循Kogan等(2017)的研究框架,通过企业创新相关专利首次授权时的股票市场反应来估算创新价值。他们构建了一个模型,其中技术突破的实现价值由两个参数决定:第一,底层创意生成过程的分布形态通常呈现偏态——某些技术更领域的分布偏态更明显,表现为大量低价值创意和少量能为创新公司带来很高利润的“超级明星”共存。第二,创意在能够转化为具有商业经济价值的创新之前,要经历研发投资,而研发的成本存在非常明显的技术异质性。只有在计入沉没的研发成本后,创意的实际市场价值才会显现。如果所有创意想法均能成功转化,理论上应仅观察到价值高于研发成本临界值的创新成果。低于该阈值的创意将不会进入开发阶段。然而在现实中,有前景的创意想法也并不一定会成功转化。当创新结果具有不确定性时,一些低价值的创新仍会受到关注。这就导致了创新价值分布在临界点处出现拐点。通过将观测数据拟合至该模式,可推断各技术领域的研发成本:拐点位置越靠右,表明潜在研发成本越高(如图3.1.1所示)。在此,成本估算采用细分技术类别进行。而图3.2则展示国家层面和广义技术类别的聚合结果。
注:如图所示,Guillard等(2021)通过构建分布函数模型,将其与基于Kogan等(2017)方法测算的(私有)创新价值实际分布进行拟合,从而估算各技术领域的研发成本,其中创新价值通过观测上市公司创新者的股价冲击效应来量化。
该方法测算根据结果得出,绿色技术的研发成本平均低约3%(图3.2A)。有必要注意一下的是,低收入国家(LICs)的总体研发成本均值较高,但绿色研发技术成本相比其他技术表现出更为显著的低成本。此外,各国绿色技术相对成本与绿色相对技术优势(RTA)存在非常明显负相关性(图3.2B),即绿色创新成本较低的国家往往在该领域形成更强的专业化优势。进一步分析表明,绿色与非绿色创新的研发成本差异可解释各国RTA的20%以上差异。
由于中低收入国家(LMICs)的地理位置和对农业和渔业等部门的依赖程度较高,因此它们在适应技术方面的强大存在(图2.11)与其受到气候平均状态随时间的变化影响的程度相一致。这一些因素可能直接影响需求。例如,极端天气事件发生频率越高,对耐气候作物的需求就会增加,这反过来可能会刺激农业创新。同样,一直在变化的海洋条件以及更频繁的暴风雨会推动对气候敏感渔业的需求。
适应需求所产生的创新的一个例子是利用农光互补提供负担得起的能源,并使农业更能抵御热应激(聚焦3.1)。
气候风险的暴露也会影响消费者的环保偏好,进而改变创新方向。盖洛普对125个国家的13万多人进行的一项全球调查发现,收入与愿意为减缓气候平均状态随时间的变化和适应气候而放弃1%收入之间有高度负相关(图 3.3A)。1换句话说,较贫穷国家的公民似乎比那些国家的公民更关心气候平均状态随时间的变化,因为为他们经历了更频繁的恶劣天气事件。
本文的原始分析发现,绿色RTA与为应对气候平均状态随时间的变化而放弃收入的意愿之间有积极但不显著的相关性(附录图A4.5)。在适应技术方面的RTA与为气候付费的意愿之间有更强的关系(图3.3B)。2这一结果与以下观点一致,即为应对气候平均状态随时间的变化付费的意愿是由气候影响的经验驱动的,因此触发了针对适应需求的创新。
气候政策能刺激对绿色产品的需求,有助于解决私营部门的不确定性和协调失误,从而将创新转向绿色技术。是否有证据说明此类政策在实践中是有效的?大多数研究都集中在高收入国家(参见在线)。这份报告着眼于更广泛的领域,利用格兰瑟姆研究所的数据来研究气候法是否会影响绿色创新。
结果表明,一个重要的联系是:通过更多气候法的国家往往会产生更多的绿色专利(图3.4)。对中低收入国家(LMICs)而言,这一趋势更为强劲,在中低收入国家(LMICs)中,每项新法律都与3.9%的绿色创新增长相关联,而高收入国家(HICs)仅为1.1%。
3这表明,尽管中低收入国家(LMICs)的气候政策平均比高收入国家(HICs)的少,但中低收入国家(LMICs)的政策似乎对创新具有更大的影响。
农光互补是一项新兴技术,通过在同一地块上结合农业生产与光伏发电,根据系统设计在太阳能电池板下方或间隙区域为农作物、牲畜或水产养殖提供遮荫空间和生长栖息环境。
通过提供遮荫,该系统使农业更能抵御热应激。它还提供了一种廉价的绿色能源,为灌溉泵和其他机器提供动力,提高了农业对干旱和热应激的抵御能力(图S.3.1.1)。
农民的钱包也从中受益。4农光互补可以最大限度地提高土地利用效率,为电网接入有限的社区提供电力,并使农民收入多样化,从而应对资源短缺地区的重大挑战。因此,这是一个有希望的创新,尤其是对中低收入国家(LMICs)而言,尽管其好处不仅限于此。
近年来,农光互补系统出现了显著的增长,特别是在中低收入国家(LMICs)。据一些估计,到2027年,全球农光互补市场可能达到36千兆瓦(GW),2021-275年复合平均增长率为45%。但农光互补系统的潜力要大得多。仅在欧洲,仅覆盖1%的农业用地的农用光伏系统就可能会产生944GW的装机容量,6或几乎完全是目前全球风力发电装机容量的总和,达到1太瓦7。
迄今为止,亚太地区主导着全球农光互补市场,中国、日本和印度对太阳能组件的采用率一直上升。8中国在这一领域的开创性努力始于2011年,共有500多个农光互补项目,涉及作物种植、畜牧业放牧、水产养殖、温室和茶园。即将发布的《2025年农光互补研究——国际金融公司与普华永道合作开展的一项倡议》分析了218个国家的农光互补项目。它发现36个中低收入国家(LMICs)和37个高收入国家(HICs)正在进行农光互补项目(图S2.1.2)。
大多数正在进行的改进该技术的研究都在中低收入国家(LMICs)。国际金融公司-普华永道农光互补研究(即将发布)报告称,中低收入国家(LMICs)从事农光互补研究,而高收入国家(HICs)更多地参与农光互补项目的商业实施。在73个拥有农光互补项目的国家中,50个国家处于研究阶段,其余23个国家处于商业阶段。中低收入国家(LMICs)在这项研究中的参与得到了农光互补专利数据的证实。近年来,中低收入国家(LMICs)申请的专利数量不断增加。
一些中低收入国家(LMICs)在农光互补方面也显示出较高的比较优势。保加利亚、摩洛哥和罗马尼亚是农光互补RTA最高的前10个国家之一。
2在高收入国家和中等收入国家的子样本中,这种关系变得更牢固。一种可能的解释是,高收入国家更有能力制定解决方案,以应对它们对气候平均状态随时间的变化影响的关切,例如,由于知识库的扩大。
4对农民的好处包括:通过减少灌溉需求,保护土地和农产品免受风蚀、过度阳光照射、晒伤、冰雹和大雨的影响,使作物和产量对气候平均状态随时间的变化具有复原力(Sponagel等人,2024年;Wagner等人,2023年;Busch和Wydra,2023年;Wang等人,2024年);提高作物质量和价值(Widmer等人,2024年);优化光照,通过跟踪光伏系统创造理想的植物生长条件(Widmer等人,2024);ECO经济活力:低海拔下的结构创新和长跨度(Mamun等人,2022);将PV子结构用于保护网或箔而不是传统结构的成本节约(Trommsdorff等人,2023);通过高效使用包括双面组件在内的光伏组件,提高能源产量(Roy和Ghosh,2017;Kumpanalaisatit等人,2022)。
