4 德国工业行业结构变化对低碳转型的贡献
为了深入研究工业部门内部行业结构变化对德国低碳转型的贡献，本节比较分析了德国工业产值结构的变化和相应的碳排放变化趋势。世界投入产出数据库（WIOD,2015） 提供了1995 - 2009年德国投入产出表和环境数据库，此处根据欧盟统计局（Eurostat） 中提供的各部门当年价欧元和2005年不变价欧元的数据，以及各年份欧元、美元汇率数据，将WIOD数据库中的各行业增加值的单位转换为2005年不变价美元。将经济分为35产业，部门分类具有良好的对应性。其中工业分为17产业，分别为采矿业，食品生产、饮料和烟草业，纺织业，皮革业，木材加工业，造纸、印刷业，石油加工、炼焦及核燃料加工业，化学工业，橡胶、塑料制品业，其它非金属矿物制造业，基础金属冶炼及压延加工业，机械设备业，电气机械及器材制造业，交通运输设备制造业，其它制造业，电力、燃气的生产供应业，建筑业。电热生产部门的二氧化碳排放按照电力消费量分解到各行业。由于WIOD没有单独列出热力的使用情况，故将电热部门排放量按照电力使用分解到各使用部门。2008年金融危机对德国经济发展产生了较大的外生冲击，故本节以2007年为分界点，分别探究危机前后工业结构变迁对低碳转型的贡献。
整体来看，从1995 - 2007年，德国工业部门的二氧化碳排放量尽管在少数年份略有上升，但总体下降了0. 16亿吨，降幅为3. 9%,单位增加值二氧化碳排放下降了0. 08kg /美元，降幅达到16. 1%,呈现低碳发展的趋势。2008 - 2009年，由于受到全球金融危机的影响，工业部门在增加值规模迅速下降的情况下，二氧化碳排放量也呈现加速下降趋势，而单位增加值二氧化碳排放却上升了0. 02kg /美元。
从产业看，1995年碳排放强度最高的五个行业依次为石油加工、炼焦及核燃料加工业，其它非金属矿物制造业，采矿业，化学工业，基础金属冶炼及压延加工业，都属于传统的“两高一资”产业，五个行业总排放量占到工业部门排放量的60%以上。从排放量变化情况来看，从1995 - 2007期间，16个工业行业中有8个行业实现了排放量下降，排放量下降最多的三个行业是非金属矿物制造业、采矿业、化学工业，下降量占总下降量的61. 2% .由于金融危机的影响，2009年德国工业所有行业，除其他制造业外，其排放量均有不同程度下降。
对一个行业而言，影响二氧化碳排放量的因素可以分为规模因素和技术因素，前者以增加值来衡量，后者以碳排放强度来衡量，数学方式可以表达为CO2= GDP*CO2/GDP,即C = G* I,考虑时间因素，可以写为Ct= Gt* It.等式两边取自然对数可以得到：
In Ct= In Gt+ In It （1）
其中，Ct、Gt、It分别表示为t期的二氧化碳排放量、增加值和二氧化碳排放强度，以C0、G0和I0分别表示基期的二氧化碳排放量、增加值和二氧化碳排放强度，c、g、i分别表示上述参数在参考年和目标年之间的年均增长倍数，可以得到
Ct= C0* ct、Gt= G0* gt、It= I0* it （2）
将（2） 式带入（1） 式，得到
In（C0* ct）= In（G0* gt）+ In（I0* it） （3）
又因为In C0= In G0+ In I0,可得
Inc = Ing + Ini （4）
即二氧化碳排放总量的年均增长倍数自然对数值等于增加值和二氧化碳排放强度的年均增长倍数自然对数值之和。根据此恒等关系，可以对影响工业部门各行业二氧化碳排放的规模和技术因素进行分解。其中，年均倍数的自然对数的绝对值越大，表示变化倍数越大，大于0时，意味着t期较基期有所上升，小于0时，意味着t期较基期有所下降。
由于每个行业本身特性不同，生产过程对环境的影响也是不同的。称单位增加值二氧化碳排放高于工业部门总体的产业为“高碳产业”,否则为“低碳产业”.工业部门中高碳和低碳产业的构成和排放强度大小的变化，将决定工业部门整体二氧化碳排放量的变化，而规模因素和技术因素又将推动高碳和低碳产业的构成和碳排放强度的变化。
规模因素和技术因素共同推动着德国的低碳转型，但在1995 - 2007年、2007 - 2009年两个阶段，德国工业部门碳排放量下降的主要推动因素是不同的。1995 - 2007年，碳排放量下降由规模因素和技术因素共同推动，17个行业中有8个行业实现了二氧化碳排放量的下降，其中其它非金属矿物制造业、采矿业等共计5个行业主要是由规模因素推动的，即从表2看，增加值年均倍数的自然对数为负，而二氧化碳排放强度年均倍数的自然对数为正； 化学工业和交通运输设备业主要是由技术因素推动的； 纺织业和皮革业的排放量下降是两个因素共同推动的结果。2007 - 2009年，碳排放的下降主要是由规模因素推动的，17个行业中有16个行业实现了二氧化碳排放量的下降，其中石油加工、采矿业等11个行业主要是由规模因素推动的.，电气机械及器材制造业、纺织业等5个行业是由规模因素和技术因素共同推动的，仅有电力、燃气的生产供应业主要由技术因素推动。
表面上，总体碳排放强度的下降和产业结构中高碳、低碳产业增加值比重的变化是促进德国工业低碳转型的直接原因，但实际上这是德国社会经济中各种力量共同推动的结果。从发展阶段来看，已经处于后工业化时期的德国，基础设施建设需求降低，与之原材料生产相关的普通钢铁、水泥等行业规模收缩； 而后工业化时期的创新驱动特征，有利于发展低污染、高附加值的新兴产业。从国家战略来看，德国十分重视低碳经济的发展，将发展低碳经济纳入“2020高技术战略”[17]、“德国国家能源效率行动计划（EEAP）”[18]等国家战略中； 从社会基础来看，德国发达的科学技术基础、较高的国民素养和环保共识，促使其不断进行技术研发，大力发展新能源汽车、智能电网等战略型新兴产业，在致力于提倡清洁生产、生活的同时形成一个有竞争力的环保产业，保证了德国制造业产品的不断更新升级，以此在国际高端市场中长期保持较高的竞争力。同时德国十分重视太阳能、风能等非化石能源技术的研发、生产与应用，能源结构的转变，既是导致工业部门各行业碳排放下降的技术因素的一部分，也进一步保障了德国在低碳转型过程中工业的竞争力。