近年来,碳排放逐渐从环境问题演变成政治经济问题,碳关税是发达国家推崇的新型贸易壁垒,以此来增强本国产业竞争力,这对于碳排放量较大的发展中国家无疑会产生较大的不利影响。为了提前做好准备应对发达国家碳关税,以我国出口结构中高碳产品最密集的制造业为对象,研究碳关税措施和出口贸易行业结构之间的关系,在气候变化问题和国际贸易两大体系之间建立关联。本文首先构建碳关税的局部均衡模型,从几何分析和数理分析两个维度出发,探讨美国征收碳关税对我国制造业出口贸易和社会福利产生的影响。在此基础上利用GTAP模型,模拟美国、欧盟等发达国家在四种情境下征收碳关税的情况,分析实施碳关税对我国制造业各行业出口结构的影响,以及对我国社会福利的影响。研究结果表明:美国征收碳关税会导致我国制造业产品出口市场价格下降,出口量减小;我国开征国内碳税会导致制造业产品出口市场价格上升,出口量减小,但出口减小幅度低于美国对我国制造业征收碳关税时的出口减小幅度;美、欧等发达国家征收碳关税将导致我国化工橡胶制品行业、石油煤炭加工工业以及造纸业等能源密集型行业的出口减少,其中受到冲击最严重的行业为造纸业,出口降幅在1.79%-6.05%之间,而其他非能源密集型的制造行业出口增加;我国制造业出口结构在一定程度上得到优化;我国整体福利水平下降,下降水平在21.34亿-83.47亿美元之间。最后,从国际协调、出口结构调整、绿色制造发展等方面提出对策建议,为我国制造业的发展提供借鉴。