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从“规模-效率-结构”三维视角，对2004年至2014年我国制造业能源消费变化趋势进行因素分解，结果表明规模扩张是制造业能源消费需求上升的主要推力，效率提升、产业结构调整对能源消费具有抑制作用。效率提升对于制造业能源消费下降的贡献最大，但效率提升速度趋于减缓态势，产业结构优化仍存在一定潜力。构建面板变系数模型分析制造业内部能源差异，石油加工、冶金、化工等行业能源自发消费和边际消费系数较高，是能源消耗的主力。通过情景分析，预测“十三五”时期我国制造业能源消费需求变化趋势。