張立超，劉怡君

(1.中國科學院科技政策與管理科學研究所，北京 100190;2.中國科學院大學，北京 100049)

為了有效應(yīng)對全球氣候變化，減少CO2等溫室氣體的排放，低碳交通與低碳出行的研究與實踐已成為當今世界的熱點話題。據(jù)國際能源署的有關(guān)統(tǒng)計，2009年全球碳排放量中約有25%來自交通行業(yè)，其份額位于所有行業(yè)的第2 位，僅次于能源行業(yè)［1］。交通行業(yè)以其巨大的能源消耗，已成為全球大中城市環(huán)境污染的主要來源，對實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展帶來了嚴重影響。在此背景下，世界各地開始積極尋求一種新的發(fā)展方式，“低碳交通”作為可持續(xù)發(fā)展的一個新理念，逐漸成為世界各大城市交通發(fā)展的主流模式［2－3］。

LNG 汽車是以液化天然氣作為動力的新型能源車，相比柴油汽車而言，LNG 汽車的氮氧化物排放僅有柴油車的25%，碳氫化物、碳氧化物僅為柴油車的30%和12%，顆粒物排放幾乎為零，是國內(nèi)節(jié)能減排的主要代用燃料汽車之一［4］。因此，在當前我國交通運輸業(yè)的環(huán)境風險日益增大的情況下，研究和探討LNG 汽車產(chǎn)業(yè)的行業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展前景具有重要意義。本次研究通過實地走訪調(diào)研北京、江蘇、山東、內(nèi)蒙、貴州等地的政府部門、行業(yè)協(xié)會、燃氣供應(yīng)商、設(shè)備制造商和市場運營商，對行業(yè)內(nèi)專家、生產(chǎn)廠家及相關(guān)用戶開展深訪，在此基礎(chǔ)上，對LNG 汽車產(chǎn)業(yè)的行業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)鏈分布情況、行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵性驅(qū)動因素進行深入分析，并結(jié)合情景分析對LNG 汽車產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展前景做出定量測算，以期把握其發(fā)展方向，為我國低碳交通的建設(shè)提供某種程度上的戰(zhàn)略指導。

一、概述

(一)LNG 與LNG 汽車產(chǎn)業(yè)

LNG(Liquefied Natural Gas)是天然氣在凈化及超低溫狀態(tài)下(一個大氣壓、－162℃)冷卻液化的產(chǎn)物，主要由甲烷組成，組分可能含有少量乙烷、丙烷、氮或通常存在于天然氣中的其他組分。從環(huán)保角度而言，LNG 是當今世界上公認的最清潔的能源之一，以其熱值高，使用清潔環(huán)保，良好的經(jīng)濟性受到世界各國政府和一般用戶的歡迎。其中，LNG 汽車具有尾氣排放量極低、噪聲和震動較低等優(yōu)點。見表1。

表1 LNG 的主要應(yīng)用領(lǐng)域

(二)LNG 汽車產(chǎn)業(yè)鏈

LNG 產(chǎn)業(yè)鏈是一條貫穿天然氣產(chǎn)業(yè)全過程的資金龐大，技術(shù)密集的完整鏈條體系。由陸地或海上油田開采的天然氣在液化工廠經(jīng)過預(yù)處理后進行液化，生產(chǎn)的LNG 按照貿(mào)易合同，通過船運或槽車運輸?shù)絃NG 接收站儲存，經(jīng)由LNG 加氣站供應(yīng)終端應(yīng)用市場。具體來看，整個LNG 產(chǎn)業(yè)鏈主要包括上、中、下游三個環(huán)節(jié)，如圖1 所示。

圖1 LNG 汽車產(chǎn)業(yè)鏈及其相關(guān)設(shè)備

二、LNG 汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與驅(qū)動因素

(一)現(xiàn)狀分析

將燃氣作為車用燃料在發(fā)達國家已相當普遍，是其落實環(huán)保能源政策的重要措施之一［5］。隨著世界范圍內(nèi)LNG 工業(yè)的規(guī)?；l(fā)展和燃氣汽車推廣速度的加快，20世紀80年代美國、加拿大、德國和法國開始重視LNG 汽車技術(shù)的研究，并在90年代初進行小規(guī)模推廣，效果理想，被認為是燃氣汽車的發(fā)展方向。1993年美國能源部在西部地區(qū)實施一個州際的清潔運輸走廊計劃，沿主要交通干線建立LNG 汽車燃料加注站，并形成比較完整的網(wǎng)絡(luò)，為重型卡車使用LNG 燃料創(chuàng)造條件;墨西哥市也在1999年初建成一座可供數(shù)百輛城市中巴加氣的LNG 汽車加氣站，表明LNG 汽車技術(shù)已具實用;2012年初，美國最大的氣體運輸燃料供應(yīng)商——清潔能源燃料公司提出一個“天然氣高速路”計劃［6］，第一階段要建造150 個LNG 卡車燃料加注站，到2012年年底有近70 個LNG 站在美國的33 個州開張運營，2013年150 個站全部建成投用。

我國在20世紀90年代初開始進行LNG 汽車研究，初期主要集中在LNG 客車領(lǐng)域，雖然起步較晚，但在LNG 汽車技術(shù)方面發(fā)展很快。隨著國外相關(guān)技術(shù)的傳入和近年來清潔汽車的快速發(fā)展，進入21世紀后我國LNG 汽車開始邁入推廣階段。從客運市場來看，氣源豐富地區(qū)(如西南地區(qū))小眾客車企業(yè)占據(jù)舞臺，如四川南駿汽車、成都安達特種車、川汽集團、東風南充汽車、重慶恒通客車等;從貨運市場來看，伴隨著國內(nèi)大型汽車廠和發(fā)動機廠如東風、解放、上柴、濰柴、玉柴不斷加大產(chǎn)品開發(fā)力度，相繼推出各自的LNG 卡車產(chǎn)品，極大促進我國LNG 卡車市場的發(fā)展。目前，陜汽集團、東風商用車、一汽解放、聯(lián)合卡車、中國重汽、華菱等紛紛推出天然氣重卡產(chǎn)品，其中，陜汽集團、中國重汽、一汽解放、福田歐曼、北奔重汽等國內(nèi)主流企業(yè)的天然氣重卡產(chǎn)銷已初具規(guī)模，并且加大了在新疆、山西等市場的開拓力度，相關(guān)產(chǎn)品已交付當?shù)赜脩粼囉?，實現(xiàn)批量銷售。此外，在海外市場，一些企業(yè)還實現(xiàn)了天然氣產(chǎn)品的出口，如中國重汽、陜西重汽、上汽依維柯紅巖等均出口泰國。

就目前來看，由于燃料經(jīng)濟性明顯、運營線路固定且易于建設(shè)配套加氣站等因素，公交客運車和有固定路線的重卡比較適合使用LNG 作為動力燃料。就與其他類別汽車優(yōu)劣勢比較來看，LNG汽車比混合動力車便宜、續(xù)航里程是CNG 汽車的1.5 倍、燃料成本低、排放清潔等優(yōu)勢明顯，但是車輛性能稍差，加氣不便捷，車上無法長時間儲氣，不用時必須排掉，不太適用于年行駛約2 萬km 的短途私家車，見表2。

表2 LNG 汽車與其他燃料汽車的優(yōu)劣勢比較

2010－2011年LNG 汽車需求快速增長，很大程度上得益于LNG 顯著的經(jīng)濟性，2011年LNG 重卡和公交客運客車銷量超過8000 輛，如圖2 所示。目前主要在氣源充足的沿海、西北內(nèi)陸示范性推廣，其中客運市場主要集中在貴陽、北京、深圳、杭州、烏魯木齊、昆明、煙臺等城市，貨運市場主要集中在以新疆、山西、內(nèi)蒙為代表的煤炭產(chǎn)區(qū)和以山東煙臺為代表的沿海港口城市。

圖2 LNG 汽車年銷量及使用條件

(二)問題及關(guān)鍵驅(qū)動因素分析

LNG 汽車產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)設(shè)備的發(fā)展前景取決于終端用戶(LNG 汽車應(yīng)用)與中、上游價值鏈的互動情況，非單純一種力量推動的結(jié)果。判斷LNG汽車的未來發(fā)展趨勢至少要回答以下幾個問題:LNG 供應(yīng)是否有保障?LNG 價格與柴油相比是否具有可持續(xù)經(jīng)濟性優(yōu)勢?加氣站建設(shè)能否滿足用戶需求?用戶是否真正接受LNG?是否便利?以及是否滿足排放要求?

圖3 LNG 汽車相關(guān)產(chǎn)品設(shè)備價值鏈互動示意圖

從未來來看，LNG 汽車的發(fā)展推動因素強于阻礙因素，利于LNG 汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其行業(yè)發(fā)展有以下關(guān)鍵驅(qū)動因素:

1.LNG 氣源供應(yīng)有保障

我國的LNG 來源有三個渠道:海外直接進口，管道進口，國內(nèi)自產(chǎn)。其中海上直接進口部分2015年預(yù)計6000 萬噸，比2011年增長6 倍;管道進口部分2015年5000 萬噸，比2011年增長5 倍;國內(nèi)自產(chǎn)部分2015年可達1 億多噸，比2011年增長50%［7］。因此，到2015年LNG 總供給有望達2.2 億噸。

就算最樂觀估計2015年LNG 汽車的保有量(其中LNG 公交客運18 萬輛、LNG 重卡25 萬輛，外加CNG 汽車175 萬輛)，其車用天然氣消耗量也只占2015年全國天然氣總供氣量的15%。因此，即使LNG 汽車以相當樂觀態(tài)勢發(fā)展，都不會對LNG 供給量形成壓力。其測算過程如圖4、圖5所示。

圖4 LNG 氣源供給量的基本測算

圖5 2015年天然氣汽車消耗天然氣量的敏感性分析

2.LNG 經(jīng)濟性具有可持續(xù)性

由于我國存在改善能源結(jié)構(gòu)的巨大壓力(如圖6 所示)，為改善能源結(jié)構(gòu)，提升天然氣消費量，預(yù)計我國未來將保持天然氣適當較低的價格以推動天然氣的消費，從而能夠保證LNG汽車的經(jīng)濟性優(yōu)勢［8］。另外據(jù)訪談得知:國家規(guī)定LNG 車用天然氣價格不能高于柴油價格70%(目前是52%)。因此，LNG 汽車的經(jīng)濟性有望長期保持。

圖6 1990－2030年世界及中國的能源結(jié)構(gòu)

3.加氣設(shè)施有保障，配套的加氣站能滿足組織用戶的需求

就目前來看，主力軍正在積極加入，深層次動力來自經(jīng)濟利益驅(qū)動，加氣設(shè)施不會成為LNG 發(fā)展的障礙。2011年11月1日起國家能源局發(fā)布的《液化天然氣(LNG)汽車加氣站技術(shù)規(guī)范》在全國實施，各級政府加大推廣力度。當前，建站主力正由用戶自建方式向多元化發(fā)展，特別是“三桶油”的積極性空前，城市燃氣公司也在廣泛參與，正積極行動的天然氣分銷商有廣匯實業(yè)、昆侖能源、中海油總公司、新奧能源以及綠能控股集團等。“三桶油”的推動力來自為將來擁有的大量LNG 找賺錢出路;燃氣公司則來自居民用價格與非居民用價格產(chǎn)生的價差收益。

行動計劃方面，自國家能源局規(guī)范LNG 加氣站技術(shù)標準后，各省市發(fā)改委等部門明顯加快了LNG 加氣站建設(shè)的審批，預(yù)計2012年底我國LNG加氣站總數(shù)增至480 座，其中擬建站數(shù)最多的是四川、山東和新疆，分別為256 座、212 座、125 座。據(jù)統(tǒng)計，當前在建的數(shù)量大約200 個，其中中石油、中石化參與的比例分別為45%、20%;到2015年規(guī)劃中的有3000 多座，中海油擬規(guī)劃1000 座，中石油昆侖能源擬建350 座，新疆廣匯擬建300 座。上述規(guī)劃扣除虛假成分，到2015年，保守估計全國LNG 加氣站將達到2000 座［9］。見表3。

表3 全國主要LNG 氣站企業(yè)的布局規(guī)劃

4.環(huán)保政策是助力

2012年開始全國PM2.5 的環(huán)保壓力明顯加強，推動更為環(huán)保的LNG 汽車的發(fā)展，其中政策對城市公交的作用更為明顯，同時良好的經(jīng)濟性可以減輕政府財政壓力。從地方動態(tài)來看，2011年11月1日起國家能源局發(fā)布的《液化天然氣(LNG)汽車加氣站技術(shù)規(guī)范》在全國實施，在環(huán)境壓力大、氣源充足的城市，各級地方政府正積極規(guī)劃發(fā)展LNG 汽車，采取現(xiàn)金補貼的方式支持LNG汽車的使用(如內(nèi)蒙、山東每車每年補貼2～3萬)。見表4。

表4 主要省市關(guān)于LNG 汽車業(yè)的政策規(guī)劃

三、LNG 汽車產(chǎn)業(yè)情景分析與需求預(yù)測

(一)LNG 汽車產(chǎn)業(yè)生命周期

結(jié)合LNG 汽車產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵驅(qū)動因素，可以判斷未來5年LNG 汽車可能出現(xiàn)爆發(fā)式增長，之后由于區(qū)域、用戶的限制，不可能無限發(fā)展，預(yù)計2018年左右趨向穩(wěn)定，如圖7 所示。其爆發(fā)式增長的原因有以下幾點:①未來幾年是接收站、加氣站大力建設(shè)并投產(chǎn)時期;②氣源和設(shè)施集中于沿海、西北等地區(qū)，最先規(guī)?；茝V;③在公交客車、中短途客運和重卡專線，利于集中推廣。

圖7 LNG 汽車產(chǎn)業(yè)生命周期

(二)LNG 汽車需求的定量測算

1.LNG 汽車的燃油經(jīng)濟性

引入經(jīng)濟學模型對LNG 汽車燃油市場推廣進行預(yù)測，主要調(diào)節(jié)參數(shù)包括燃油成本、供需價格和最大市場潛力。測算假設(shè)條件為:①使用LNG 節(jié)約的燃料成本可以在2年內(nèi)抵消購買車輛多付出的費用;②LNG 客車每年行駛6.5 萬公里，LNG 客車購買成本高出燃油客車5 萬元(未來將降低);③LNG 卡車每年行駛10 萬公里，LNG 卡車購買成本高出燃油卡車8 萬元(未來將降低)?？梢耘袛?，LNG 汽車的經(jīng)濟性從2007年開始體現(xiàn)，具備了LNG 汽車發(fā)展的內(nèi)在動力。其經(jīng)濟性具體體現(xiàn)為:LNG 公交車從2006年底開始，LNG 比柴油低1.2 元/升(如:全國領(lǐng)先推廣的貴陽公交從2007年開始發(fā)展LNG 公交);LNG 卡車從2008年中期開始，LNG 比柴油低1.8 元/升(LNG 重卡2009年才有銷量)，見圖8。

圖8 2003－2012年LNG 和柴油零售價走勢(折算單位:元/升)

2.LNG 汽車的需求預(yù)測

引入經(jīng)濟學模型對LNG 汽車市場銷量進行預(yù)測，綜合考慮車輛使用條件并參考設(shè)施建設(shè)規(guī)劃，預(yù)計到2015年，LNG 客運市場年銷量為2 萬輛，LNG 貨運市場年銷量為5.2 萬輛，LNG 汽車年需求量在7 萬輛左右(見圖9、圖10)，其中公交推廣LNG 普及程度最高，驅(qū)動力來自公交運營路線固定、因環(huán)保壓力引發(fā)的政府積極支持以及由財政補貼優(yōu)惠帶來的經(jīng)濟性，預(yù)計到2015年LNG 公交占全國公交總量的40%，LNG 客運占全國客運的20%;貨運市場方面目前局限在礦區(qū)、煤區(qū)及港口物流的組織用戶，驅(qū)動力主要來自用戶經(jīng)濟受益，預(yù)計到2015年重卡銷量達到全國卡車總銷量的4%，占適用重卡的20%。

圖9 LNG 客運市場增量預(yù)測(單位:萬輛)

圖10 LNG 貨運市場增量預(yù)測(單位:萬輛)

3.LNG 加氣站的需求預(yù)測

根據(jù)上述對LNG 汽車作出的需求預(yù)測，結(jié)合以下測算依據(jù):①LNG 汽車的保有量與LNG 加氣站的保有量正相關(guān);②LNG 氣站建設(shè)初期撬裝站居多，后期以固定式氣站為主(根據(jù)調(diào)研，50 輛車的規(guī)模配1 座撬裝式氣站，100 輛以上配1 座固定式加氣站)，可以判斷2015年LNG 加氣站保有量為2000 座(見圖11)，與之前提及的加氣站未來規(guī)劃基本一致，從一定程度上反映了LNG 汽車從用戶潛在需求到分銷商推進計劃是銜接的，推廣LNG 具有可行性。

圖11 LNG 配套加氣站需求預(yù)測

四、我國發(fā)展LNG 汽車產(chǎn)業(yè)的策略建議

(一)加強政府部門引導作用，建立政策保障機制

國外的發(fā)展經(jīng)驗表明，天然氣汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期需要國家政策的支持。在我國LNG 汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中，交通運輸部、國土資源部、財政部以及地方政府應(yīng)制定和頒布相關(guān)優(yōu)惠政策，包括投融資貸款、稅收、購車差價補助、燃油公交運營補貼、合理的油氣價差、氣站用地行政劃撥等政策，引導和鼓勵大中型公交系統(tǒng)、運輸型企業(yè)推廣使用LNG 汽車，推動LNG 汽車產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

(二)加大配套設(shè)施建設(shè)步伐，提升基礎(chǔ)保障能力

從國家能源供應(yīng)安全以及總體能源戰(zhàn)略角度，應(yīng)確定對進口LNG 等高效潔凈能源的戰(zhàn)略部署，建立天然氣儲備制度，實施多源供氣。加大國內(nèi)天然氣儲氣庫的建設(shè)和管網(wǎng)調(diào)配能力，加快天然氣集輸與凈化設(shè)施、LNG 加工基地、大型LNG 儲運基地、LNG 整車制造廠、LNG 汽車及氣站相關(guān)設(shè)備生產(chǎn)與研發(fā)基地建設(shè)。有條件建設(shè)的省市應(yīng)將LNG 加氣站的建設(shè)列入城市發(fā)展規(guī)劃中，并劃撥經(jīng)費建立LNG 供氣系統(tǒng)和運營市場，完善基礎(chǔ)設(shè)施配套能力。

(三)推動市場化改革的力度，打破利益壟斷格局

為保證石油天然氣的可持續(xù)供應(yīng)和LNG 產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，應(yīng)該在完善法律法規(guī)的基礎(chǔ)上加大市場化改革的力度，實現(xiàn)政企分開，轉(zhuǎn)變政府職能，打破行政壟斷，引入市場競爭，為我國LNG 汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造一個良好的內(nèi)外部環(huán)境。國內(nèi)天然氣資源大多掌握在中石油、中石化手中，這導致西氣東輸以及在陜京線、忠武線、陜京二線等多條LNG 主要線路建設(shè)過程中，這些巨頭都試圖把管道主干線更多地引向自己的勢力范圍，從而產(chǎn)生了大量的管網(wǎng)交叉、重復建設(shè)。因此，亟需打破分割、利益壟斷格局，實現(xiàn)統(tǒng)籌規(guī)劃?？梢詫嵭泄芫W(wǎng)分離，LNG 出廠前的所有環(huán)節(jié)仍然歸屬于原來的企業(yè)所有，但相應(yīng)管線則實行集中管理，同時成立新的專門公司來運營這部分資產(chǎn)，避免同行業(yè)惡性競爭。此外，一些城市的管網(wǎng)公司還可以引入民間資本參與市場競爭，使我國LNG 供應(yīng)局面更趨合理。

(四)加快相關(guān)技術(shù)標準制定，完善標準化編制工作

建立健全標準規(guī)范體系是LNG 汽車產(chǎn)業(yè)安全運行、健康發(fā)展的有力保障。就液化天然氣而言，目前我國主要標準有GB/T 20368－2006《液化天然氣(LNG)生產(chǎn)、儲存和裝運》、GB 50156－2002《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》(2006年版)、NB/T 1001－2011《液化天然氣(LNG)汽車加氣站技術(shù)規(guī)范》、GB/T 26980－ 2011《液化天然氣(LNG)車輛燃料加注系統(tǒng)規(guī)范》、以及正在起草的《天然氣液化工廠設(shè)計規(guī)范》、《城鎮(zhèn)液化天然氣建設(shè)技術(shù)標準》等。但是，國內(nèi)已有標準的技術(shù)指標可操作性差，還未形成LNG 汽車零部件標準、LNG質(zhì)量標準以及LNG 汽車改裝、驗收等國家標準，相關(guān)標準體系仍需增補和完善?？傻刃Р捎脟庀嚓P(guān)標準，并抓緊推動有關(guān)標準的編制和審批工作，以促進相關(guān)運營市場的形成。

五、結(jié)語

低碳交通是低碳經(jīng)濟的重要組成部分，發(fā)展低碳交通是以節(jié)約能源為核心，減少碳排放為表征，可持續(xù)發(fā)展為目標?？偟膩砜矗谖磥磔^長一段時間內(nèi)，節(jié)能和減排將是交通部門面臨的兩大嚴峻課題。作為具有良好環(huán)保效應(yīng)的LNG 汽車，其經(jīng)濟性仍是驅(qū)動行業(yè)發(fā)展的最根本動力，配套加氣站建設(shè)的提速會進一步促進行業(yè)的增長格局，未來5年LNG 汽車產(chǎn)業(yè)仍將保持高速增長態(tài)勢。

［1］International Energy Agency，Energy and CO2:Moving toward Sustainability［R］．Paris:OECD/IEA，2009．

［2］邵亞申，張玉雙．基于交通基礎(chǔ)設(shè)施角度的低碳交通發(fā)展研究［J］．中國公共安全(學術(shù)版)，2012，8(2):86-89．

［3］周淑慧，楊 義，王占黎．加快LNG 汽車推廣，促進交通運輸行業(yè)綠色低碳發(fā)展［J］．國際石油經(jīng)濟，2012，20(6):33-40．

［4］李華林．大力推廣LNG 汽車，減少PM2．5 排放［J］．科技導報，2013，31(13):11．

［5］溫永剛，陳運文，樊栓獅，安成名，徐文東．LNG 汽車技術(shù)發(fā)展及其推廣應(yīng)用前景［J］．石油與天然氣化工，2013，42(3):257-260．

［6］鳳凰財經(jīng)．天然氣汽車大幕徐徐拉開，龍頭企業(yè)大有可為［EB/OL］．2012-07-02．http://finance．ifeng．com/stock/hybg/20120702/6691116．shtml．

［7］ICIS 安訊思．ICIS C1 中國液化天然氣(LNG)市場周報［R］．ICIS 安訊思息旺能源，2012．

［8］Petroleum B．BP Energy Outlook 2030［R］．London:OECD/IEA，2011．

［9］搜狐財經(jīng)．石油三巨頭圈地LNG 加氣站，部分地區(qū)有站無車［EB/OL］．2012-06-01．http://business．sohu．com/20120601/n344576538．shtml．