各种车用替代燃料影响下的国内成品油市场

2019-03-21罗艳托仇玄

石油商技 2019年1期

罗艳托仇玄

中国石油规划总院

国内车用替代燃料主要分为4类：生物质液体燃料（燃料乙醇、生物柴油）、电动力和氢能源、煤基液体燃料（煤制油、燃料甲醇）、车用燃气（CNG、LNG、LPG）。近年来，绿色低碳发展已经成为全球的共识，为配合国家空气治理工作，国内各大石油公司一方面加速提升油品质量，另一方面积极配合政府推广替代燃料，从而推动了国内车用替代燃料的快速发展。2018—2020年，生物质液体燃料政策性扩大封闭推广区域，不仅直接影响国内汽油市场，而且间接打击汽油调合市场，影响量超过2 000万t/a；国内电动汽车爆发式增长、氢燃料电池汽车崭露头角，加速国内成品油需求见顶；低油价下煤制油项目坚持前行，五省一市甲醇汽车试点项目通过验收，甲醇汽车将正式走向市场；天然气汽车发展速度大不如前，规划目标恐难实现，有可能直接被逾越，LPG汽车逐步退出市场。全球群起宣布禁售燃油车，我国也已启动相关研究，将制定我国传统能源汽车退出时间表，远期汽车动力将会发生颠覆性的变化。

国内车用替代燃料发展现状及发展趋势

生物质液体燃料

燃料乙醇

政策性封闭推广，市场空间较大

燃料乙醇以乙醇汽油的方式作为车用燃料，是车用清洁燃料重要的发展方向。国内车用乙醇汽油执行E10标准，即在不添加含氧化合物的车用乙醇汽油调合组分油中加入10%（体积分数）的变性燃料乙醇调合成点燃式发动机的车用燃料。

2017年9月13日，国家发展改革委、国家能源局等十五部委下发了《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》。到2020年，全国范围内将基本实现车用乙醇汽油全覆盖；到2025年，力争纤维素乙醇实现规模化生产。近几年，国内燃料乙醇消费量基本在260～270万t，2020年中国汽油需求量预计1.3亿t，按照国内执行的E10标准，需要燃料乙醇1 300万t左右，市场空间潜力巨大。

此外，国内车用乙醇汽油标准规定不得人为加入含氧有机化合物，添加MTBE（甲基叔丁基醚）的乙醇汽油难以满足氧含量不应超过0.5%(质量分数）的质量要求，MTBE、醚化轻汽油等组分将不能再作为汽油调合组分使用。2017年国内MTBE表观消费量约1 179万t，其中95%用于调合汽油；这就意味着1 120万t的汽油醚化组分将被挤压，汽油调合市场空间缩小。

全国性大规模实施已进入实际操作阶段

2017年12月6日，山东省发布《山东省车用乙醇汽油推广方案》。其中要求2018年3月30日前山东的济南、枣庄、泰安、济宁、临沂、德州、聊城、菏泽8个地市推广使用车用乙醇汽油；青岛等9市于2020年1月1日加入乙醇汽油推广区域，全省实现封闭销售车用乙醇汽油。此方案不仅涵盖各地市推广的时间和范围、配送中心建设与加油站改造、技术标准等方面，同时对产品的生产与供应提出明确的规划。

2018年6月1日，天津市发布了《推广使用车用乙醇汽油实施方案》。其中明确了乙醇汽油推行分为准备阶段（2017年12月—2018年3月），设施建设、改造阶段（2018年1月—2018年8月），过渡阶段（2018年9月）和封闭运行阶段(2018年10月起）。目前，该方案正处于推动实施阶段。

2018年8月22日，国务院常务会议上决定有序扩大车用乙醇汽油的推广使用，除原来定的黑吉辽等11个省份，2018年进一步在北京，天津，河北等15个省份进行推广。

供应能力存在较大缺口

目前，国内已投产的粮食燃料乙醇和纤维素燃料乙醇项目(图1)产能为290万t/a，燃料乙醇年产量约260万t，距离2020年国内对燃料乙醇的需求尚有1 000万t的缺口。

截至2018年6月，中国正在推进中的生物燃料乙醇项目产能规模为365万t/a，具体见表1。由于纤维素制乙醇生产成本较高，尚需进一步降低成本提高竞争力。

此外，中国已建成煤基乙醇产能85.5万t/a，正在推进中的醋酸、合成气制乙醇项目产能规模264.5万t/a。但煤基乙醇作为车用燃料乙醇销售，还缺乏明确的政策许可。

生物柴油

已进入加油站销售终端，近年有望实现封闭试点销售

2017年10月30日，位于上海奉贤区和浦东新区的2座中国石化加油站开始供应B5生物柴油,价格是普通柴油的9.5折，这是国内首次餐厨废弃油脂制生物柴油进入成品油零售终端进行销售。上海使用B5生物柴油后，试验车辆发动机运行正常，重金属以及细颗粒物等污染气体排放降低了10%以上，氮氧化物净化效率达80%以上，同时提升了终端用户对生物柴油的接受度、逐步向社会车辆开放加注。截至2018年5月上旬，中国石化已在上海的33座加油站布点销售B5生物柴油，日销量达30万L。预计到2019年，上海B5车用生物柴油销售网点将达到200座，市场供应能力达到40～60万t/a。受全国封闭推广乙醇汽油政策的带动，近年生物柴油有望实现强制封闭试点。

表1 正在推进中的生物质燃料乙醇项目

产能充裕、原料充足，行业发展有较大潜力。

国内生物柴油产能约500万t/a，由于销路等原因的限制，产能利用率仅有20%～25%，每年产量在100万t左右。生物柴油产品主要进入发电厂和船舶等用油领域，进入车用领域少之又少。现阶段作为原料的“地沟油”国内平均每年产生约230万t。按1.2 t“地沟油”生产1 t生物柴油测算，每年可生产BD100生物柴油190万t，可调合B5生物柴油3 800万t。若将全部“地沟油”收集起来生产生物柴油，可以给生物柴油行业带来更大的发展空间。

质量过关，产品已出口海外市场

2018年8月14日，重庆渝邦新能源科技有限公司和重庆润祥能源科技有限公司相继出口的生物柴油在葡萄牙、荷兰当地完成清关。此举标志着国内“地沟油”制生物柴油质量初步得到国际认可。

电动力和氢能源

电动力

国内电动汽车产销量爆发式增长

在众多利好政策的推动下，近几年中国电动汽车产能迅速扩大，获批的15家新建纯电动乘用车企业总产能超过90万辆/a。电动汽车产销量均出现爆发式增长。2015年中国电动汽车产量超过40万辆，同比增长299%；电动汽车销量超过34万辆，同比增长258%。2016—2017年，产销量继续保持高速增长，2017年电动汽车产量超过95万辆，同比增长60%，其中新能源汽车占比为85%；电动汽车销量超过90万辆，同比增长55%，占全国汽车销量的3%，其中新能源汽车占比为85%[1]。截至2017年底，国内电动汽车保有量约200万辆。国内电动汽车销量增长趋势见图2。

局部地区车辆电动化趋势非常明显，尤其在公交车和出租车领域

北上广深等大城市引领全国汽车电动化。截至2018年2月，上海新能源汽车推广达到16.55万辆，车桩比例1.27：1，创下2项全国之最。截至2018年5月，北京市纯电动汽车保有量达到17.5万辆，并且已形成5公里充电网络。截至2018年5月，深圳已推广新能源汽车突破10万辆，其中，公交车16 359辆，基本已100%纯电动化；纯电动出租车超1.3万辆，纯电动化率65%；纯电动物流车保有量超3.5万辆；累计建成各类充电桩4万个。

国家严控新增燃油车产能，逐渐退出新能源汽车购车补贴

2018年7月4日，发改委起草了《汽车产业投资管理规定(征求意见稿)》，意味着管理层从源头上控制燃油汽车产能，从而达到逐步推进新能源汽车发展的目的。新能源汽车购车补贴正在平稳退出，2020年后新能源汽车购车补贴将完全取消，有利于推动新能源汽车和电池生产技术的进步、降低生产成本和销售价格，与燃油汽车实现真正的商业竞争。

氢能源

被公认是环保性能最好的车用燃料，我国发展氢燃料电池汽车拥有资源优势

氢能源具有资源来源广、可远距离运输、能量密度高、可快速加注、使用过程中噪声低等优点。氢燃料电池汽车已经成为汽车产业的重要发展方向。目前国内已出台数个氢燃料电池、燃料电池汽车和加氢站的支持政策。最重要的一点是，氢作为车用燃料比电动力加注时间更短、续驶里程更长，而且能够在现有加油站网络基础上广泛增设和替代，与汽柴油共用加注站的契合性、可操作性更强。我国作为全球最大的用氢大户，煤制氢、电解水制氢等方式每年副产氢气1 000多万t；再加上废弃的光电、水电每年可制氢约300万t。1 300万t氢气足可供国内氢燃料电池汽车使用，资源保障充足。这是欧美日等国家不具备的优势。

氢燃料电池汽车产业化已逐步展开

氢燃料电池汽车续驶里程在300～1 000 km，纯电动汽车续驶里程在200～300 km，二者是互补的状态；加之车用氢能源较车用电动力的诸多优点，我国非常重视氢燃料电池汽车的技术发展和推广，氢燃料电池汽车也逐渐走向产业化。2017年，国内氢燃料电池车总产量为1 272辆，同比增长102%；销量超过千辆，仅次于美国，主要是大巴车。《节能与新能源汽车技术路线图》中提出，到2020年我国氢燃料电池车应用5 000辆，2025年应用5万辆，2030年达到百万辆规模。

国内已建成的加氢站有12座，分布在北京、上海、郑州、大连、中山、佛山、云浮、如皋、常州、十堰、成都等城市；30余家上市公司已开始布局氢燃料电池车和加氢站等基础设施，2018年底全国投运和在建的加氢站达到50～100座。

发展氢燃料电池汽车尚需突破技术关和经济关

氢燃料电池汽车销售价格要与燃油汽车、电动汽车相近，才能保证商业化推广。目前，国内发展氢燃料电池汽车最大的困难是氢燃料电池核心技术，其次是加氢站建设成本。

氢燃料电池关键材料和核心零部件如果能在技术上取得突破、并实现国产化，成本可降低50%～80%。催化剂作为氢燃料电池的核心材料，铂金是其中必不可少的材料。为了降低成本，一是寻找替代品，二是通过技术手段降低用量。目前国际先进技术下铂用量低至0.2 g /kW，我国平均在0.4 g /kW左右，尚有大幅降低空间。

加氢站建站成本高，尚需政府支持。一座日加氢能力35MPa、日供应量400 kg的小型加氢站建设成本在800万元以内（不计土地成本），规模更大的加氢站建设成本更是高达上千万。个别地区已提出为加氢站建设提供补贴。如：佛山南海区日加氢能力在350 kg以上的撬装式加氢站，2018年年底前建成的，补贴200～250万元；日加氢能力在500 kg及以下和500 kg以上的固定式加氢站，2018年年底前建成的，分别补贴400～500万元和600～800万元。

煤基液体燃料

煤制油

低油价下我国煤制油项目艰难前行

近几年，随着神华宁煤400万t/a煤制油、伊泰120万t/a煤制油等项目的建成投产，国内煤制油项目产能一路攀升，但煤制油产量增长缓慢，产能利用率一路下滑。截至2017年年底，我国煤制油产能超过900万t/a，实际产量不足200万t，产能利用率不足20%。

煤制油项目开工率低主要是因为盈利差、甚至出现了亏损。煤制油项目是否能盈利，主要看油价水平，业内公认油价70～80美元/桶是煤制油项目的盈亏平衡点。2014年以前国际油价高位运行，国内成品油需求旺盛、价格攀升，煤制油项目展现了较好的盈利能力；2014年下半年以来，国际油价陡降，甚至跌破40美元/桶，再加上日益提高的安全环保投入，以及人工与管理费用持续攀升，导致煤制油企业综合成本大幅提高，盈利水平急剧下降。近期，国际油价低位盘整，受国际油价影响，煤制油发展前景仍存在一定的不确定性。

细分市场，走差异化、专用化、高端化路线

根据《煤炭深加工产业示范“十三五”规划》，2020年我国煤制油产能将达到1 300万t/a。要提升煤制油项目的开工率和经济性，就不能只生产油品，工艺上要与石油化工相融合，产品方案与石油化工相互补；而且必须延伸产业链，增加高附加值特种油品和化工产品。

神华宁煤400万t间接煤制油项目就是一个成功案例。对生产工艺稍做修改，将部分柴油改为粗白油，每吨售价提高700元；根据液化气组份的不同细分成烯烃液化气、加氢液化气、油洗液化气进行销售，每吨售价可提高200元左右；此外，还开发出了费托液体蜡、费托重制蜡、费托合成蜡等化工产品；产品走差异化、专用化和高端化路线，提升了项目的盈利能力。

燃料甲醇

发展燃料甲醇符合国情，甲醇汽车已形成一定规模

甲醇性能与汽油接近，是可以用于点燃式发动机的低碳清洁燃料。国内生产甲醇的原料多是高硫高灰的劣质煤，这类劣质煤占全国煤储量的40%～50%，不能直接燃烧污染环境。煤制燃料甲醇是劣质煤资源的清洁化、合理化利用，符合我国“富煤贫油”国情。而且，甲醇汽车与汽油车相比，动力性增强、加速性能好、更清洁环保。甲醇汽车的CO、HC、NOX排放可减少30%～45%，PM2.5的排放成倍下降。最重要的是甲醇汽车使用经济性较好，从试点的初步效果来看，使用甲醇燃料可使汽车节约燃料费用5%～33%。

自2013年在山西省晋中市投入出租车试点运行项目以来，截止目前我国已累计投入试点车辆1 000多辆。此外，在经济性的驱动下，民间自发改装，市场潜力不可小觑。山西省3家改装企业从2013年至今已改造了33 600辆；陕西省没有列入试点的渭南市和安康市，大约各有400辆甲醇改装汽车在运营。

四省一市甲醇汽车试点项目相继通过验收，甲醇汽车将正式走向市场

从2012年1月开始，根据工信部《关于开展甲醇汽车试点工作的通知》要求，在陕西省、山西省和上海市进行甲醇汽车试点运行，2014年又增加甘肃、贵州两省进行试点。

2017年下半年，工信部、发改委、科技部共同组织完成了对陕西省、山西省、上海市、甘肃省和贵州省甲醇汽车试点的验收工作，试点省市均顺利通过。通过试点运行验证了甲醇汽车的适应性、可靠性、经济性、安全性和环保性，我国甲醇汽车发展进入新阶段，将正式走向市场。

甲醇汽车技术过关，市场化尚需加大推广力度

甲醇汽车的各项技术难点已经突破，国内形成了吉利汽车、陕汽、陕西通家汽车、山西成功汽车和郑州宇通客车等几家甲醇汽车生产企业。截至目前，国家工信部共分13批发布了8家甲醇汽车生产企业的23款甲醇汽车产品公告，产品覆盖微型车、轿车、重型商用车、城市客车等不同用途的系列车型。

国家和地方政府对甲醇汽车行业支持力度非常有限，但山西省对甲醇汽车的支持在全国范围内起到示范参考作用。山西省对甲醇汽车生产企业按销售量给予营销补贴。晋中市在省补贴基础上，按与省补贴1:1执行；2016年甲醇客车补贴10 000元/辆，甲醇轿车补贴5 000元/辆；此外，甲醇汽车免上牌费，部分停车场免停车费，减半征收甲醇重卡高速公路通行费等。在基础配套设施方面，从2015年起，对每个改扩建甲醇加注设施的加油站，市级财政补贴2万元。在政策方面，我国逐渐重视对甲醇汽车推广应用的支持。2018年2月22日，工信部发布《2018年工业节能与综合利用工作要点》，其中提到要深化甲醇汽车试点示范，加快制定一批甲醇汽车领域重点标准，推动甲醇汽车推广应用。

车用燃气

车用天然气（CNG、LNG）

发展速度大不如前，规划目标恐难实现，天然气汽车可能被逾越

作为化石燃料中最清洁的能源类型，天然气在机动车的清洁化转型中曾被寄予厚望。1989—2010年，国内天然气汽车保有量稳步增长，突破100万辆；2011—2015年更是爆发式增长，国内天然气汽车保有量突破500万辆，年均增长近百万辆。但是，近2年天然气汽车发展势头大不如前。截至2017年底，我国天然气汽车保有量（NGV）为608万辆，其中压缩天然气汽车（CNGV）573万辆、液化天然气汽车（LNGV）35万辆，增速锐减。国家能源局、国务院发展研究中心和国土资源部联合发布的《2016年中国天然气发展报告》中规划，2020年将实现气化车辆1 000万辆，配套加气站12 000座。以目前的发展速度和发展态势来看，规划目标很难实现。

究其原因，主要在于国家各种利好政策大力发展新能源汽车，加之气价高企、季节性和区域性供应不足，导致了天然气汽车份额被压缩；而且，天然气仍是化石能源，难逃不可再生的局限性。汽车电动化是必然的发展趋势，如果近期国家对天然气汽车不出台有力的支持政策，国内从燃油汽车将直接向电动汽车跨越式发展，天然气汽车可能被逾越。

京津冀及周边地区禁用柴油卡车运煤，液化天然气汽车（LNGV）优势显现

2017年，环保部联合六省市地方政府下发《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》。天津港2017年7月底前不再接收柴油货车运输的煤炭，9月底前天津、河北及环渤海所有港口全面禁止接收柴油货车运输的煤炭，转为铁路运输；继京津冀后，山东港口全面禁止柴油车运煤。受此政策影响，2017年国内天然气卡车生产9.6万辆，比2016年同期的1.96万辆陡增389%。与汽柴油相比，液化天然气作为车用燃料更安全。长途客货运、重卡等是现阶段电动汽车不适合发展的领域，液化天然气汽车（LNGV）则具备一定优势。

车用液化石油气（LPG）

未来预计，LPG将逐步退出车用燃料市场。LPG汽车主要分布在广州市，此外，东北地区的沈阳、丹东、长春、哈尔滨和山东的威海、烟台等地也有零星使用。广州市曾经是LPG汽车推广较为成功的代表，1999年作为清洁汽车行动试点城市起步发展LPG汽车，10年间在公交、出租车中已一统江山。但是，2010年10月，广东省做出“自2011年起珠三角地区新增的城市公交汽车必须是LNG汽车、混合动力和纯电动汽车”的规定， LPG汽车逐渐被自然淘汰。按照《广东省打赢蓝天保卫战2018年工作方案》和《广州市人民政府办公厅关于印发广州市新能源汽车发展工作方案（2017—2020年）的通知》的工作部署，2018年起广州市各出租车企业更新或新增的出租车中，纯电动汽车比例不低于80%，且逐年提高5个百分点，其余全部使用新能源汽车；至2022年底，广州市出租车基本实现全面新能源化，此规定加速了LPG汽车退出市场。

国内车用替代燃料对成品油市场的影响

近年来，平均单车耗油量快速下降，一方面是因为车辆技术水平的进步和能源效率的提高，一方面是因为车用替代燃料使用量的增加。技术进步使得2003年之后汽车的效率大幅度提高，百公里燃油下降了50%以上；气候变化导致能源转型，可再生等替代燃料使用量的增加抑制了燃油需求的增速。随着国内各种车用替代燃料的发展，替代总量不断攀升；各种车用替代燃料发展前景不一，对汽柴油消费结构造成影响。

替代总量逐年加大，成品油需求将在2030年前后见顶

2017年国内车用燃料替代量在3 600万t左右，占全国汽柴油表观消费量的12.5%；其中车用天然气仍占60%以上。结合国内各种车用替代燃料的规划和发展趋势预测，预计2020年国内车用燃料替代量在6 500万t左右，占全国汽柴油消费量的20%以上；其中电动力、燃料乙醇、生物柴油使用量显著增长，氢能源崭露头角，车用天然气增速放缓、替代主体地位也逐渐被削弱，煤制油产销量受油价影响较大，尚存在一定的不确定性。国内各种车用替代燃料使用量现状及预测见图3。

电动汽车的快速增长加速了国内成品油需求的见顶。中国作为全球电动汽车的主要市场，2020年规划新能源车保有量要达到500万辆，约占汽车保有量的1.8%。但是，国内大城市的公交车、出租车电动化对当地的汽柴油市场的影响已非常明显，电动汽车正在逐渐侵蚀汽柴油需求增长速度。继挪威、荷兰、德国、印度、法国、英国等多个国家纷纷宣布2025年、2030年、2040年禁售传统燃油车之后，我国也在研究禁售燃油汽车时间表。业内一致认为，2030年前后国内40%的汽车销售将来源于电动汽车，将极大减少交通领域对成品油的需求，成品油需求峰值也将随之到来。

替代结构突变，替代汽油数量增多，汽油需求增速放缓

各种车用替代燃料发展速度和发展前景不一，直接影响替代柴汽比。由于车用天然气一直是车用替代燃料的主体，而且主要用于CNG中小型车替代汽油，所以2010—2018年国内车用替代燃料替代柴汽比一直在0.70上下波动，2018—2020年由于国内封闭销售乙醇的省份从11个拓展到全国，新增替代汽油量超过1 000万t，加之电动汽车爆发式发展、LPG出租车被电动出租车取代增加了对汽油的替代量，替代柴汽比陡降，未来国内汽油需求增速也将明显放缓。国内车用替代燃料替代柴汽比现状及预测见图4。

远期，汽车电动化是必然的发展趋势，电动汽车具有储能的巨大潜力；氢能源是最清洁的能源，是人类构建清洁、低碳能源系统的终极路线；若储能技术若无重大突破，电动力与氢能源将会并存。电动力主要用于中小型汽车替代汽油，氢能源主要用于公交、重卡等大型重型汽车替代柴油，其应用程度将共同影响国内消费柴汽比。