中国新能源汽车发展及其对汽油需求影响的长期趋势预测

徐英俊，丁少恒，罗艳托

( 中国石油规划总院）

近年来，国家持续推动汽车行业转型、加快新能源汽车替代燃油车的政策日渐明朗，逐年逐月呈现出的新能源汽车加速增长的各类指标数据，使得石化行业时刻感受到新能源汽车给油品消费带来的冲击，焦虑情绪逐渐蔓延，积极探索传统业务的转型之路。其中，汽油作为石油企业实现效益的主要经营品种以及新能源汽车主要的替代对象，其在行业转型中的需求规模变化更是石油企业关注的重点。目前，中国石化行业对于新能源汽车发展所处的阶段、中长期替代燃油车的路径、大规模替代汽油消费的时间临界点等关键问题，尚没有形成清晰统一的认识，不利于石油企业合理安排转型升级的节奏，不利于企业科学把握当前业务与潜力业务的转换进度。本文在上述背景下开展探索性研究，力求通过数据实证、多专业视角分析、行业调查研究，得出一系列有价值的结论。

1 新能源汽车发展的“痛点”将在10年内得到解决

根据中国汽车工业协会的数据，2022年1-6月中国新能源汽车市场销量达到260万辆，同比增长115.6%，市场渗透率（新能源汽车销量/汽车总销量）达到21.6%，延续了2021年以来加快增长的势头，超过《新能源汽车产业发展规划》中提出的“十四五”末发展目标。国内外研究机构对于中国新能源汽车产业长期发展形势的预期也较为乐观。麦肯锡公司预计到2030年在中国和欧洲销售的汽车中，有30%～50%为新能源汽车；中国汽车技术研究中心预计2039年、2050年新能源汽车市场渗透率将分别达到50%和70%；中金公司预计2025年、2030年、2050年新能源汽车市场渗透率将分别达到30%、60%和90%，并且新能源汽车的保有量将在2034年超过燃油车。目前中国新能源汽车市场的发展阶段如何判定，以及当前社会关心的新能源汽车购买和使用中的“痛点”问题是否能够得到解决，对于科学预测新能源汽车的发展趋势至关重要。

1.1 “十四五”初期中国新能源汽车产业已迈入“S”型成长曲线的加速阶段

“产品生命周期”理论认为，类似于“人”的生命历程，任何产品都要经历导入、成长、成熟、衰退的阶段，产品销售往往呈现缓升、急升、平稳、下降的“S”型发展变化。

例如，智能手机对传统手机的替代在2010年以前为导入期，渗透率提升较为缓慢，每年约1～3个百分点；2011-2016年为加速成长期，得益于基础设施的快速建设以及以iPhone为代表的智能手机实现技术突破，2011年渗透率突破临界点15%，此后加速发展至2016年的90%以上，总体历时6年，年均增长13个百分点。智能电视与智能手机类似，加速成长期的表现仍然是产品渗透率由15%提高到90%以上，但时间长度（8年）比智能手机多了2年，主要是由于电视的使用周期更长，以及其新产品的推出需要依靠网络视频、电影点播、电商购物、游戏娱乐等一系列增值服务功能的拉动与升级。按照手机一般使用周期在2～3年、电视使用周期在4～5年考虑，初步判断新产品对于传统产品替代的加速成长期时长一般为产品使用周期的2倍左右。

新能源汽车包含新能源乘用车与新能源商用车，其中乘用车约占新能源汽车保有量的85%。为与参考行业口径保持一致性，本文以新能源汽车总体的销量及渗透率作为研究对象。当前中国新能源汽车所处发展阶段与智能手机、智能电视进入成长期时极为相似。2021年新能源汽车渗透率为16.3%，刚刚迈入15%的加速门槛，类似于移动通信基站建设为智能手机提供基础设施、网络带宽扩容为智能电视提供稳定信号，公共充电桩及充换电站建设致力于提供补能便利性，电池性能的提升正逐步解决续航焦虑。以model 3为代表的爆款车型类似于iPhone 4，进一步增强了新能源汽车的吸引力。考虑到汽车的使用周期一般为10～12年，相对于手机、电视有着更换频次低的特点，预计新能源汽车的成长期将持续20年左右，2030年、2036年、2041年渗透率将分别达到50%、80%、90%以上，2045年左右新车销售全部为新能源汽车。新能源汽车渗透率变化趋势及预测见图1。

图1 新能源汽车渗透率变化趋势及预测

1.2 动力电池技术进步使得新能源乘用车续航里程大幅提高，目前已接近燃油乘用车水平

根据《新能源汽车推广应用推荐车型目录》统计，纯电动乘用车电池能量密度已由2017年的119瓦时/千克提升到2021年的210瓦时/千克，年均增幅为15.3%；能耗平均值为12.5千瓦时/百千米，较2016年下降20%；续航里程由2016年的197千米提升到2021年的390千米，年均增幅为14.6%。2022年电动汽车续航里程最高的车型突破了1000千米，已超过燃油乘用车。而且动力电池质保期最低标准为不低于8年或12万千米，进一步缓解了消费者的里程焦虑。

根据中国科学院物理研究所的研究结论，以锂离子为主流技术路线的动力电池未来10年将有50%的性能提升，同时成本下降50%。一是得益于新能源汽车产业的先发优势，中国已成为全球最大的动力电池生产国，在整个产业链上多环节拥有一半以上的产能。2021年全球前10大锂电池企业中，中国企业占6家，动力电池制造装备的国产化率已达到80%以上，完善的产业链优势保证了电池技术提升的稳定性。二是新材料、新工艺的逐步应用保障了电池技术的升级迭代。例如，正极材料向高比容量和低成本两个方向发展，负极石墨材料进一步向提升比容量、倍率和降低成本方向发展，电解液技术在提高耐久性的前提下向高电压、高功率、高低温和安全性方向发展。

1.3 纯电动、插电式混动乘用车将在2025年前具备总拥有成本优势，燃料电池汽车2060年以后具备成本优势

乘用车拥有成本包括车身、发动机、变速器、电池、电机/耦合系统、燃料电池系统、储氢瓶、使用成本8个部分。根据中国汽车研究中心的研究结果，在不考虑政府补贴的情况下，2021年燃油乘用车（ICEV）平均总拥有成本最低（15万元左右），燃料电池汽车（FCEV）最高（28万元左右）；2025年前燃油乘用车成本保持稳定，纯电动车（BEV）、插电式混动车（PHEV）的成本将降至14万～15万元，开始低于燃油乘用车，2025年之后优势扩大；2060年燃油乘用车、插电式混动车、纯电动车、燃料电池车较2021年的总拥有成本将分别下降7%、21%、35%和48%，燃料电池车成本降至基本与燃油乘用车相当的水平。

不同燃料类型乘用车总拥有成本综合对比见图2。

图2 不同燃料类型乘用车总拥有成本综合对比

1.4 充电基础设施规模与新能源乘用车保有量水平已实现总量匹配，布局结构性优化问题将在5年内得到解决

截至2021年末，中国新能源乘用车保有量为784万辆，充电桩保有量为261.7万台，车桩比为3∶1，其中公共桩114.7万台。按照私桩与新能源汽车1∶1配套考虑，公共桩服务车辆的车桩比实际为5.6∶1。对标全国加油站的汽油枪服务燃油乘用车的比例，按照单次充电时间大致相当于加油时间的60倍考虑，公共桩服务车辆车桩比为5.9∶1即能满足充电需求，与目前水平基本相当，表明目前3∶1的总体车桩比已实现了基础设施规模与新能源乘用车保有总量的匹配。

中国充电桩主要集中在上海、北京等少数经济发达城市，其他省市的车桩比小于3∶1，加上高速公路、国省道、三线及以下城市充电桩布局较少，区域差异和路线差异影响了新能源乘用车的补电便利性，尤其是节假日等特殊时期的补电焦虑更为严重。2022年1月21日国家发布《关于进一步提升电动汽车充电基础设施服务保障能力的实施意见》，明确到“十四五”末将形成适度超前、布局均衡、智能高效的充电基础设施体系，能够满足超过2000万辆电动汽车的充电需求。结合各省规划，预计2025年全国充电桩将达到1300万台以上，将解决充电设施布局结构方面的问题。2021年末各省市新能源汽车与充电桩保有量的比值见图3。

图3 2021年末全国各省市区新能源汽车与充电桩保有量的比值（车桩比）

1.5 政策激励和创新研发力度加大是新能源汽车增长的主要原因，未来禁售燃油汽车的趋势将进一步推动新能源汽车持续替代

2021年，限制新发放车牌城市新能源乘用车销量比上年增长95%，非限牌城市销量比上年增长198%且在新能源乘用车总销量中的占比达到69%，销量增幅与份额均高于限牌城市；限制车辆出行城市新能源乘用车销量比上年增长114%，非限行城市增长152%，呈现同样特点。新能源乘用车的大幅增长同时出现在限牌/限行城市与非限牌/非限行城市，政策与产品双轮驱动局面已经形成。

从激励政策的作用来看，根据清华大学针对近2800名消费者的调查，新能源乘用车车主中分别有48%、25%认为促使其做出购车决定的最重要因素是激励政策和车辆性能。进一步针对激励政策的调查显示，如果没有牌照控制的限购政策，43%的车主明确表示不会购买电动车；如果没有限行政策、私人充电桩保障政策，则分别会有27%、26%的车主不会购买电动车；而购置补贴、免除购置税等降低购车成本类政策对于消费者决策的影响较小。考虑到未来各省汽车市场将逐步趋向饱和，限牌/限行的地区仍会扩大，将持续为新能源乘用车提供有利的政策环境。

从产品迭代来看，类似于智能电视依靠商家不断升级产品的增值功能吸引客户，国内外汽车厂商逐步加大新能源乘用车的创新研发力度，以促进新能源乘用车向着车型丰富、动力好、内外饰高端、智能化程度高、个性化突出、适合自动驾驶技术等方向发展。针对当前30岁以下新能源汽车用户占比达到43%、40岁以下占比达到84%的客户群特点，中国汽车厂商月均可以推出2～3款新能源乘用车车型，尤其是越来越满足消费者个性化需求的爆款车的逐步投放，提高了消费者购买新能源汽车的意愿。影响新能源乘用车车主购车的主要因素见图4。

图4 影响新能源乘用车车主购车的主要因素调查结果

从世界各国政府及企业对于燃油车禁售的计划来看，2022年6月底欧盟27国的环境部长已就燃油车禁售达成共识，同意至2035年禁止在欧盟境内销售燃油汽车；国外的日产、梅赛德斯-奔驰、本田等汽车公司均已提出分别在2025年、2030年、2040年在全球停售燃油车；中国的比亚迪汽车公司已从2022年3月份起停止生产燃油乘用车，长安汽车、北汽集团分别早在2017年、2018年即提出2025年将实行全面停售燃油车的方案。国际社会及汽车厂商对于禁售燃油车正在形成越来越多的共识并付诸实践，将从供应侧进一步推动新能源汽车对燃油车的持续替代。

2 中国汽油需求预计将在2026年达峰

2.1 2040年左右中国乘用车保有总量达到5.1亿辆峰值水平

千人汽车保有量饱和值是被普遍采用的衡量国家或地区汽车市场发展潜力的指标，其数值大小取决于人口密度、人均国内生产总值（GDP）、家庭人口数量、出行分担率、人口结构、城市化率等多方面因素。其中，人口密度越低的国家或地区，资源环境及社会发展对于汽车数量增长的容纳能力越强，保有量饱和值相应越高。从国际经验来看，千人汽车保有量一般在人均GDP为2万～3万美元后达到相对稳定。

2020年，中国人均GDP（美元现价）为10435美元；千人汽车保有量为194辆，与发达国家的饱和水平（500～800辆）相比仍有较大差距；人口密度为150人/平方千米，与法国（123人/平方千米）、意大利（200人/平方千米）、印度尼西亚（146人/平方千米）较为接近（见表1）。按照“2035年人均国内生产总值达到中等发达国家水平”的目标测算，2035年中国人均GDP预计为2.37万美元，相当于目前法国的2/3、意大利的3/4、印度尼西亚的5～6倍。参照发达国家汽车产业发展历程，综合考虑中国人均GDP、人口密度、平均家庭人口数、汽车出行比例等因素建立计量模型，预计中国乘用车千人保有量饱和值在360辆/千人左右。

表1 2020年典型国家千人汽车保有量及影响因素对比

结合国家计生委、联合国的预测结果，中国人口数量将从2021年的14.1亿增长到2030年的14.3亿，随后逐步降低至2040年的14.1亿、2060年的13.0亿左右；世界银行预计，2025-2030年、2031-2040年、2041-2050年、2051-2060年中国GDP年均增速分别约为5.0%、4.0%、3.0%和2.0%。据此测算，预计中国千人汽车保有量将在2040年进入饱和状态，届时人均GDP为2.89万美元，全国汽车保有总量达到5.1亿辆的峰值水平。

2.2 预计2030年左右燃油乘用车保有量达峰，比汽车保有量达峰早约10年

近10年中国乘用车的报废率基本维持在每年1%～2%，与美国、欧洲国家等西方发达国家每年6%左右的报废率相比存在较大差距。按照2040年以后中国汽车工业进入饱和期、报废率提高至目前发达国家水平考虑，预计中国乘用车年销量最高接近3300万辆，较2021年增长53%。按照2045年前新能源汽车销量渗透率逐步提高至100%的趋势，预计2030年新能源汽车保有量达到8400万辆，占乘用车保有量的20%，此时燃油乘用车保有量达峰（3.47亿辆），较2021年仍有37%的增长空间；2042年新能源汽车保有量（2.64亿辆）反超燃油乘用车；2060年新能源汽车完全替代存量燃油乘用车（见图5）。在2021年12月份举行的中国电动汽车百人会议上，清华大学欧阳明高院士团队提出了“2030年、2040年国内新能源汽车保有量分别接近1亿辆和3亿辆”的预测结果，与本文预测结果相近。

图5 2060年以前中国燃油乘用车与新能源汽车保有量预测

2.3 中国汽油需求量将在5年内达峰，而后加速萎缩，2045年降至目前水平的一半以下

近年来，燃油车单车实际耗油量呈现逐年降低趋势。这主要得益于节能技术进步、高油耗车型淘汰，汽油发动机的燃油经济性持续提升。2016-2021年中国实际产销的燃油乘用车新车平均燃料消耗量（工况）从6.88升/百千米下降至6.24升/百千米，年均下降1.9%。《乘用车燃料消耗量限值》强制性国家标准（GB 19578-2021）（即第五阶段标准）已于2021年7月1日实施，进一步提出燃油乘用车新车燃料消耗量目标值由2020年的5升/百千米降低至2025年的4升/百千米，年均下降幅度目标高达4.4%，新车燃油经济性的提高必然带动存量燃油乘用车总体单车油耗水平的降低。按照新车对于存量车油耗降低的逐步带动作用测算，预计2030年前保有的燃油乘用车燃油经济性年均提升1.4%，2030-2060年年均提升0.7%。另外，基于1000万辆样本的表显里程数据统计，2021年乘用车单车行驶里程为1.23万千米，平均每10年降低0.2万～0.3万千米，其原因主要是绿色出行增加以及拥有第二辆车的家庭增多。

综合考虑燃油乘用车保有量变化、燃油经济性提升、单车行驶里程降低等各项因素，预计中国汽油需求量将在2026年达到1.66亿吨的峰值水平，早于燃油乘用车保有量达峰约4年，较2021年消费量仍有1400万吨增量空间，年均增幅为1.8%。“十五五”后，随着燃油乘用车保有量达峰、新能源车保有量反超燃油乘用车，汽油需求将开始逐步加速下滑，2026-2035年、2035-2045年年均降幅分别为2.5%和5.6%，2045年将降至目前水平的一半以下（7400万吨）。2045年以后燃油乘用车不再销售，车辆持续报废，2060年车用汽油需求基本消失（见图6）。

图6 2060年前中国汽油需求量预测

3 石化行业转型发展建议

按照本文的研究，“十四五”初期中国新能源汽车已进入预计持续20年左右的加速发展阶段，2030年新能源汽车销量将占新车销量的50%以上，2045年实现对传统燃油车销售的完全替代。2030年左右中国燃油乘用车保有量将达到峰值3.47亿辆，汽油需求将于2026年达到1.66亿吨的峰值，较2021年消费量年均增幅1.8%，其后加速萎缩，2045年降至目前水平的一半以下（7400万吨）。针对新能源汽车加速发展及汽油需求即将达峰并逐步加速下降等趋势，中国的炼化和石油销售企业应顺应大势，未雨绸缪，加快转型升级，努力实现高质量发展。

3.1 炼化生产企业应关注汽油需求达峰前后的市场变化，加快实施炼化业务转型升级

当前中国柴油消费峰值已过，航煤消费增速将持续放缓，伴随着汽油需求逐步达峰，预计5年内成品油市场将进入总需求萎缩、用油结构大幅调整的时期。结合相关课题研究成果，预计2025年前成品油需求较正常年份的2019年仍可年均增长1.2%，“十五五”期间（2026-2030年）年均将下降0.8%。消费柴汽比将从2019年的1.11降低到2030年的0.88左右；2030年以后由于汽油消费加速萎缩，消费柴汽比将有所回升（见图7）。

图7 2035年以前中国消费柴汽比预测

建议中国炼化生产企业抓住4～5年的窗口期，在保障国家总体能源战略安全的前提下，结合所在不同区域的市场特点实施转型升级，总量上增产化工及特色炼油产品，并平稳有序地实施落后产能淘汰退出。适时根据汽柴油消费结构的变化灵活调整生产柴汽比，尤其关注2030年以后消费柴油比预期有所回升的趋势。在炼厂新建产能和技术改造工程中，应为灵活调整保留更大空间。

3.2 成品油销售企业应尽早谋划加油站转型为综合能源服务站，加快选择条件良好的站点开展实质性建设

加油站是直面消费者的产品与服务的价值实现窗口，汽油需求2026年达峰、2045年减半将给加油站带来直接冲击。围绕新能源汽车补能、汽车售后市场、车主生活补给并兼顾燃油乘用车燃料加注等多方面需求，将现有加油站升级为综合能源服务站，是成品油销售企业实现转型的最经济有效的方式。根据对2060年前汽油需求的预测，按照中国加油站平均单站汽油销量保持2021年水平不变考虑，2035年、2040年、2050年中国所需的加油站数量将分别下降到10.4万座、8.1万座和3.7万座，较2021年约12万座的数量大幅减少。

建议成品油销售企业加大对加油站转型的关注与投资，加强顶层设计和转型路径研究，加快推动一批具有示范效应的综合能源服务站建设与落地。2035年以前可完成部分特定类型站（高速公路站、出租车场站、老旧社区周边站等）的充换电布局，优先选择新能源汽车市场较为成熟的东部和南部区域；2035年以后大规模升级为综合能源服务站，以适应车用燃料加速转型趋势。

3.3 大型石油公司应积极介入新能源产业，加快完成高质量规划与布局

上下游一体化的大型石油公司可利用地处风、光资源丰富区域，自身能耗降低潜力大，资金和技术实力强等优势，积极介入光、风、地热等新能源产业，在助力自身实现碳中和的同时，为社会提供更多的绿色能源。考虑到新能源汽车的快速发展将带动相关新材料需求大幅增加，还可关注动力电池的负极材料、隔膜材料、燃料电池催化剂等化工新材料市场。依托炼厂现有制氢能力，逐步拓展氢能市场，打造制、储、运、用氢能产业链。

值得关注的是，为更好适应新能源相关产业快速发展的变革趋势，大型石油公司应注重采取资本运作的方式，投资或收购与新能源汽车产业相关的新型动力电池、电池银行、炭纤维、整车轻量化、储能、智慧能源、氢能的制储运用等产业，配套绿色金融产品，加快完成新能源新业务的高质量规划与布局。

3.4 加油站可依托太阳能资源建设碳中和站点，提供电能补给，并展现绿色低碳品牌形象

碳中和加油站指的是加油站运营中排放的二氧化碳或温室气体能够被节能减排、植树造林等减碳形式所抵销。为适应未来大量新能源汽车的电能补给需求，加油站可利用场地资源建设光伏发电装置，甚至同步配套储能设备。一方面利用太阳能资源为新能源汽车充换电直接提供电能，或者通过电解水制氢提供氢能，另一方面满足加油设备、便利店、洗车设施、员工生活的日常用电需要，实现加油站的“绿电”供应，抵销加油站的碳排放量。碳中和加油站可以进一步体现传统石油企业的绿色转型成效，树立绿色低碳的品牌形象，更好地为环保意识强的新能源汽车车主打造具有吸引力的进站补能消费场景。