低碳交通視角下的LNG汽車產業現狀與前景預測

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。據國際能源署的有關統計，2009年全球碳排放量中約有25%來自交通行業，其份額位于所有行業的第2 位，僅次于能源行業［1］。交通行業以其巨大的能源消耗，已成為全球大中城市環境污染的主要來源，對實現人與自然的和諧發展帶來了嚴重影響。在此背景下，世界各地開始積極尋求一種新的發展方式，“低碳交通”作為可持續發展的一個新理念，逐漸成為世界各大城市交通發展的主流模式［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，是國內節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的環境風險日益增大的情況下，研究和探討LNG 汽車產業的行業現狀和發展前景具有重要意義。本次研究通過實地走訪調研北京、江蘇、山東、內蒙、貴州等地的政府部門、行業協會、燃氣供應商、設備制造商和市場運營商，對行業內專家、生產廠家及相關用戶開展深訪，在此基礎上，對LNG 汽車產業的行業規模、產業鏈分布情況、行業發展的關鍵性驅動因素進行深入分析，并結合情景分析對LNG 汽車產業的未來發展前景做出定量測算，以期把握其發展方向，為我國低碳交通的建設提供某種程度上的戰略指導。

一、概述

(一)LNG 與LNG 汽車產業

LNG(Liquefied Natural Gas)是天然氣在凈化及超低溫狀態下(一個大氣壓、－162℃)冷卻液化的產物，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，使用清潔環保，良好的經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點。見表1。

表1 LNG 的主要應用領域

(二)LNG 汽車產業鏈

LNG 產業鏈是一條貫穿天然氣產業全過程的資金龐大，技術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過預處理后進行液化，生產的LNG 按照貿易合同，通過船運或槽車運輸到LNG 接收站儲存，經由LNG 加氣站供應終端應用市場。具體來看，整個LNG 產業鏈主要包括上、中、下游三個環節，如圖1 所示。

圖1 LNG 汽車產業鏈及其相關設備

二、LNG 汽車產業的發展現狀與驅動因素

(一)現狀分析

將燃氣作為車用燃料在發達國家已相當普遍，是其落實環保能源政策的重要措施之一［5］。隨著世界范圍內LNG 工業的規模化發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 汽車技術的研究，并在90年代初進行小規模推廣，效果理想，被認為是燃氣汽車的發展方向。1993年美國能源部在西部地區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絡，為重型卡車使用LNG 燃料創造條件;墨西哥市也在1999年初建成一座可供數百輛城市中巴加氣的LNG 汽車加氣站，表明LNG 汽車技術已具實用;2012年初，美國最大的氣體運輸燃料供應商——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 客車領域，雖然起步較晚，但在LNG 汽車技術方面發展很快。隨著國外相關技術的傳入和近年來清潔汽車的快速發展，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(如西南地區)小眾客車企業占據舞臺，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，伴隨著國內大型汽車廠和發動機廠如東風、解放、上柴、濰柴、玉柴不斷加大產品開發力度，相繼推出各自的LNG 卡車產品，極大促進我國LNG 卡車市場的發展。目前，陜汽集團、東風商用車、一汽解放、聯合卡車、中國重汽、華菱等紛紛推出天然氣重卡產品，其中，陜汽集團、中國重汽、一汽解放、福田歐曼、北奔重汽等國內主流企業的天然氣重卡產銷已初具規模，并且加大了在新疆、山西等市場的開拓力度，相關產品已交付當地用戶試用，實現批量銷售。此外，在海外市場，一些企業還實現了天然氣產品的出口，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，由于燃料經濟性明顯、運營線路固定且易于建設配套加氣站等因素，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劣勢比較來看，LNG汽車比混合動力車便宜、續航里程是CNG 汽車的1.5 倍、燃料成本低、排放清潔等優勢明顯，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、內蒙為代表的煤炭產區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)問題及關鍵驅動因素分析

LNG 汽車產業鏈相關設備的發展前景取決于終端用戶(LNG 汽車應用)與中、上游價值鏈的互動情況，非單純一種力量推動的結果。判斷LNG汽車的未來發展趨勢至少要回答以下幾個問題:LNG 供應是否有保障?LNG 價格與柴油相比是否具有可持續經濟性優勢?加氣站建設能否滿足用戶需求?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 汽車相關產品設備價值鏈互動示意圖

從未來來看，LNG 汽車的發展推動因素強于阻礙因素，利于LNG 汽車產業的發展，其行業發展有以下關鍵驅動因素:

1.LNG 氣源供應有保障

我國的LNG 來源有三個渠道:海外直接進口，管道進口，國內自產。其中海上直接進口部分2015年預計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;國內自產部分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 汽車以相當樂觀態勢發展，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 經濟性具有可持續性

由于我國存在改善能源結構的巨大壓力(如圖6 所示)，為改善能源結構，提升天然氣消費量，預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汽車的經濟性優勢［8］。另外據訪談得知:國家規定LNG 車用天然氣價格不能高于柴油價格70%(目前是52%)。因此，LNG 汽車的經濟性有望長期保持。

圖6 1990－2030年世界及中國的能源結構

3.加氣設施有保障，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，深層次動力來自經濟利益驅動，加氣設施不會成為LNG 發展的障礙。2011年11月1日起國家能源局發布的《液化天然氣(LNG)汽車加氣站技術規范》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、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生的價差收益。

行動計劃方面，自國家能源局規范LNG 加氣站技術標準后，各省市發改委等部門明顯加快了LNG 加氣站建設的審批，預計2012年底我國LNG加氣站總數增至480 座，其中擬建站數最多的是四川、山東和新疆，分別為256 座、212 座、125 座。據統計，當前在建的數量大約200 個，其中中石油、中石化參與的比例分別為45%、20%;到2015年規劃中的有3000 多座，中海油擬規劃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 氣站企業的布局規劃

4.環保政策是助力

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

表4 主要省市關于LNG 汽車業的政策規劃

三、LNG 汽車產業情景分析與需求預測

(一)LNG 汽車產業生命周期

結合LNG 汽車產業的關鍵驅動因素，可以判斷未來5年LNG 汽車可能出現爆發式增長，之后由于區域、用戶的限制，不可能無限發展，預計2018年左右趨向穩定，如圖7 所示。其爆發式增長的原因有以下幾點:①未來幾年是接收站、加氣站大力建設并投產時期;②氣源和設施集中于沿海、西北等地區，最先規?；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 汽車產業生命周期

(二)LNG 汽車需求的定量測算

1.LNG 汽車的燃油經濟性

引入經濟學模型對LNG 汽車燃油市場推廣進行預測，主要調節參數包括燃油成本、供需價格和最大市場潛力。測算假設條件為:①使用LNG 節約的燃料成本可以在2年內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)。可以判斷，LNG 汽車的經濟性從2007年開始體現，具備了LNG 汽車發展的內在動力。其經濟性具體體現為:LNG 公交車從2006年底開始，LNG 比柴油低1.2 元/升(如:全國領先推廣的貴陽公交從2007年開始發展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 汽車的需求預測

引入經濟學模型對LNG 汽車市場銷量進行預測，綜合考慮車輛使用條件并參考設施建設規劃，預計到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，驅動力來自公交運營路線固定、因環保壓力引發的政府積極支持以及由財政補貼優惠帶來的經濟性，預計到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、煤區及港口物流的組織用戶，驅動力主要來自用戶經濟受益，預計到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 客運市場增量預測(單位:萬輛)

圖10 LNG 貨運市場增量預測(單位:萬輛)

3.LNG 加氣站的需求預測

根據上述對LNG 汽車作出的需求預測，結合以下測算依據:①LNG 汽車的保有量與LNG 加氣站的保有量正相關;②LNG 氣站建設初期撬裝站居多，后期以固定式氣站為主(根據調研，50 輛車的規模配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 配套加氣站需求預測

四、我國發展LNG 汽車產業的策略建議

(一)加強政府部門引導作用，建立政策保障機制

國外的發展經驗表明，天然氣汽車產業發展的初期需要國家政策的支持。在我國LNG 汽車產業的發展過程中，交通運輸部、國土資源部、財政部以及地方政府應制定和頒布相關優惠政策，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、運輸型企業推廣使用LNG 汽車，推動LNG 汽車產業持續健康發展。

(二)加大配套設施建設步伐，提升基礎保障能力

從國家能源供應安全以及總體能源戰略角度，應確定對進口LNG 等高效潔凈能源的戰略部署，建立天然氣儲備制度，實施多源供氣。加大國內天然氣儲氣庫的建設和管網調配能力，加快天然氣集輸與凈化設施、LNG 加工基地、大型LNG 儲運基地、LNG 整車制造廠、LNG 汽車及氣站相關設備生產與研發基地建設。有條件建設的省市應將LNG 加氣站的建設列入城市發展規劃中，并劃撥經費建立LNG 供氣系統和運營市場，完善基礎設施配套能力。

(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供應和LNG 產業的健康發展，應該在完善法律法規的基礎上加大市場化改革的力度，實現政企分開，轉變政府職能，打破行政壟斷，引入市場競爭，為我國LNG 汽車產業發展創造一個良好的內外部環境。國內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，從而產生了大量的管網交叉、重復建設。因此，亟需打破分割、利益壟斷格局，實現統籌規劃?？梢詫嵭泄芫W分離，LNG 出廠前的所有環節仍然歸屬于原來的企業所有，但相應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，避免同行業惡性競爭。此外，一些城市的管網公司還可以引入民間資本參與市場競爭，使我國LNG 供應局面更趨合理。

(四)加快相關技術標準制定，完善標準化編制工作

建立健全標準規范體系是LNG 汽車產業安全運行、健康發展的有力保障。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、儲存和裝運》、GB 50156－2002《汽車加油加氣站設計與施工規范》(2006年版)、NB/T 1001－2011《液化天然氣(LNG)汽車加氣站技術規范》、GB/T 26980－ 2011《液化天然氣(LNG)車輛燃料加注系統規范》、以及正在起草的《天然氣液化工廠設計規范》、《城鎮液化天然氣建設技術標準》等。但是，國內已有標準的技術指標可操作性差，還未形成LNG 汽車零部件標準、LNG質量標準以及LNG 汽車改裝、驗收等國家標準，相關標準體系仍需增補和完善?？傻刃Р捎脟庀嚓P標準，并抓緊推動有關標準的編制和審批工作，以促進相關運營市場的形成。

五、結語

低碳交通是低碳經濟的重要組成部分，發展低碳交通是以節約能源為核心，減少碳排放為表征，可持續發展為目標。總的來看，在未來較長一段時間內，節能和減排將是交通部門面臨的兩大嚴峻課題。作為具有良好環保效應的LNG 汽車，其經濟性仍是驅動行業發展的最根本動力，配套加氣站建設的提速會進一步促進行業的增長格局，未來5年LNG 汽車產業仍將保持高速增長態勢。

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

［2］邵亞申，張玉雙．基于交通基礎設施角度的低碳交通發展研究［J］．中國公共安全(學術版)，2012，8(2):86-89．

［3］周淑慧，楊 義，王占黎．加快LNG 汽車推廣，促進交通運輸行業綠色低碳發展［J］．國際石油經濟，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 汽車技術發展及其推廣應用前景［J］．石油與天然氣化工，2013，42(3):257-260．

［6］鳳凰財經．天然氣汽車大幕徐徐拉開，龍頭企業大有可為［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．石油三巨頭圈地LNG 加氣站，部分地區有站無車［EB/OL］．2012-06-01．http://business．sohu．com/20120601/n344576538．shtml．