天然氣作為一種清潔、高效的能源,其利用對我國大氣污染防治具有重要意義。近幾年我國天然氣消費量快速增長,LNG 作為天然氣的液態(tài)形式,增加了天然氣儲運(yùn)和利用的靈活性,擴(kuò)大了天然氣的應(yīng)用范圍。近兩年,LNG 在交通領(lǐng)域的利用成為天然氣行業(yè)發(fā)展的亮點。國家天然氣發(fā)展“十二五”規(guī)劃明確鼓勵 LNG 汽車和船舶燃料等高效天然氣利用項目,2012 年 10 月新版《天然氣利用政策》也將天然氣汽車列為“優(yōu)先發(fā)展類”。
在國家政策的支持下,多個地方政府在公共交通領(lǐng)域推行公交車、出租車“油改氣”并提出了明確目標(biāo)。LNG 作為車用燃料實現(xiàn)了快速發(fā)展,但我國 LNG 汽車產(chǎn)業(yè)正處于發(fā)展初期,未來的可持續(xù)發(fā)展仍面臨諸多不確定因素。
1、我國 LNG 產(chǎn)業(yè)鏈逐漸完善,LNG 汽車產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模
液化天然氣(Liquefied Natural Gas, LNG)是天然氣經(jīng)過凈化處理、降溫至 -162 攝氏度以下時形成的液體。LNG 的組分比氣態(tài)天然氣更加純凈,去除了粉塵、酸性氣體、重?zé)N等組分,無色、無味、無毒且無腐蝕性。與需通過管道運(yùn)輸?shù)臍鈶B(tài)天然氣相比,LNG 只需通過 LNG 運(yùn)輸船或 LNG 槽車運(yùn)輸,可覆蓋沒有天然氣管道的地區(qū),存儲更加靈活。
我國 LNG 產(chǎn)業(yè)從進(jìn)口 LNG 接收站、LNG 液化工廠、LNG 槽車運(yùn)輸?shù)?LNG 終端利用,已形成了較為完善的產(chǎn)業(yè)鏈。進(jìn)口 LNG 已成為我國天然氣供給的重要來源,2013 年我國進(jìn)口 LNG 約1800 萬 t,占 2013 年進(jìn)口天然氣比例為 47%。自 2006 年我國第一座 LNG 接收站深圳大鵬 LNG站投產(chǎn)后,進(jìn)口 LNG 接收站陸續(xù)建成投產(chǎn),主要位于東部沿海各省。截至 2013 年底我國已投產(chǎn)LNG 接收站共 9 個,總接收能力 2800 萬 t/a,年均增速 34%。預(yù)計到 2015 年,我國 LNG 接收能力將達(dá)約 5000 萬 t/a。
國內(nèi) LNG 液化工廠是 LNG 供給的另一重要來源。我國 LNG 液化工廠大多建于油氣田周邊,將天然氣加工液化為 LNG,再通過槽車運(yùn)往天然氣消費市場。LNG 工廠地處偏遠(yuǎn)氣源地周邊(主要分布在陜西、新疆、內(nèi)蒙、寧夏、河北、四川等地區(qū)),建廠投資成本低,氣源地周邊的低氣價與沿海天然氣消費中心的高氣價為液化廠提供了套利空間。由于具有良好的收益性,2001 年以來各方資本紛紛投資 LNG 液化工廠,LNG 工廠產(chǎn)能迅速擴(kuò)張,截至 2013 年底,已投運(yùn)項目 66 個,總產(chǎn)能達(dá)到 123.3 億 m3/a,同比增長 61%,市場主體達(dá)到 57 家企業(yè)。
在終端利用環(huán)節(jié),LNG可作為成品油、LPG、煤炭等的替代燃料,應(yīng)用于民商、工業(yè)、交通、發(fā)電等領(lǐng)域。近兩年,LNG 在車用領(lǐng)域的利用成為我國天然氣行業(yè)發(fā)展的亮點。LNG 汽車是使用 LNG 作為燃料的汽車,主要替代燃料為柴油。
2012—2013 年,在國家《天然氣利用政策》和地方政府機(jī)動車“油改氣”等有利政策環(huán)境下,主要公司紛紛推進(jìn) LNG 加注站建設(shè),推廣 LNG 汽車的應(yīng)用。截至 2013 年底,我國 LNG 汽車保有量超過 10 萬輛,主要為公交車和重型卡車。LNG加氣站數(shù)量呈爆發(fā)式增長,由 2011 年的 241 座,增長到2012年的811座,2013年底達(dá)到約1844座,主要分布于靠近油氣田的西部地區(qū)和靠近 LNG 接收站的東南沿海地區(qū),新疆、河北、山東、廣東、內(nèi)蒙古、河南、山西、江蘇、浙江、陜西十省的LNG 加氣站數(shù)量占全國的比重超過 70%。我國LNG 汽車產(chǎn)業(yè)相關(guān)裝備制造已形成從 LNG 整車、發(fā)動機(jī)、車載氣瓶及供氣系統(tǒng)到 LNG 加注設(shè)備的覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈的裝備制造能力,2013 年全年生產(chǎn)天然氣汽車 21.7 萬輛,同比增長 37%。
2、LNG 汽車的特點及發(fā)展優(yōu)勢
LNG 汽車相對于 CNG 汽車的特點 2.1
以天然氣為燃料的汽車分為CNG(Compressed Natural Gas, 壓縮天然氣)汽車和LNG 汽車,兩者的區(qū)別在于天然氣的儲存形式的不同。CNG 汽車以壓縮天然氣作為燃料,儲存壓力約為 20MPa,最早推廣使用于天然氣資源豐富的國家,伊朗、巴基斯坦、阿根廷、巴西、印度的 CNG 汽車保有量居世界前列。
我國 CNG 汽車隨著 1999 年國家第一批“清潔汽車行動”試點工作的開展實現(xiàn)了較快推廣應(yīng)用,CNG 技術(shù)相對LNG 開發(fā)和應(yīng)用的時間較早,已經(jīng)較為成熟和穩(wěn)定,全國很多地區(qū)(如四川、重慶、新疆、陜西等)都有 CNG 汽車運(yùn)行經(jīng)驗,因此目前 CNG 汽車仍為我國天然氣汽車的主體 , 占比約 95%。
近兩年,我國 LNG 汽車的發(fā)展速度遠(yuǎn)超過CNG 汽車,2010~2012 年 LNG 加注站數(shù)量的年均增速為 196%,遠(yuǎn)高于 CNG 加氣站 16% 的年均增速。
相對于 CNG 汽車,LNG 汽車主要有以下優(yōu)勢:一是能量密度更高,LNG 的能量密度約為柴油的 60%,為同體積 CNG 的四倍,因此 LNG汽車有更強(qiáng)的續(xù)駛能力,在公共汽車、重型卡車等耗氣量大的應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)勢明顯(200L 氣瓶單次加氣行駛里程可超過 400km);二是 LNG 經(jīng)過低溫凈化處理,相對于 CNG 更加清潔;三是由于LNG 在低溫常壓下儲存,LNG 汽車安全性高于CNG 汽車;四是 LNG 加注站運(yùn)營成本低于 CNG加氣站。
LNG 汽車相對于 CNG 汽車也有劣勢,一是 LNG 汽車購車價格普遍高于 CNG 汽車;二是由于 LNG 儲存在低溫車載氣瓶中,若長期放置,溫度升高將引起氣瓶通過安全閥將甲烷釋放到空氣中,對環(huán)境造成污染,因此 LNG 汽車適用于使用率高的車輛,不宜長時間停放。
環(huán)保優(yōu)勢 2.2
環(huán)境效益是政府在城市公交和出租車領(lǐng)域推廣天然氣汽車的主要驅(qū)動因素。LNG 汽車替代柴油汽車能有效減少有害氣體和顆粒物排放,研究表明與配備國 Ⅲ柴油發(fā)動機(jī)的公交車相比,配備國Ⅲ天然氣發(fā)動機(jī)的 LNG 公交車減少 99% 的一氧化碳、83% 的碳?xì)浠衔铩?1% 的氮氧化合物排放,無顆粒物和煙塵排放,且基本不含鉛、硫化物、苯等;同時 LNG 汽車還能有效減少噪聲污染。
LNG 汽車的溫室氣體減排效果往往取決于發(fā)動機(jī)類型和燃油質(zhì)量等因素,目前尚無統(tǒng)一定論。在我國由于機(jī)動車和燃油的排放標(biāo)準(zhǔn)相對歐洲、美國仍滯后,LNG 汽車相對于柴油車的環(huán)保優(yōu)勢非常明顯,對于緩解我國空氣污染將起到重要作用。我國于 2013 年 9 月發(fā)布的《大氣污染防治行動計劃》明確鼓勵包括天然氣汽車在內(nèi)的清潔能源汽車的推廣應(yīng)用。
燃料價格優(yōu)勢 2.3
車用天然氣相對于汽柴油的燃料價格優(yōu)勢是用戶購買和改裝天然氣汽車的主要驅(qū)動因素。按等熱值比較,車用 CNG 價格與汽油、柴油的平均比價分別為 0.48、0.52;車用 LNG 價格由于增加了液化成本比 CNG 價格更高,與柴油的平均比價約為 0.65。西部省份由于靠近氣源地,氣價和比價較低;東部沿海地區(qū)氣源主要為進(jìn)口 LNG 和長輸管道氣,氣價和比價更高。
廣東省車用 LNG 價格水平最高,LNG 與柴油比價達(dá)到 0.73—0.76;陜西、內(nèi)蒙、新疆車用 LNG 價格最低,與柴油比價為 0.55—0.57。據(jù)測算,LNG 公交車相對于柴油車約節(jié)省 22% 的燃料費用,LNG 重型卡車相對于柴油重卡節(jié)省約 15% 的燃料費用。雖然 LNG 汽車購車價格高于柴油車,但由于燃料費用低,因此每公里總成本(包括購車成本和燃料費用)更低。節(jié)省的燃料費用將抵消多支付的購車費用,僅需 2年左右即可收回購車成本。
3、LNG 汽車發(fā)展相關(guān)問題分析
LNG 汽車發(fā)展目前面臨的問題 3.1
我國 LNG 汽車產(chǎn)業(yè)尚處于發(fā)展初期,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展仍面臨諸多問題,將影響到 LNG 汽車的推廣。
一是加氣基礎(chǔ)設(shè)施不完善,網(wǎng)絡(luò)仍不健全。
近兩年我國 LNG 加注站爆發(fā)式增長,目前已有超過 1800 座 LNG 加注站,但相對于加油站超過 10萬座的規(guī)模還明顯滯后,尚未形成 LNG 加注站網(wǎng)絡(luò)。LNG 汽車主要推廣應(yīng)用領(lǐng)域為公交車和重型卡車,其中公交車有固定線路可到專用加注站加注 LNG,受到加注網(wǎng)點的限制較小,而重型卡車往往長途行駛,LNG 加注站的布局將限制其應(yīng)用范圍。
二是相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范尚不健全。
我國 CNG汽車發(fā)展起步早,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)較為完善。相比 CNG汽車,LNG 汽車相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范仍不健全,2011 年能源局發(fā)布了《液化天然氣(LNG)汽車加氣站技術(shù)規(guī)范》,但在 LNG 車輛燃料系統(tǒng)、車用 LNG氣瓶、汽柴油車輛改裝 LNG 汽車等方面的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范仍存在缺失。
三是缺少相應(yīng)政策支持。
與新能源汽車相比,針對天然氣汽車產(chǎn)業(yè)國家尚未制定專門的發(fā)展政策,包括投資貸款、稅收、購車補(bǔ)貼等鼓勵政策。LNG 加注站建設(shè)投資成本高、審批程序繁雜,建設(shè)用地等方面限制較多,部分地方政府對 LNG 公交車給予補(bǔ)貼,但未制定交通運(yùn)輸相關(guān)發(fā)展規(guī)劃以統(tǒng)籌加氣站建設(shè)和天然氣汽車發(fā)展,造成了加氣站布局不合理、建站速度滯后的局面。
油氣價格變化是影響 LNG 汽車發(fā)展的不確定性因素 3.2
經(jīng)濟(jì)性因素影響替代行為,油氣價格變化將影響 LNG 汽車對柴油車的替代。LNG 汽車適用領(lǐng)域為中重型客車或貨車,主要替代對象為柴油汽車,車用 LNG 相對于柴油更低的價格,促使用戶為了降低燃料成本而使用 LNG 汽車替代柴油汽車。
若車用 LNG 價格上漲,或柴油價格下跌,使得油氣比價降低,LNG 汽車相對于柴油汽車的經(jīng)濟(jì)性將降低,將影響 LNG 汽車的推廣和使用。當(dāng)前我國車用 LNG 零售價格主要為市場定價,LNG 加注站根據(jù)市場供需情況調(diào)整零售價格,2013 年底國內(nèi)主要城市車用 LNG 零售均價約 4.9 元 /m3。
根據(jù)我國成品油價格機(jī)制,柴油零售價格根據(jù)國際油價變動聯(lián)動調(diào)整。按照等熱值換算,目前車用LNG 零售價格與零號柴油零售價格比價均值約為0.65。
油氣比價的變化趨勢同時受到氣價和油價變化的影響。氣價方面,隨著天然氣價改政策的實施,存量氣和增量氣價格并軌,我國天然氣平均門站價格將呈上行趨勢,車用 LNG 零售價格面臨上行壓力。
油價方面,成品油價格水平受到國際油價和國內(nèi)成品油質(zhì)量升級的雙重影響,預(yù)計到 2020年國際原油價格將小幅下行,國內(nèi)成品油價格也將相應(yīng)下調(diào),而另一方面,我國成品油質(zhì)量升級將使得成品油價格呈上升格局。
綜合油氣變化的影響,預(yù)計短到中期 LNG 價格相對于柴油的經(jīng)濟(jì)性將繼續(xù)保持,但長期油氣比價的變化存在不確定性。
除了影響替代行為,天然氣價格變化將影響LNG 加注站的建設(shè)速度。目前我國天然氣門站價格與車用 LNG 零售價格的價差較大,調(diào)價后全國門站均價 1.95 元 /m3,與車用 LNG 零售價依然有接近 3 元 /m3的價差,除去加注站的投資和運(yùn)營成本仍有較大利潤空間,促使企業(yè)積極投資建站。
根據(jù)最新天然氣價格政策,增量氣門站價格直接與替代能源價格掛鉤,相對于之前增幅較大,原料氣價格上漲將使得新建 LNG 加注站利潤受到壓縮,影響 LNG 加注站的建設(shè)速度。事實上,2013年四季度加氣站的建設(shè)速度已經(jīng)開始放緩,同時天然氣汽車的產(chǎn)量增速 2013 年下半年開始明顯 放緩。
3.3.我國排放標(biāo)準(zhǔn)升級和新能源汽車的發(fā)展將影響 LNG 汽車的發(fā)展前景
我國車用能源消耗以柴油、汽油為主,天然氣、燃料甲醇、燃料乙醇等替代燃料車及新能源汽車也得到了不同程度的發(fā)展。車用領(lǐng)域能源的發(fā)展程度取決于資源可得性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、使用便捷程度、可靠性及安全性等多方面因素,LNG汽車的發(fā)展前景也受到傳統(tǒng)汽柴油車、新能源汽車及其他替代燃料汽車發(fā)展的影響。
根據(jù) 2013 年 9 月國家出臺的《大氣污染防治行動計劃》,將在 2013 年底前全國供應(yīng)符合國家第四階段標(biāo)準(zhǔn)的車用汽油,在 2014 年底前全國供應(yīng)符合國家第四階段標(biāo)準(zhǔn)的車用柴油,在 2017 年底前全國供應(yīng)符合國家第五階段標(biāo)準(zhǔn)的車用汽、柴油。
隨著我國排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格,成品油質(zhì)量升級進(jìn)程加快,LNG 汽車相對于柴油車的環(huán)保優(yōu)勢將逐漸減小,但由于排放標(biāo)準(zhǔn)升級將使得柴油車購車價格和燃料價格上漲,預(yù)期 LNG 汽車相對于柴油車仍能保持經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢,經(jīng)濟(jì)效益將成為其發(fā)展的主要驅(qū)動因素。
2013 年 9 月,我國新出臺的《關(guān)于繼續(xù)開展新能源汽車推廣應(yīng)用工作的通知》中,對購買包括純電動車、插電式混合動力車、燃料電池車在內(nèi)的新能源汽車實行新一輪補(bǔ)貼政策,而 LNG 汽車屬于化石燃料汽車,不在補(bǔ)貼范圍之內(nèi)。
雖然我國新能源汽車尚未實現(xiàn)規(guī)?;虡I(yè)運(yùn)營,面臨基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重滯后、購車成本高、性能有待提高、商業(yè)案例少等問題,國家提出的到 2015 年實現(xiàn) 50萬保有量的目標(biāo)實現(xiàn)仍有困難。但長期來看,新能源汽車基礎(chǔ)設(shè)施的完善和技術(shù)突破有可能將使其實現(xiàn)規(guī)?;逃?,從而擠占 LNG 汽車的市場空間。目前在國際上日本、韓國、歐洲、美國都在推廣新能源汽車,而我國預(yù)期將成為新能源汽車的最大市場。
4、結(jié)論與展望
預(yù)計未來我國汽車保有量的快速增長和天然氣市場的快速發(fā)展將帶動 LNG 汽車產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長。預(yù)計至 2020 年,國內(nèi)經(jīng)濟(jì)雖將有所放緩但仍能保持中速增長,城鎮(zhèn)化率進(jìn)一步提高,收入分配、稅收改革不斷推進(jìn),人均收入穩(wěn)步提高,國內(nèi)有效需求提升潛力巨大,汽車保有量將經(jīng)歷增長最快的時期。
根據(jù)清華大學(xué)中國車用能源研究中心預(yù)測,到 2020 年我國汽車保有量將達(dá)到 2.7 億輛,年均增速約 13%。
我國天然氣市場的快速發(fā)展將帶動 LNG 汽車產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長,根據(jù)中國石油經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院預(yù)測,預(yù)計到 2020 年我國天然氣需求將保持快速增長,到 2020 年達(dá)到約 3500 億 m3,年均增速 11%;天然氣資源供應(yīng)能力將大幅提升,2020 年將達(dá) 4000 億 m3。
隨著供應(yīng)能力的提高、天然氣管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)、城鎮(zhèn)化和氣化城市進(jìn)程的推進(jìn),LNG 汽車的應(yīng)用范圍將進(jìn)一步 擴(kuò)大。
綜上所述,隨著我國進(jìn)入天然氣發(fā)展的黃金時期,在環(huán)保優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢的雙重驅(qū)動下,我國LNG 汽車產(chǎn)業(yè)也迎來發(fā)展的黃金時期。雖然 2013年下半年新建 LNG 加注站數(shù)量及天然氣汽車產(chǎn)量增速有所放緩,但預(yù)計到 2020 年仍將保持快速增長,尤其是 LNG 重型卡車將成為未來幾年的發(fā)展亮點。隨著 LNG 加注站基礎(chǔ)設(shè)施的增加,加氣網(wǎng)絡(luò)的逐漸形成,LNG 汽車的推廣程度將進(jìn)一步增加。
目前我國對于 LNG 汽車產(chǎn)業(yè)的支持政策力度略顯不足,但使用環(huán)節(jié)和加氣環(huán)節(jié)的經(jīng)濟(jì)效益仍將支持 LNG 產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。長期來看,油氣價格是影響 LNG 汽車相對于柴油汽車的經(jīng)濟(jì)性和 LNG加注站收益性的不確定因素,傳統(tǒng)汽柴油車的排放標(biāo)準(zhǔn)升級及新能源汽車的技術(shù)突破等因素也將影響到 LNG 汽車的發(fā)展前景。(其他作者系段兆芳、單衛(wèi)國)