我國天然氣汽車現狀與發展方向

　　汽車保有量的高速增長帶來了環境污染和能源短缺。為此，世界各國廣泛開展汽車替代燃料的研發工作，出現了電動汽車、天然氣汽車、醇類燃料汽車、氫燃料汽車、太陽能汽車和混合動力汽車等，其中天然氣汽車以其低排放、抑制溫室效應和擺脫對石油的依賴這三大特性，正在世界范圍內得到普及和推廣，成為21世紀汽車工業發展的一個重要方向。在我國，天然氣汽車自2002年以來發展迅速，截至2007年底，16個重點推廣城市的CNG(壓縮天然氣)汽車保有量已達26.5萬輛，建成加氣站555座。

　　一、我國天然氣汽車發展面臨的機遇

　　1. 國內外車用CNG產業快速發展

　　天然氣汽車在世界上已有70多年的歷史。20世紀20年代末、30年代初，意大利人為解決車用汽油短缺問題，率先開發了常壓囊式天然氣汽車和CNG汽車。到20世紀80年代，由于石油危機加重，改善環境的呼聲日漸高漲和壓縮機技術的不斷進步，天然氣汽車獲得較快發展。1986年，30多家燃氣企業在加拿大渥太華成立了國際天然氣汽車協會(IANGV)。自20世紀90年代以來，天然氣汽車發展的要素進一步成熟，俄羅斯、美國等國分別成立了天然氣汽車協會。

　　根據世界燃氣汽車協會的最新統計，截止到2008年3月，全世界天然氣汽車總量超過850萬輛，近幾年天然氣汽車的年均增長率超過30%；天然氣加氣站則超過了12000座。阿根廷、巴基斯坦、巴西、印度、伊朗和意大利的天然氣汽車保有量居世界前六位。值得注意的是，近幾年亞太地區的天然氣汽車發展迅速，2000-2007年年均增長50%，其中巴基斯坦、印度、伊朗的CNG汽車保有量分別達到165萬輛、82萬輛和73萬輛(見表1)。

　　1999年，我國啟動了“空氣凈化工程清潔汽車行動”，由原國家科委牽頭，聯合原國家計委、國家環保總局、建設部等13個部委成立了全國清潔汽車行動協調領導小組，隨后啟動了北京、上海、重慶、四川等12個示范城市和地區，2005年示范城市和地區擴大到19個。2006年，國家再次啟動“節能與新能源汽車”高科技計劃，繼續強力推進天然氣汽車發展的進程。中國的天然氣汽車進入了快速發展期。

　　截至2007年底，全國已有30個省市自治區的80多個城市推廣天然氣汽車。其中16個重點推廣城市(地區)共發展天然氣汽車26.5萬輛，比2006年增長近8萬輛；建成天然氣加氣站555座，比2006年增加75座。我國天然氣汽車和加氣站主要集中在氣源地附近，如四川、重慶、烏魯木齊、西安和蘭州等，天然氣供應方便，氣價低(僅為油價的40%～50%)是CNG汽車快速發展的主要驅動力。國內部分城市CNG汽車和加氣站統計見表2。

　　作為天然氣汽車的一種，液化天然氣汽車近年也得到一定發展。加拿大、美國等采用高壓直噴技術的液化天然氣載重卡車已投入商業運營，該車總載質量為45噸，配備2個680升的LNG儲存箱，可連續行駛800千米。我國一些城市和相關廠商自2003年始，也在進行液化天然氣汽車及配件的開發，北京、烏魯木齊、長沙和貴陽四個城市已有液化天然氣汽車在城市公交車領域的示范應用。隨著沿海LNG接收站的建設，未來幾年液化天然氣汽車在我國必將得到快速發展。

　　2. 未來我國天然氣資源供應有保障

　　近幾年，西氣東輸、忠武線等長輸管道的建設投產，大大推動了中國天然氣需求的增長，天然氣市場消費量呈現爆發性增長。“十五”期間，中國天然氣消費量年均增長15%，2005年天然氣消費量達到460億立方米，是2001年264億立方米的1.74倍；2007年全國天然氣消費量達到675億立方米，比2006年增長130億立方米，約占我國一次能源消費的3.4%。

　　未來幾年，中國石化集團的川氣東送，中國石油集團的西氣東輸二線，中國海油的福建、上海、浙江LNG接收站都將陸續建成投產，國內天然氣供應量呈現快速增長態勢，預計到2015年可供商品量有望超過2400億立方米，比2007年增加1400億立方米以上，這將為發展天然氣汽車提供充足的資源保障。同時，由于天然氣供應量快速增加，加之進口氣價格較高，未來3～5年在局部地區可能出現天然氣供過于求的態勢，這就要求天然氣供應商開拓新的用氣領域。天然氣用于汽車燃料，由于用戶價格承受能力較強，因而必將成為一個重要的發展方向。

　　3. 我國發展車用CNG技術條件成熟，市場潛力大，效益好

　　(1)技術條件成熟

　　表3為國內加氣站的設備使用情況。可以看出，目前我國大多數CNG加氣站都是選用國產設備，加氣站凈化裝置、儲氣裝置、壓縮機和加氣機等全部實現國產化，國產設備的總體市場份額在90%以上，部分產品達到100%。國產設備具有價格低、配件供貨期短、現場服務快、日常維護成本低等優勢。

　　CNG汽車技術也基本實現國產化。國內汽油/CNG雙燃料汽車改裝已完全實現國產化，但也有部分采用進口配件，改車費用根據配件是否需進口而有所不同。汽油、柴油/CNG雙燃料和CNG單燃料原產車也已實現國產化。上柴股份、東風汽車、上汽依維柯等開發的天然氣電噴發動機(均在柴油機基礎上開發)已成功地在內蒙古鄂爾多斯運煤專線、城市客車上應用，在運行車輛超過1000輛。東風愛麗舍、一汽捷達、奇瑞、夏利等雙燃料CNG轎車已在很多城市行駛。

　　2007年，我國天然氣汽車(含底盤)產量達到5.7萬輛；國內有58家企業生產天然氣汽車，累計有347個天然氣汽車車型(包括底盤)進入國家機動車新產品公告；有18家企業生產天然氣發動機，共有98款天然氣發動機產品在市場中銷售，發動機功率范圍64kW～250kW；已形成全系列天然氣氣瓶的設計與生產制造技術，產業化能力超過80萬只/年；自主開發的減壓器、電控單元ECU、燃氣噴嘴等燃氣汽車專用裝置，已開始批量投放市場。

　　從環境排放來看，原產雙燃料、CNG單燃料轎車、公交車及重型貨運車發動機尾氣排放已達歐Ⅲ標準；作為科技部863攻關課題，我國正在研發符合歐Ⅳ排放標準的天然氣汽車，預計2010年前可投放市場。

　　總體來看，經過幾十年的發展，我國已初步建立了完整的天然氣汽車產業發展的技術鏈和產業鏈，CNG加氣站設備、發動機和汽車配套零部件的國產化，大幅度降低了天然氣汽車發展的投入，為規模化發展提供了很好的支撐。

　　(2)經濟效益較好

　　對于CNG汽車的經濟性，可以直接用每百公里耗用燃料的費用來比較。國家發改委規定，車用天然氣價格按照90號汽油的0.6∶1～0.75∶1的比價關系確定。在當前的價格水平下，90號汽油的價格大致為5.5元/升，天然氣價格各地不一，一般在2.5～3.5元/立方米。對于出租車來說，若每百公里耗汽油按8升、耗氣按8立方米測算，則燒氣比燒油要節省燃料費36%～55%。如果每天行使里程按250公里計算，一年可節省燃料費1.46萬～2.19萬元左右。出租車的改裝費用約為4000～6000元/臺，4個月左右就可以收回成本。較好的經濟效益是當前CNG汽車在一些地區快速發展的最直接的驅動力。

　　CNG加氣站的效益，主要取決于進氣與銷氣的差價、加氣站土地獲取成本，以及設備采購源自國產還是進口。參考加油站項目的土地費用，母站取40萬元/畝，子站取80萬元/畝；加氣站建設投資水平綜合設備廠家交鑰匙工程報價和已有加氣站的實際投資情況，母站取2000萬元、子站取600萬元。在保證10%收益的情況下對所需進銷價差進行測算后的結果見表4。事實上，社會上個別已建成的加氣站，因為選址好、土地成本低，建成不到一年就有盈利，2～3年就收回了全部投資。

　　目前，各地加氣站的購銷價差基本都在1.0元/立方米以上，并且很多地方建設加氣站還享受土地劃撥、稅收減免等優惠政策，因此加氣站經營企業基本都處于盈利狀態，經濟效益較好。

　　(3)CNG汽車市場潛力巨大

　　CNG汽車具有環保優勢，符合國家節能減排政策。與汽油車相比，可減排一氧化碳90%，減排碳氫化合物72%，減排氮氧化物39%。在2007年8月31日國家發改委頒布的《天然氣利用政策》中，明確規定天然氣汽車屬于“優先類”用氣項目，國家清潔汽車行動已將CNG列為首選的汽車替代燃料。隨著我國經濟的發展，國家對環保工作日益重視，天然氣汽車以其良好的社會、經濟效益正在成為天然氣利用的一個重要方向。

　　截至2006年底，我國民用汽車的保有量已達到3690萬輛，同比增加16.8%，2000-2005年平均每年增加14.5%。據有關機構預測，2012年全國汽車保有量將達到1億輛，2020年有望超過2億輛。巨大的汽車保有市場，為CNG汽車的發展提供了巨大的空間。

　　CNG汽車發展的首要目標是公共汽車和出租車。2005年，全國公共汽車保有量達30.8萬輛，“十五”期間年均增加6.8%；全國出租汽車保有量達到93.7萬輛，“十五”期間年均增加2.6%。如果按照歷年增長水平進行簡單測算，2010年全國公共汽車的總量將達到43.5萬輛，出租汽車總量將達到106.5萬輛；2015年則進一步分別增長到62.3萬輛和121.2萬輛。如果2010年有20%、2015年有40%的公交車及出租車改用CNG，按出租車、公交車耗氣量的一定比例考慮其他社會車輛用氣，則2010年全國汽車用CNG需求量約為60億立方米，2015年可增至110億立方米，車用天然氣市場潛力是相當大的。

　　二、我國天然氣汽車發展面臨的挑戰

　　1. 市場競爭日趨激烈

　　隨著我國天然氣長輸管道、配氣管網等基礎設施的建設，天然氣市場迅速發展，各地政府都已認識到CNG汽車的環保效益和經濟效益，紛紛鼓勵發展天然氣汽車。CNG加氣站由于具有區域壟斷性、收益穩定性和良好成長性等特點，正在成為各路資本關注的焦點之一，外資、民資和國有資本紛紛進入。目前，國內從事CNG加氣站投資和運營的企業可分為四種類型：一是國有大型企業，如中國石油、華潤燃氣、中國石化、中國海油等；二是城市燃氣公司，如北京燃氣、重慶燃氣、新奧燃氣、中國燃氣等；三是地方公交公司，如北京公交、重慶公交、蘭州公交等；四是各類民營實體，如中油潔能、富華燃氣、民生燃氣等。各地政府和多種投資主體的介入，使得目前國內CNG加氣站市場激烈競爭。

　　2. 加氣站站址選擇越來越困難

　　加氣站規模化是發展天然氣汽車的支撐條件和關鍵環節，同時站址選擇是否合理得當直接決定著企業的經營效益。目前，出于安全的考慮，國內加氣站按照建設要求，必須與周圍建(構)筑物保持相當的距離，例如，儲氣瓶組與站外重要公共建筑物的距離100米，與民用建筑物一類保護物的距離為20～30米。國內大中城市CNG加氣站在規劃上往往受到市內建成區用地緊張的限制，很難做到合理布局選址，特別是在北京、上海、天津等特大型城市，站址選擇異常困難。由于站址選擇的難度較大，導致城市內加氣站站點布置不合理，車輛空駛耗氣，影響了CNG汽車發展的積極性。另外，現在許多大中城市CNG站建設用地采用招標的形式出讓，土地價格偏高導致加氣站建設成本整體升高，經濟效益難以得到保證。相對而言，中小城市用地價格較低，站址選取較容易，經營加氣站具有較好的經濟效益。

　　3. 安全管理要求高、車輛排放有待達到更高標準

　　安全是加氣站的頭等大事。天然氣的性質與被壓縮后的氣體高壓力，要求CNG加氣站必須嚴格按照相關標準規范進行設計和建造，并按照規定對設施進行保養和定期檢驗，對相關操作人員進行嚴格培訓。近幾年，四川、重慶、山東、河南等地曾發生多起CNG站內車輛爆炸事故，主要原因是車輛氣瓶超期未檢、未注冊登記、非法改裝和偽造氣瓶使用登記證等，這些事件雖然不是由加氣站站內設施引起的，但是給運營單位帶來了較大損失。另外，CNG運輸車輛一般長達18米，轉彎半徑較大，運輸的又是危險品，在市內需按有關部門指定的線路和時間段行駛，受到的限制較大。

　　談起天然氣汽車，人們可能會認為其環保效益非常好，但事實并非如此，需要區別對待。相對于歐Ⅲ標準的燃油車而言，目前市場上改裝的雙燃料汽車基本上沒有環保優勢，只是可以達到一些中小城市的歐Ⅱ環保標準。對于環保要求較高的城市，如北京要求歐Ⅳ標準，改裝的雙燃料汽車以及國內雙燃料原產車基本上達不到要求，還需要采用價格高、維修成本高、配件供應周期長的進口天然氣發動機(如康明斯發動機)，大部分城市望而卻步。現階段國內原產重型燃氣發動機、燃氣轎車整車排放可滿足歐Ⅲ標準，歐Ⅳ轎車、歐Ⅳ中重型天然氣發動機處于研發當中。

　　4. 相關的標準規范有待完善

　　完善的標準規范體系是CNG行業安全、健康發展的有力保障。國內天然氣汽車產業尚處于發展期，在一系列的標準規范上存在缺失。如何保證CNG行業的安全運行和健康發展，還需要相關部門加強研究，盡快建立完善相應的標準規范體系。例如，加氣站設備、天然氣汽車管理監督機制的完善與強化，改裝CNG汽車與整車廠生產的原產車運行、維修、保養的并軌管理，天然氣汽車、加氣站設備的強制保養機制的建立，天然氣汽車相關產品認證制度、法規等。

　　5. 需要保持一定比例的油氣價差

　　目前，CNG汽車發展迅速的一個主要驅動因素就是經濟效益。在90號汽油4.67元/升、CNG銷售價格3.5元/立方米的油氣價格水平下，一輛出租車每年可節約燃料費用10000元，CNG汽車與燃油車相比尚有一定的競爭力。但是，考慮到目前世界范圍內無論是管道天然氣還是LNG的價格都普遍看漲，國內天然氣價格尤其是沿海地區有的已接近4.0元/立方米，如果油價與氣價的比例進一步縮小，如果出租車每年節約的運行費用減至6000元左右，出租車的改裝成本或購置CNG車增加的費用需要一年左右才能收回；再考慮動力、便利性等其他方面的因素，CNG汽車的優勢就十分的有限了。因此，保持一個合適比例的油氣價差是天然氣汽車大規模發展的前提條件。

　　三、我國天然氣汽車的發展路線

　　1. 燃料形式以CNG為主，LNG在沿海地區將有一定發展

　　天然氣汽車根據燃料形式的不同可以分為CNG汽車和LNG汽車。CNG汽車將天然氣壓縮到20兆帕，儲存于車載儲氣瓶中供汽車使用。目前出租車儲氣規模一般為12～15立方米，公交車可達到60～80立方米，續駛里程較短，不到200千米。從世界范圍來看，目前CNG汽車是天然氣汽車發展的主流方向。

　　LNG汽車是將液化天然氣(溫度為-162℃)直接注入車內儲液瓶供汽車使用。LNG密度為標準狀態下的600多倍，出租車儲氣規模一般為30～40立方米，公交車為100～200立方米，續駛里程可達400～800千米，更適于城際客車和貨運車。20世紀80年代，美國、加拿大、德國和法國等國家開始研究LNG汽車技術，20世紀90年代初技術已趨成熟，并開始小規模推廣。在我國，北京、烏魯木齊、長沙、貴陽等城市自2003年以來開展了LNG汽車在城市公交車方面的示范應用。目前LNG汽車在我國的發展面臨一系列的制約因素，如資源供應不足、儲罐價格偏高、低溫儀器和設備技術不夠先進、汽車及加氣站建設國內標準不健全等。因此，在未來一段時間內，我國天然氣汽車發展仍然以CNG汽車為主，在沿海進口LNG地區可以適當發展LNG汽車。

　　2. 汽車發動機正逐步向單燃料、原產車過渡

　　在CNG汽車市場發展的初期，加氣站網絡建設不完善，為快速啟動市場，天然氣汽車以改裝車、雙燃料車為主。

　　改裝的天然氣汽車雖然排放量有所降低，但仍不是真正意義上的清潔汽車，而且動力性要下降10%左右。對于出租車來說，一般出租車的壽命周期只有5年，使用3年以上的出租車再改裝就失去意義了。隨著CNG汽車市場的逐步發展，原產車逐漸成為主流。2007年，我國CNG原產車所占比例已經提高到38.8%，比2006年增長8.4個百分點。在我國天然氣汽車發展較早的四川省，1998年開始推廣天然氣汽車，目前天然氣汽車的生產方式基本實現了由改裝到整車生產的過渡，原產車的比例由2006年的32.5%增長到2007年的40.1%。

　　雖然天然氣/汽油(柴油)雙燃料汽車在動力性能、排放方面有一定的局限性，但由于我國CNG業務正處于啟動階段，加氣站網絡不完善，而且改裝車都是雙燃料車，因此在現階段我國CNG汽車仍然是以雙燃料車為主。2006年，我國雙燃料汽車占總量的88%；2007年略有下降，占總量的85%。單燃料天然氣發動機在節省燃料、增強動力性、排放水平、單次充氣行駛里程方面都有很大提升。目前國內單燃料、原產天然氣汽車已批量投放市場，購買成本將逐步降低，因此未來天然氣汽車發展的趨勢將是原產車、單燃料車。

　　3. 應用領域以出租車、公交車為主

　　天然氣汽車應用領域的選擇是關系到天然氣汽車能否保持持續快速增長的重要因素。

　　在我國，有相對固定行駛路線的出租車、公交車約占我國汽車保有量的10%，但是其年運行總里程卻是私家車的5～10倍，因此出租車、公交車是我國CNG汽車發展的首選目標。對于北京等大城市來說，應以發展公交為主，原產車為主；中小城市則以發展出租車為主，車型初期以改裝車為主，逐步過渡到原產車。但由于公交車、出租車的總容量有限，當CNG汽車發展到一定規模后，可能會進入一個相對停滯期。隨著加氣網絡的完善，城市市政車、功能車和私家車會逐步成為天然氣汽車的發展方向，四川省和重慶市在這方面已有了較大發展。同時，還應積極開展區域性應用，發展都市物流車、城際客運、區間物流等，形成沿國家主干公路的加氣站布局，變“一點”發展為“沿線”發展，最終形成“全面”發展。

　　可以預見，隨著國內天然氣管網的逐步完善和全國范圍內加氣站網絡的逐步形成，天然氣汽車必將得到大力推廣，CNG加氣站業務的市場空間將極為廣闊。