LNG车用领域发展现状及趋势

LNG车用领域发展现状及趋势摘要：本文详细介绍了国内LNG车用领域的发展背景、发展历程和发展现状，对未来LNG车用领域的发展趋势作了展望，阐述了该领域在现阶段发展中存在的问题和掣肘因素。同时，对苏州工业园区发展车用LNG业务提出了建议。关键词：LNG车用；发展现状；发展趋势；存在问题随着近年来液化天然气（LNG）工业的大发展，作为清洁的化石能源，LNG因其运输方便，使用灵活，不受管网制约等特点，终端应用领域越来越广阔，LNG在交通运输行业的应用具有安全、环保、整车续驶里程长、环保效益与经济效益明显等优势；在能源危机、节能减排和物流成本高企的大背景下，作为石油消耗大户和污染排放大户的交通运输行业成为能源转型替代的先头阵地，天然气汽车的普及呼声越来越高。国家积极推广实施节能减排和以气代油政策，有效推动了天然气作为交通运输替代燃料的使用和发展。1、车用LNG发展背景（1）降低石油对外依赖程度，调整能源结构随着中国经济的高度发展和人民生活水平的日益提高，作为基础能源的石油，其消耗量快速增长，国内原油产量早已不能满足使用需求，进口原油量逐年增加，对外依存度过快攀升。2011年，中国石油对外依存度已达到56.5%，直逼60%的红线，在美国逐步减少石油进口量的前提下，中国将成为世界上最大的石油进口国，并且在过分依赖地缘政治局势欠稳的中东地区的情况下，这已不仅严重危害国家能源安全，而且有可能对国家战略安全构成威胁。在石油应用领域中，有60%的石油用在交通运输行业，占交通能源总量的比例达93%，因此可以看出交通运输行业的能源多元化和低碳转型对于大幅降低石油对外依赖，保障国家能源安全有着重要影响和帮助，在天然气（LNG和CNG）、电、生物质和煤基燃料这3大类交通运输能源替代物中，LNG和CNG技术最成熟、成本最低、竞争力最强，同时由于中国石油消耗中柴油汽油比约为2：1，而电动车、混合动力车只能替代汽油，“以气代油”具有更广阔的发展使用空间。（2）促进节能减排，发展低碳经济与石油相比，汽车使用天然气可以减少二氧化碳排放约25%，一氧化碳90%，减少氮氧化物排放40%，减少二氧化硫和烟尘颗粒物排放达100%，不含铅、苯等致癌物质。减少碳排放的角度考虑，天然气汽车（NGV）并不是性价比最高的选择，但若以替换石油为主要目的，那么天然气汽车在减少碳排放方面的作用可以被视为附加效益。同时，天然气汽车比普通汽柴油汽车降低噪音30%-50%，大大提高了城市生活环境质量。（3）天然气的经济优势随着油价高企和人力成本的上升，交通运输企业运营成本不断增加，特别是城际客运行业，成本高企和铁路发展的冲击已经让客运公司的运营如履薄冰，使用天然气（主要是LNG）作为替代燃料已成为企业节能降本的利器，实际运行数据表明，CNG发动机燃烧1立方米天然气在城市内可替代1升汽油，高速公路可替代1.2-1.3升汽油。LNG重型卡车（单燃料）使用1立方米天然气可替代0.94升柴油。现有柴油机经过改装使用LNG(混合燃料)后1立方米天然气可替代0.85—0.9升柴油。根据发改委要求，原则上按照与汽油最高零售价格不低于0.75：1的比价关系理顺车用天然气价格，保持车用气的合理比价，但是由于车用气行业目前还处于推广阶段，加气站在实际运营中较多采用0.6：1的比价关系，因此天然气同热值比价远低于石油，按日运行250公里，年运行330天计算，天然气汽车比汽油车节省燃料费用约25%，比柴油车和LPG车节省燃料费用约20%，价格和环保的双重优势吸引交通运输企业进行燃料置换。（4）车用LNG具备大规模推广条件我国车用LNG产业虽然起步较晚，但随着“十五”和“十一五”期间，国家“863”科技计划相继确定众多课题进行车用LNG关键技术的攻关和LNG加气站的推广示范，目前国内LNG加气站建设和运营技术基本成熟，LNG整车制造、发动机制造、供气系统、低温储运和加气站设备制造等关键技术已基本国产化，其使用稳定可靠性也日臻完善“十二五”期间我国将进入天然气大发展阶段，天然气在一次能源消耗所占比重将大幅提升，国内天然气产量年均呈两位数增长，海上进口LNG接收站数量和气源接收量不断增加，陆上LNG液化工厂发展迅速。同时，国内天然气管网逐步完善，“十二五”期间要基本形成覆盖全国的天然气管网，为我国LNG汽车的发展奠定了良好的资源基础。（5）LNG作为车用气燃料的优势根据天然气充装形态，天然气汽车分为液化天然气（LNG）汽车和压缩天然气（CNG）汽车两种。①压缩天然气（CNG）：储存压力高（20Mpa），有一定危险性；车用钢瓶自重大，一次携带燃料少，续驶里程短（150公里左右）；CNG加气站占地多，且有噪音污染，城市内布站困难；一定规模的CNG加气站不能脱离天然气管网建设，难以网络化布点。②液化天然气（LNG）：储存压力低，容器相对轻巧，储存量大，储运安全方便；能量密度高，加注时间快，续驶里程长(600-800公里)；LNG加气站占地面积小，施工简单，投资少，动力设备能耗低，运行成本低；LNG有专用槽车运输，建站不受天然气管网制约，便于场站布局；对于城市燃气运营，一定程度上替代CNG可保障管道用户供气。与CNG相比，LNG作为车用天然气燃料在安全、环保、整车轻量化、续驶里程方面都具有优势。在应用领域，CNG主要适合城市公交车和市内出租车，而LNG不但适用于城市公交车，也适用于大型货运车辆和城际大巴，尤其是长途车辆，因此LNG汽车正在取代CNG汽车成为天然气汽车发展的主流方向。2、车用LNG发展现状（1）发展历程①2002年国内第一座LNG加气站在北京落成，共有十一辆LNG公交车运行。②2005-2009年国家863计划项目先后在长沙和乌鲁木齐建设LNG加气示范站，而后在贵阳、海口、湛阳等地进行LNG公交示范，在新疆、内蒙等地进行LNG重卡研发和示范。③2010-2011年杭州、深圳、中山、四川等地大规模推广应用LNG公交，起到较好的示范作用。④2012年逐步形成以新疆、内蒙等西北地区为代表的LNG重卡市场和以华东、西南、华南等沿海地区为代表的LNG公交市场。同时，江苏、宁夏和辽宁作为试点省份在大力开发推广LNG客运市场。（2）LNG气源现状2011年，我国LNG总供应量约195.1亿方（其中约70亿用于车辆燃料），同比增长34%，预计未来五年增速保持在30%-40%的高位水平，其中进口LNG约1200万吨（折合气态160亿方左右），目前我国已共投运沿海LNG接收站5座，包括广东大鹏、福建蒲田、江苏如东等，一期总接收能力达1580万吨/年。同时，还有6座LNG接收站—珠海金湾、山东青岛、粤东揭阳等项目在建，按计划，上述6个在建项目最晚在2014年前投产，届时LNG接收能力可达3380万吨/年（一期），折合天然气460亿方。目前我国共有陆上液化天然气工厂约25座，包括新疆广汇、河南濮阳、山西晋城等，2011年LNG产量约250万吨（折合气态30亿方左右）。（3）LNG加气站①主要工艺流程通过低温泵和卸车增压器将槽车运来的LNG卸入LNG低温储罐，再通过低温泵和增压器将LNG调至汽车使用的饱合压力，由低温泵将LNG送入加气机，通过加气机将LNG加至LNG车辆储罐。②主要设备LNG储罐、LNG低温泵、LNG计量装置、售气系统、气化器、控制系统和安防系统等。③建站模式目前LNG加气站站模式主要有常规（固定式）LNG加气站和撬装式LNG加气站两种，同时还有移动式LNG加液车作过渡或应急加气。④现有规模2011年5月底，全国LNG加气站仅100余座，到2012年月底，不到一年时间国内建成投运的LNG加气站已达350余座，其中撬装式LNG加气站因其占地面积小、建设周期短等特点得到快速增长，总量约在200座左右。预计在2012年底，全国LNG加气站数量将突破500座。现有LNG加气站的运营商主要包括新疆广汇、中海油、中石油昆仑、新奥能源等，其中新疆广汇目前约有90座LNG加气站，主要集中在疆内，以重卡用户为主；中石油拥有约70座站，主要由华油和新捷负责具体运营，分布在内蒙、山东等地区；中海油约有100座LNG加气站，主要分布在沿海地区。（4）LNG主要终端用户作为替代性燃料，LNG因其能量密度大、续驶里程长，在交通运输业可有效应用于城际客车、城市公交、物流重卡或货车、内河船舶等运输工具，成为解决道路运输和水路运输中节能减排、降低成本和减少尾气污染等问题的有效途径。2011年底，我国累计有450个燃气车型，天然气汽车生产企业超过60家，整车产量超过8万量。城际客车和城市公交车辆主要生产厂家有苏州金龙（海格客车）、厦门金龙、中通客车（聊城、新疆）、郑州宇通、珠海广通等。重卡和货运车辆主要生产厂家有陕汽重卡、中国重汽和东风商用等。（5）车用LNG推广模式LNG客车和公交车需求主要来自于政府和各县市客运或公交集团，节能减排和改善城市形象是最重要的考虑，对环保性的关注以及政策的强制性要大于经济层面上的意义。而LNG重卡方面，优越的使用经济性将引导需求结构的改变，随着LNG加气站网络化布局的不断完善和LNG储运技术的持续突破，LNG重卡应用占比将逐渐提升，当达到某一零界点后，对柴油重卡的大规模替代就会出现。另外，相对于LNG客车和公交等政府主导、企业配合的终端市场，LNG重卡用户（油品消耗占交通运输业的70%）群体更大、市场自由度更高、需求更为广阔，是能源供应商开发推广的主要对象，目前LNG重卡市场的推广模式主要有以下几种：①广汇“保姆式”该模式主要基于国家“863”计划《中重型LNG专用运输车开发》研究课题，新疆广汇联合LNG整车生产商、供气系统和发动机制造商，全程参与重卡研发、改装、市场宣传、维修等环节。广汇从汽车厂商购买一定数量的重卡，在疆内通过对外租车和转售的方式促进客户使用LNG重卡，最终目的还是为了②捆绑汽车厂商、经销商推广建站，面向市场散户即双方共同出资建设LNG加气站，汽车厂商或经销商负责一定数量车加气保障场站运营，同时在加气站设销售点推广车辆销售。新捷能源在宁夏地区采用这种模式进行LNG销售，如有30-50台车的客户意向，车辆到位后先配备移动加液车跟随，加气站建设与车辆到位同步进行，在加气站摆放样车和资料进行推广，同时对于联合推广的客户可采用气价优惠政策。③提供融资支持帮助散户采购车辆能源供应商有条件为客户提供车辆采购的融资（低息或无息）支持，但加气必须在指定加气站。另外也可联合有实力的物流公司、主机厂进行三方合作，主机厂授权物流公司销售LNG车辆，物流公司逐步更新自有车辆并负责销售LNG车，能源供应商提供气源和资金支持。3、车用LNG发展趋势（1）政策持续引导，前景广阔2007年，国家发改委《天然气利用政策》中将天然气汽车（LNG和CNG）列入“优先发展类”。“十五”和“十一五”期间，国家科技部“863”科技计划相继推出众多LNG汽车研发和示范应用方面的研究课题。国家能源局2011年5月发文《发展LNG汽车，促进节能减排》，明确鼓励LNG汽车发展。交通运输部于2010年和2011年陆续出台鼓励交通运输行业中“以气代油”的政策，明确鼓励推广使用天然气汽车，在江苏、辽宁和宁夏三省进行LNG客运汽车试点，2011年选择16座城市进行LNG公交试点，2012年LNG公交试点城市增加至26个。2011年6月国家财政部和交通运输部发布《交通运输节能减排专项资金管理暂行办法》，将使用天然气汽车列入奖励政策范围。苏州汽车客运集团通过推广使用LNG城际客车在2012年上半年获得专项补贴资金约250万元。（2）车用LNG气源进一步得到保障随着中国海上LNG进口量的不断增加以及陆上LNG液化工厂的建设，国内LNG资源供应将得到保障。长期来看，我国交通运输用LNG可以有四个供应源：管网天然气液化、非常规天然气和小气田就地液化、海上进口LNG和城市调压站就地液化。在供应侧，中国常规天然气储量约为56万亿方，而非常规天然气（页岩气、致密气和煤层气）储量达到200-380万亿方，资源非常丰富，其中相当大部分矿种是小型分散的，随着美国页岩气开发带来的革命性效应，中国的非常规气在国外技术的帮助下将得到大幅开发和使用。特别是在页岩气成为独立新矿种，并将分区块招标、民营企业准入，并可能获得免税或补贴等支持条件下，以就地液化成LNG的形式运输、销售页岩气将蓬勃发展。同时，随着进口管道气的进入和常规气田的进一步开发，部分常规气液化成LNG进行销售也将得到长足发展，由此可见未来国内LNG液化能力和液化工厂数量将迅速增长。另外，“十二五”末，我国海上LNG接收站数量预计将达到11座，总接收能力可达3380万吨/年（一期），折合天然气460亿方。在需求侧，2011年LNG总供应量约195亿立方米，其中只有约70亿用于交通运输行业的LNG供应，大部分都用在气化后管输供气（调峰气源或主气源）。未来随着国内储气库的建设和管网调配能力的显著增强，LNG资源可能不再受到冬季“气荒”制约，这将有利于进一步保障交通运输业的LNG气源供应。（3）LNG物流运输产业规模化、形式多样化随着LNG上游供应和下游应用领域的快速发展，作为产业链的中间环节，LNG物流运输业也将逐步规模化、市场化，槽罐车数量迅速增加，储运技术不断完善。LNG的物流运输形式也将多样化，目前LNG运输主要以公路运输为主，通过罐式集装箱车运至各用气点。未来，随着LNG储运技术的开发和提升，LNG运输也可通过内河航运和铁路方式进行配送。另外，为缩短LNG运输距离，降低LNG运输风险，保证LNG资源响应时间，众多LNG气源商将建设LNG二级接收站或中转站，比如新疆广汇2015年前将在江苏启东建成储存规模为2.5万吨的LNG中转站和物流中心。（4）LNG加气站主导形式受土地资源制约和安全间距限制，未来LNG加气站主要以撬装站为主，土地利用形式上主要是油气合建站、CNG/LNG合建站和厂内撬装站，另外，作为应急补充或过渡加气，LNG移动加液车也将在一定阶段内得到应用，目前国家质检总局已开始接收办理移动式LNG充装许可的相关资质申请。（5）LNG加气站及LNG车辆数量迅猛增长①LNG加气站发展规划及预测2012年5月底，全国LNG加气站数量约为350座，根据现阶段发展趋势，“十二五”末LNG加气站数量将达5000座，“十三五”末预计超过10000座。其中，中石油（昆仑、华油、新捷等）“十二五”期间计划在河南高速路网及国道省道建设LNG加气站250座，在山东全省建设LNG加气站约700座。“十三五”期间计划扩张至4000-5000座。中海油在“十二五”期间计划在长三角、珠三角等地区建设1000座LNG加气站。中石化也在近两年涉足LNG加气站领域，由于中石化的加油站相对密集，因而其在LNG加气站版块执行“油气合建站”策略（四位一体加油站），2012年计划在广州建设30座油气合建站，在贵阳建设20座油气合建站，“十三五”末计划在全国扩张至2000座左右。②LNG车辆数量2011年，国内天然气汽车（LNG+CNG）数量约100万辆，天然气消耗约160亿方，共替代石油约640万吨，减少二氧化碳排放约500万吨。其中LNG车数量约为7万辆，“十二五”末规划我国LNG汽车将达20万辆，天然气消耗总量约200亿。4、车用LNG发展存在问题（1）相关法律法规体系建设滞后天然气汽车特别是LNG车船目前仍是新生事务，交通运输管理方面缺少相关法规。按照现行规定，改装LNG卡车禁止上路，LNG船只无法获得合法航行证书，燃油船舶改为天然气船舶需要通过繁琐手续方能获得航行许可，LNG船在河道航行时前留500米，后留1公里，柴油车改装目前也尚无统一技术标准，对交通运输行业LNG的推广应用造成了障碍。（2）加气站网络建设缓慢目前，国内LNG加气站以“星点布局、链式布局”为主，地区或全国网络尚未形成，成为制约LNG汽车产业发展的关键因素。此外，经济发达地区因土地成本高、审批难度较大、建设手续繁琐（26个章），LNG加气站建设推进缓慢。另外，LNG汽车维修服务和LNG生产、运输、供应等配套行业亦需要政府有关部门进行统筹和协调规划。（3）车用LNG价格机制丞待理顺根据相关数据，LNG物流车辆和公交车辆替代1升柴油需要1.2立方米天然气，故而当1立方米天然气价格接近1升柴油价格的75—80%左右时，天然气发动机相对柴油机的燃料经济性相当，不具备竞争优势。因此，天然气价格和柴油价格保持合理的差价是LNG汽车快速发展的前提条件。根据发改委要求，车用气价格原则上按照与汽油最高零售价格不低于0.75：1的比价关系，但实际操作中，该定价机制根本不具备吸引用户进行燃料置换的经济优势，为了市场开发，能源供应商普遍将车用气价格定在与汽油比为0.6：1甚至更低的比价关系，由此可见国家现行定价机制并未完全理顺，给