國泰君安 張欣

　　在國際油價上摸到92美元/桶，中國政府著力推進“節能減排”新政的關鍵時刻，究竟是發展汽油車好還是發展柴油車更有利？或者還有其他的選擇？本文對此進行了深入的分析，結論是：

　　目前發展汽油車還是柴油車，關鍵在于國家能源政策-汽柴油比例，以及消費者/使用者的選擇。

　　未來可再生能源，特別是氫燃料汽車和純電動汽車(包括利用太陽能、風能)是汽車發展的主流方向。

　　評述：

　　1765年英國人瓦特發明蒸汽機引發了十八世紀的工業革命，促進了社會經濟的發展，改變了全球的面貌。1770年，法國人古諾研制出了世界上第一輛蒸汽機驅動的三輪車，利用裝在車前部的一個鍋爐產生的蒸汽推動氣缸中的活塞來驅動前輪運行。雖然這臺車輛的速度只有3.5公里/小時而且運行時隆隆作響、滾滾濃煙，但是正是它的出現標志著人類以機械力代替人力、畜力等驅動車輛時代的開始。1860年法國人萊諾以煤氣作為燃料，研制成世界上最早的氣體燃料發動機，1876年德國人奧托又對萊諾的發明進行了改進提高，通過采用飛輪組件，使得發動機的運轉更為平穩，又通過加長進氣道和改進氣缸蓋構造等，使得氣體燃料與空氣的混合更為充分，進而提高了氣體發動機的熱效率。但是無論是蒸汽機還是氣體燃料發動機，由于其龐大的體積(當時氣體液化技術尚未出現)，復雜的管道系統以及偏低的熱效率，使得其在汽車上的應用無法實現。直到十九世紀下半葉，隨著全球石油工業的興起，汽油、柴油等液體燃料的出現才徹底改變了這一局面。液體燃料較之氣體燃料便于儲存和攜帶的優點，使得汽車進入二十世紀后迅速得到普及并快速發展，以石油為原料的液體燃料目前依然是汽車的主要燃料。

　　進入二十世紀后，伴隨著飛機、火車、汽車等運輸工具的出現和不斷發展提高，人類的活動半徑日益擴大，地球已經開始顯得十分“渺小”。但是，飛機、火車和輪船由于受天氣等自然條件和運行線路、河道以及停靠場地等的制約，只能做到城際間“點對點”的運輸，而如果需要做到同城內乃至城際間“門對門”的運輸，那么就需要依靠汽車來完成。這從國家有關部門的統計數據可以得到印證：目前全國貨物運輸的72%，人員運輸的92%是由汽車來完成的。

　　統計數據顯示，目前汽車消耗了全部汽油的80%(約4500萬噸/年)和全部柴油的30%(約4000萬噸/年)。進一步細分可知，營運用汽車消耗了90%(約3600萬噸/年)的柴油和40%(約1800萬噸/年)的汽油；個人用車則主要以汽油作為燃料(約2700萬噸/年)。

　　在目前使用的各種汽車燃料中，柴油的能量密度最高，比CNG/LPG高出近1倍，比汽油高出10%以上。作為發動機的燃料，由于燃燒原理的不同，柴油機瞬間噴油量相對較少，在燃燒過程中的熱效達到40%左右的水平，因此其燃油經濟性要好于汽油機。那么為什么不大力發展柴油汽車呢？

　　說到這個問題，就不得不從如何使用石油才能獲得最佳/最大的經濟效益和國家的總體能源政策兩個方面加以闡述。

　　首先，從地下開采出來的原油是由多種碳氫化合物所組成，除了當作普通燃料來燃燒外，石油幾乎無法被直接拿來使用，而要想使石油物盡其用，充分發揮其效能，就必須進行一系列的加工，以獲得供各種運載工具和機械設備應用的多樣化石油產品。

　　作為一種不可再生的礦物質能源，如果簡單地將從石油中提煉出來的柴油和汽油等作為燃料來使用，其實并未能發揮其最大的效能，顯得有些“浪費”。因為柴油和汽油等還是化工業的原料，用它們能夠再生產出其它化工產品，從而大大提高石油這一礦物質能源的附加值。石油加工深度愈高，其經濟效益越顯著。如果以原油作燃料發電的經濟效益為100，則提煉為

成品油后的經濟效益為140-220；再加工成基本化工原料的經濟效益為380-430；進一步加工成合成材料的經濟效益更是達到了1030-1560。

　　其次，由于石油煉制與石油化工二者是相互依存、相互聯系的，并由此組成了一個龐大而復雜的工業部門，其產品有數千種之多。他們的相互結合和滲透，不但推動了石油化工的技術發展，也是提高石油經濟效益的主要途徑。再從全球范圍看，石油開采煉制和石油化工等業務基本上都在同一個企業集團中，其中石化企業的基本原料是乙烯等，而生產乙烯等的原料則是輕質柴油、渣油或天然氣等，乙烯等又是其他化工產品如塑料、有機化工品等的原料。從企業追求盈利最大化的角度出發，勢必會減少包括燃油在內的“初級產品”的份額，而盡可能提高化工原料和合成材料的比重。退一步說，即便石油開采煉制與石油化工不在同一企業集團中，伴隨著石油化工業的不斷發展，其對柴油和汽油等原料的需求也會日益增長，由于石油深加工程度與效益成正比，因此必然導致柴油和汽油等燃油價格的大幅度攀升，這從乙醇汽油和生物質柴油的發展中需要消耗大量的糧食結果導致食品價格大幅度提高是一個道理。因此從整個社會和諧協調的角度出發，既要滿足燃油等成品油的需求，又要滿足乙烯等基本化工原料的需求，這就需要國家給出一個明確的、帶有一定強制性的政策-能源政策，以協調好石油深加工各個層次產品的比例。這也就是為什么我國目前石油提煉中的柴油與汽油的比例為“2∶1”，而石油企業向市場提供的成品油中汽油卻多于柴油，成品油中的柴油與汽油的比例基本保持在“1∶2”的根本原因。近期廣東、江浙等地柴油供應趨緊也從另一個側面反映了上述問題。

　　需要特別指出的是，由于在目前的成品油價格水平上，改用柴油車似乎更能做到節省用車支出，因此近來關于大力發展柴油車，特別是柴油轎車的呼聲頻現媒體。但是有兩個問題需要引起注意的：其一，乘用車，特別是轎車目前在我國基本上以汽油為主，柴油動力的轎車售價較之汽油動力的轎車售價要高出20-30%，無形中會加大消費者

購車的一次性支出，再綜合考慮尾氣排放、震動噪音、燃油添加等因素后，(有關汽車的環保、排放等問題，敬請留意系列報告三的分析。)消費者可能還是選用汽油動力的汽車更為理想。其二，前幾年天然氣車型發展中所遭遇的尷尬值得我們在大力發展柴油汽車時警醒和吸取深刻的教訓。當年新疆、陜西等地的天然氣剛剛實現規模化開采，用戶需求尚未起來，那時天然氣的價格相對較低，結果導致各主要城市從環保的角度紛紛將公交車、出租車等車型改用天然氣作為燃料，然而伴隨著市場需求的持續增長，全國范圍的天然氣出現了供不應求的局面，最終導致天然氣的價格開始大幅度提升，再加上燃料添加不便等因素的影響，因此汽車使用天然氣作為燃料的優勢也不復存在。

　　2007年以來，受國際地緣政治形勢、新興市場經濟發展以及美元持續貶值的影響，目前國際原油價格已經摸高到92美元/桶，雖然汽油、柴油等石油加工燃料在一段時期內仍將是汽車的主要能源，但是人們的憂患意識也日益增強，對于汽車替代燃料研發、應用的步伐明顯加快，其中美、歐、日是當前全球三大代用燃料汽車研發、生產和使用的主體，并且通過制定相應的法律法規和技術標準，以確保代用燃料的推廣和應用。

　　所謂汽車代用燃料(Alternative Fuel)是指出目前廣泛使用的汽油和柴油之外的所有車用燃料，包括：天然氣、液化石油氣、甲醇、乙醇、醚類、生物質柴油、氫燃料、燃料電池等等。

　　其實天然氣和液化石油氣與汽油、柴油一樣，作為化工原料，如果簡單地被用作車燃料并不能最大限度地發揮其效能。而且作為不可再生能源，需求增長勢必引發價格上漲，因此其也有局限性。

　　那么其他代用燃料又如何呢？首先，甲醇來自煤炭或天然氣，但是高劑量的甲醇與人接觸或被人所吸入會引起中毒，嚴重的甚至導致死亡，因此使用中需嚴格按規程辦理，防止誤飲，同時減少甲醇暴露，減少人體吸入和皮膚接觸。其次用甲醇制造的甲基叔丁基醚MTBE(methyl tertiary-butyl ether)是一種含養燃料，可與汽油混合以提高汽油的辛烷值，是替代鉛的汽油抗爆劑。但是研究也發現，MTBE會造成環境污染，并且具有致癌作用，因此目前其使用呈下降趨勢。從發展前景看，未來甲醇很可能主要被用來制作氫氣而成為燃料電池的能源。

　　其次，乙醇主要來自玉米、大麥和小麥等糧食作物，也可以來自樹木等纖維植物。不過這幾年從全球角度看，發展乙醇汽油已經導致糧食價格飛漲和森林植被的大面積砍伐，不但與民爭食還造成環境破壞，因此其前景似乎并不容樂觀。而生物質柴油以大豆和油菜籽作為原料，雖然還可以利用廢棄食用油作為原料，但是生物質柴油因黏度高、霧化性能差、發動機低溫起動性差等缺點而制約了其應用前景。

　　第三是氫燃料汽車。氫燃料汽車主要是指以氫氣發動機為動力或以燃料電池為動力的汽車。目前氫氣發動機還處于研發階段，雖然氫氣燃燒迅速，但由此引發的發動機爆震問題以及經濟性等問題還沒有得到很好的解決。車用燃料電池主要是質子交換膜型(PEM)燃料電池，雖然PEM的綜合熱效率高達80%，但是氫氣主要由甲醇、天然氣或柴油等生成，而用甲醇直接產生氫氣時工作的可靠性不易保證，因此仍未擺脫對傳統礦物能源的依賴。而且燃料電池中的貴金屬催化劑極容易一氧化碳中毒失效。因此目前燃料電池制造成本高昂，阻礙了其商業化應用的進程。

　　最后讓我們來看一下電動汽車的前景。在過去的十幾年間，電-油混合動力汽車、燃料電池汽車和純電動汽車及其相關的零部件技術得到了很大的發展，取得了一定的成效。對于純電動汽車而言，其最大的優點在于使用中沒有任何排放，但是目前最致命的缺點是受制于電池技術的發展，一方面充電時間較長，另一方面一次充電的行駛里程偏短，同時需要象建

加油站那樣建設相當一批充電站，因此目前同樣無法實現商業化量產。不過雖然目前純電動汽車的電池是制約大量推廣應用的關鍵因素，但是我們還是可以樂觀地相信，伴隨著高能量大功率型鋰離子電池技術的不斷進步和成本的持續降低，純電動汽車商業化應用前景光明。

　　結論：通過以上分析可以得知，從利益最大化角度出發，近期汽油車和柴油車仍將按照各自的軌跡發展，不太可能出現厚此薄彼的狀況。而伴隨著汽油、柴油以及天然氣、液化石油氣等不可再生能源的持續消耗和價格的不斷上揚，以及代用燃料汽車的技術日益進步成熟，其成本相應地將不再成為障礙。因此從節能減排的角度看，汽車燃料的發展將沿：[“柴油或汽油”→“柴油+生物質柴油”或“汽油+乙醇汽油”或“天然氣、液化石油氣”→“油-電混合”→“燃料電池”或“純電動”]的方向演化。特別是氫燃料汽車和純電動汽車，在解決了電池的耐用性和成本等問題后，以其“零排放”和可以從包括太陽能、風能等可再生能源中獲得補充等的優勢而具有無限的發展潛力。

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