新能源汽车产业发展趋势及对油气企业的影响
文|三分观寰宇 编辑|三分观寰宇
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摘要:“双碳”背景下，汽车行业加速电动化转型。分析了中国新能源汽车和补能设施发展趋势，认为:基于政策支持、技术进步、标准护航等多重助力，中国新能源汽车发展环境整体趋好，在规划的指引下中国新能源汽车将加速发展和替代常规燃油车;充电、换电、加氢等基拙设施将随之规模化持续增长。在此基础上，论述了新能源汽车产业对油气企业终端业务的影响，并对油气企业发展终端新能源业务进行了sWOT分析。最后，鉴于中国新能源汽车和补能设施快速发展趋势，建议油气企业加快部署新能源业务，积极向综合能源公司转型;加强研究、重塑终端服务业态和服务体系，加快推动加油站向综合能源服务站转型。
引言
“双碳”背景下，近两年中国新能源汽车产销量大幅增长，市场渗透率屡创新高，新能源汽车保有量快速攀升且从东南和中部地区逐渐向东北和西北地区渗透，动力类型以纯电动为主，补能类型呈多元化发展。结合国家规划目标和发展路径，在国内良好的发展环境下，新能源汽车将加速推广和替代常规燃油车，充电、换电、加氢等基础设施也随之规模化持续增长，逐渐替代传统的加油(气)站。本文分析了中国新能源汽车和各类补能设施发展趋势，以及给油气行业带来的影响，提出了油气企业和加油站转型发展建议。国内新能源汽车发展趋势发展现状1.1.l产销量大幅增长
近两年中国汽车电动化发展加速，新能源汽车产销量大幅增长。2021年国内新能源汽车产销量分别达到358.4 x 10'辆和356.0 x 10'辆，同比增长均为160%，销量渗透率13.6%，超过10%的关键节点，国内新能源汽车从导人期进入成长期〔}-z }2022年，国内新能源汽车产销量进一步攀升，达到705.8 x 10'辆和688.7 x 10'辆，同比增幅分别为96.9%和93.5%，连续8年全球第一，年度销量渗透率高达25.6%(见图1 )o
1.1.2保有量快速攀升
随着国内新能源汽车产销量大幅增长，新能源汽车保有量快速攀升。截至2022年底，全国新能源汽车保有量达到1 310 x 10'辆，同比增长67.1%,2015-2022年年均增幅达63.5%，占国内汽车总保有量的4.1%(见图2 )o1.1.3从东南和中部地区向东北和西部地区逐渐渗透
广东、浙江、上海、山东、北京、江苏、河南、天津、河北、四川等新能源汽车保有量较多的省份多分布在东南和中部地区，其新能源汽车保有量占全国的70%以上。其中，广东省尤为突出，新能源汽车保有量占比约18%;东北和西北地区受电动汽车影响相对较小，但保有量占比也逐渐增加。
4新能源汽车主流发展路线基本明确
从动力类型来看，国内新能源汽车产销量和保有量均以纯电动为主，占比在80%左右。2022年国内纯电动汽车保有量1 045 x 10'辆，占比79.8% ,插电式汽车占比20.1 %，燃料电池汽车仅万余辆，占比不足0.1%。另外，国内拥有传统混合动力汽车约200 x 10'辆。
从车型结构看，国内新能源汽车产销量和保有量以乘用车为主。而且，随着新能源汽车推广的市场化进程不断推进，乘用车占比有明显提高的趋势。2022年国内新能源乘用车产销量分别为672 x 10'辆和655 x 10'辆，占比为95.2%和95.1%，同比分别提高了0.5%和0.4%
从补能类型来看，国内新能源汽车产销量和保有量均以充电为主。截至2022年底，国内充电汽车保有量占比超过97%，换电汽车和加氢汽车崭露头角，保有量分别在3 0 x 10'辆和1x10'辆左右，占比不足3%和0.1%}从使用性质来看，国内新能源汽车产销量和保有量以非营业车辆为主。随着私人乘用车产销量占比的提高，新能源汽车保有量中非营业车辆占比逐渐提高，2022年底超过80%，近5年提高了10%说明国内新能源汽车推广从“政策性”推动转变为“市场化”驱动。
2发展预测1.2.1发展规划奠定良好基础
一是国内新能源汽车规划目标明确。根据国务院发布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》，2025年国内新能源汽车新车销售量将达到汽车新车销售总量的20%左右(2022年已提前完成);2035年，纯电动汽车成为新销售车辆的主流，公共领域用车全面电动化，燃料电池汽车实现商业化应用〔s-s}。根据中国汽车工程学会编著的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》一书，至2035年，新能源汽车与节能汽车销量各占50%，新能源汽车领域纯电动车销量占比95%以上，节能汽车领域混合动力汽车销量占比100%，汽车产业实现电动化转型;2025年和2035年氢燃料电池汽车保有量分别达到10 x 10'辆和100 x 10'辆左右<}7。根据2022年3月国家发展改革委、国家能源局印发的《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》，2025年国内燃料电池汽车保有量约5 x 10'辆f }-s 7
二是国内新能源汽车发展路径清晰。全国汽车电动化分车型、分区域逐次推进。私家车、出租车等乘用车和客车、微型货车、轻型货车等商用车电动化趋势明显;中重型货车则由于车价高、耗能大、试错成本高等因素在同时探索充电、换电和加氢等几种发展路径。区域之间在资源享赋、气候条件、政策支撑、市场基础、城市规模等发展环境因素的影响下，在试点城市和城市群的带动下，基本上从东南、中部逐渐向西南、西北、东北等区域逐次推进。1.2.2发展环境整体趋好
一是国内政策利好新能源汽车推广。“双碳”背景下，国内能源转型目标明确，并制定各领域的行业实施方案，加快构建碳达峰碳中和“1+N”政策体系。国家采取“财政补贴、税收优惠、政府采购、电价杠杆”等配套政策措施力推新能源汽车。汽车行业从2021年开始加快“碳达峰、碳中和”的步伐，以能源低碳化、动力电动化和系统智能化为主要发展方向，以加快新能源汽车推广和替代燃油车为主要抓手，行业预测汽车产业碳排放总量于2028年左右达峰，2035年排放总量较峰值下降20%以上〔9>2022年底新能源汽车购置补贴的完全退出对新能源汽车推广影响不大〔‘。」，因为购置补贴是近几年逐渐退出的，2022年补贴力度已经很小;而且，国内新能源汽车推广已经完成了从政策性驱动到市场化驱动的转变，新能源汽车已经被用户普遍接受。
二是技术不断突破，续航里程持续提升。国内新能源汽车生产技术不断进步，车用动力电池的质保期普遍不低于8a或12 x 10' km，新能源汽车使用寿命已与燃油车基本相当。新能源汽车续航里程不断提高，2022年国内续航里程排行榜前十名的乘用车，最低续航里程653 km，最高续航里程突破了1 000 km，可与燃油车媲美、甚至超过燃油车。另外，新能源汽车具备控制系统智能化、高端化、启动快等优势，被用户广泛认可和接受。
三是新能源汽车各技术环节标准日趋完备。从车辆标准来看，截至2022年
4月2日，国家标准化管理委员会已批准发布的新能源汽车领域相关国家标准共81项，涉及纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车/系统/加氢、其他系统及部件等4个领域，充分发挥标准化对新能源汽车产业的支撑作用。从补能设施标准来看，充电、换电和加氢等补能设施标准不断出台、逐渐完备，利好国内新能源汽车行业的持续发展。
四是设施配套补能保障快速增长。根据中国充电联盟等权威机构统计，2022年国内投运充电桩达到521 x 10'台，换电站1 973座、加氢站310座，分别较2021年增加259.3 x 10'台、675座和119座，同比增幅分别为99.1% } 52.0%和62.3 %。而且，根据站桩先建或充电桩随车配建的原则，各类补能基础设施规模持续增长的同时，其布局也更加完善，车、站、桩等逐渐配套，有力地保障了国内新能源汽车的补能需求和良性发展。
1.2.3发展规模预测
根据产品生命周期模型，2021年新能源汽车年度销量渗透率超过了10%的关键节点，国内新能源汽车推广从导人期进入陡峭成长期;2022年国内新能源汽车销量渗透率快速提高至25 .6 %，未来国内新能源汽车将保持“S"型曲线爆发式增长态势。参考智能手机和平板电视在国内的推广历程和推广速度，初步判断新产品对传统产品替代的成长期(产品渗透率从10%提高到90%以上)时长一般为产品使用周期的2倍左右，新能源汽车的加速成长期预判为20 a左右，即从2021年到2040年前后。
根据国内新能源汽车产销量增长趋势、市场渗透率、行业规划目标，以及行业专家预测结果〔“」，同时考虑电池原料、芯片供应和产能的限制，以及新能源汽车的使用年限和报废率，中国石油天然气股份有限公司规划总院(简称中国石油规划总院)开发了国内新能源汽车销量预测模型和保有量预测模型。根据模型预测结果，预计2023年国内新能源汽车销量将会达到900 x 10'辆左右，2025年将超过1 200 x 10'辆，2030年和2035年将分别达到2000 x 10'辆和2500x10'辆(见图3);国内新能源汽车保有量在2025年将超过3 000 x 10'辆，2030
年、2035年和2040年分别达到1x10辆、2 x 10}辆和3 x 10}辆(见图4)。根据生产企业规划，未来新能源电动汽车大多可以充、换两用，日常使用采取充电方式，紧急情况采用换电方式。氢燃料电池汽车2025年保有量将达到5x10'辆左右，2035年前后达到100 x 10'辆。
2国内新能源汽车补能设施发展趋势2. 1发展现状
随着国内汽车动力转型加快和新能源汽车保有量的快速增长，补能设施也从传统的加油站向充换电站和加氢站转型，并且充电、换电、加氢等基础设施的规模化发展呈持续增长态势，有利地保障了国内新能源汽车的补能需求。2.1.1充电站(桩)
截至2022年底，国内运营充电站11.1 x 10'座，同比增长49.1 %;运营充电桩521 x 10'台，同比增长99.1 %，其中公共充电桩179.7 x 10'台，同比增长56.7%，占比34.5%，占比较2021年下降了9.3 %(见图5)。公共充电桩占比的下降一方面说明私人充电桩随车配置的力度加大，另一方面公共充电桩从“单桩单枪”向“单桩双枪”的转变在一定程度上降低了公共充电桩的建设速度。由于充电桩的建设速度高于新能源汽车保有量的增长速度，车桩比总体呈现震荡下行态势，2022年下降到2.51。各省份充电桩保有量差异较大，广东省保有量最多，达%.5 x 10'台;各省份车桩比也存在一定差距，但车桩比差距在逐渐缩窄。
2.1.2换电站由于新能源汽车补能技术路线的不同，国内也运营少量换电站，近两年换电站发展速度较快。《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》中确认了换电和充电并列的地位〔3」，2021年10月28日工业和信息化部印发《关于启动新能源汽车换电模式应用试点工作的通知》，启动了新能源汽车换电模式应用试点工作〔}z}。在国家政策支持、技术进步和城市试点的加持下，国内换电站从2021年下半年开始快速增长。截止2022年底，国内换电站保有量1 973座，同比增长52.0%，以乘用车换电站为主(见图6)。乘用车换电站平均单站服务车辆约为100辆，商用车换电站平均单站服务车辆约为50辆。目前每个省份基本均有换电站分布，其中北京市最多，约有289座。
2.1.3加氢站
在国家和地方政策支持下，“十四五”期间国内氢燃料电池汽车和加氢站规模化示范运营拉开序幕。2020年9月，财政部、工业和信息化部、科技部、国家发展和改革委员会和国家能源局联合发布了财建〔2020 > 394号《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》，指明了氢燃料电池汽车的发展路径，整车示范向城市群推广，并对产业链进行补贴，从此大规模示范运营有序推进〔‘3」。
2021年8月，财政部、工业和信息化部、科技部、国家发展和改革委员会、国家能源局联合发布财建〔2021 > 266号《关于启动燃料电池汽车示范应用工作的通知》，提出示范城市群的考核标准，推广目的明确〔.al。 K氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》对氢燃料电池汽车发展规模进行了量化，并提出部署建设一批加氢站、实现车站互促〔s>。在上述一系列政策的推动下，国内氢燃料电池汽车迎来发展机遇期，并进一步带动加氢站数量高速增长。截至2022年底，国内已建成加氢站310座，同比增长78.2%;以加气压力35 MPa纯加氢站为主，油一氢合建站不断增加，固定式占比上升;平均单站服务车辆约40辆。目前除西藏自治区外，其他省份均有加氢站分布，其中广东省最多，数量将近200座〔is}2. 2发展预测2.2.1基础设施快速完善
一是充电桩建设由国家和行业规划引领。根据《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》，积极推广智能有序慢充为主、应急快充为辅的居民区充电服务模式，加快形成适度超前、快充为主、慢充为辅的高速公路和城乡公共充电网络〔ml《节能与新能源汽车技术路线图2.0》提出，为满足不同充电需求，应构建慢充普遍覆盖、快充(换电)网络化部署的立体充电体系。至2025年，建成慢充桩端口1 300 x 10'端以上(含自有桩和公共桩)，公共快充端口约80 x 10‘端<}7
二是换电站主要由换电企业规划推动。国内换电站建设主要由上海蔚来汽车有限公司、奥动新能源汽车科技有限公司、杭州伯坦科技工程有限公司、国家电力投资集团公司、徐工集团工程机械股份有限公司、三一重工股份有限公司等企业推动，目的主要是推广自主品牌的换电汽车或换电设备。根据国内换电企业规划目标，2025年换电站将达到2 x 10'座左右。
三是加氢站的建设以示范城市群带头推动。中国先后批复了京津冀、上海、广东、河北、河南等地区的5个燃料电池汽车示范城市群，5个示范城市群2025年燃料电池汽车推广目标8.98 x 10'辆，加氢站规划建设目标超过822座，加之国内其他省市加氢站规划目标，2025年全国加氢站规划目标在1 000座左右
2.2.2发展规模合理匹配根据国内新能源汽车的发展方向，电动汽车端偏向充换电两用，加之氢燃料电池汽车的发展，未来车辆补能端将是充电、换电、加氢等多个体系并存。各类补能设施的发展规模和与之匹配的新能源汽车发展规模联动，初期或超前或滞后，中期互相促进、逐渐提高补能效率和投资回报率，最终二者达到合理的匹配水平。根据国内新能源汽车的发展基础、发展速度、补能类型和各类补能设施规划目标、建设速度，以及车站(桩)匹配度发展趋势，预计2025年国内充电桩将达到1 500 x 10'1 800 x 10'台，换电站达到5 000一6 000座，加氢站达到800一1 000座;车桩比下降到2:1左右，换电站和加氢站平均单站服务车辆稳步提升。2.2.3发展方向趋势明显
充电桩中私人桩占比上升、充电业务“去中心化”趋势明显。充电技术多元化，公共场合多采用大电流、高电压大功率快速补电，私家车和公务车在固定场所多采用小功率直流充电，另外，V2G(车辆到电网)、无线充电等多种技术并存。
换电站设计集约化、模块化，换电方式多样化、智能化，注重快捷化、人性化换电体验。换电站模块化、集约化的设计可以根据加油站转型深度灵活增减、布置换电站仓位。底部换电、单侧换电、双侧换电、顶部换电多种方式并存，并且通过换电机器人和机械臂实现智能自动换电。随着换电站更新换代和推陈出新，换电能力、换电效率、换电体验等将会得到明显提高。
加氢站向高压气氢和液氢方向发展，灰氢向绿氢转换，商业模式不断创新。2025年加氢站仍以35MPa气态氢加注为主，2030年前后开始70 MPa高压气态氢和液氢加注加氢站的示范推广。短期工业副产氢是解决氢气需求的过渡性办法，中长期可再生能源电解水制氢是氢能源终极解决方案。在纯加氢站的基础上，油一氢合建站、制氢一加氢一体化站以及“车、站、氢”协同运营等新商业模式不断涌现。3对油气企业终端业务的影响3. 1电动力和氢能源加速替代常规汽柴油
新能源汽车加速替代燃油汽车，电动力和氢能源对汽柴油的替代规模也愈加显著〔IR>。中国石油规划总院在前期研究的基础上，把新能源汽车保有量依次按动力类型、车辆类型、替代车型油品种类细分，建立新能源汽车替代油品规模测算模型。模型测算结果显示，2022年车用电动力和氢能源替代常规汽柴油约1 100 x 10' t，同比增长66.9%，占全国汽柴油表观消费量的3.5 %;预计2025年、2030年、2035年和2040年车用电动力和氢能源替代汽柴油规模将分别达到2 9OO x lO't. 7 7OO x lO't,1.5 X 108 t和2.3 X 108 t左右，2050-2060年有望全部替代车用汽柴油。3. 2充换电和加氢设施挤压加油站发展空间
国内新能源汽车以纯电动车为主，补能方式以充电为主，充电补能方式“去中心化”的特点给加油站带来致命的威胁;换电和加氢补能方式虽然没有“去中心化”的特点，但直接挤压加油站的发展空间，甚至不在加油站上增设，纯换电站和纯加氢站可对传统加油站取而代之。
汽车动力转型从所需能源和补能方式都发生了革命性的变化，油气企业作为传统能源的供应者必将随之改变。