停产停售燃油车，中国准备好了吗？
当前，国内要求尽快出台全面停产停售燃油车计划的呼声持续不断，但中国建立具备替代能力的新能源汽车强韧产业体系仍需时日，中短期在全国强制禁售燃油车的成本很大。当前及未来相对较长一段时间内，最需要的还是持续推进机动车排放标准管理、加快开发多技术路线低碳汽车、加快推进新能源汽车基础设施建设，推动“节能车、新能源车”共存发展。
1900年以来，随着内燃机的发明和广泛应用，全球石油需求量迅速增加，不仅衍生出错综复杂的全球地缘政治格局，也使得全球温室气体（主要以二氧化碳排放的形式）以前所未有的速度上升，大幅加剧了全球变暖进程。
IPCC第六次评估报告显示，相对于工业化前（1850-1900年），全球平均表面气温（GSAT）升高了0.9-1.2℃，其中，煤炭和石油燃烧导致的温室气体强迫贡献了1-2℃的升温。
为了控制和限制气候变化，使全球升温控制在1.5-2℃，联合国气候变化大会持续敦促各国自行起草和提交减排计划。
在此背景下，欧洲和亚洲部分国家、欧洲和北美洲及中国部分城市在交通运输业，相继以法规或计划形式宣布在2025至2040年间停售燃油车。随后，比亚迪、北汽、梅赛德斯-奔驰等品牌车企也宣布了各自的“停售燃油车”时间表。
表1：主要国家和地区燃油车禁售时间表
鉴于欧洲和亚洲部分国家、品牌车企纷纷宣布了其燃油车退出计划，国内要求尽快出台“停止燃油车、液体燃料、内燃机的生产，全部推上电动车”计划的呼声持续不断。
诚然，采用新能源汽车替代燃油车是汽车产业发展的必然趋势，但国内新能源汽车产业用来全面替代燃油车的强韧产业体系还没有建成，中短期在全国强制禁售燃油车的成本很大。
挑战之一：国内纯电动车产业体系全面替代能力仍显不足
1.中短期兼顾“成本可控、续驶无忧”存在较大困难
2022年上半年，国内新能源汽车市场继续高速增长，产销量分别突破266万辆和260万辆、市场渗透率提升到21%，带动动力电池累计装车量暴增（同比增长109.8%）至110.1GWh，给产业发展带来新的机遇和挑战。
三元锂电池车中短期成本持续下降难度较大。由于国内电动车用稀有金属（包括铜、锂、镍、钴等）相对短缺，电动车销量的猛增打破了全球原材料市场供需平衡，致使碳酸锂、六氟磷酸锂、石油焦等锂电池上游材料均出现价格暴涨，大大增加了电池企业压力，进而迫使特斯拉等车企多次上调了部分车型价格、欧拉等车企停产了部分车型，较大程度上降低了三元锂电池车对燃油车的快速替代优势。
预计随着国内锂矿的加快开采、循环利用退役电池中材料的持续推进，以及主要车企布局动力电池步伐的加速，新能源汽车（三元锂电池）“卡脖子”危机方可在中长期得以缓解。
专栏1：三元锂电池的成本上涨及“卡脖子”危机
对于三元锂电池，其正极材料（以镍盐、钴盐、锂盐为主）占整个电池成本的四成左右。据估算，碳酸锂、镍、钴每吨涨价1万元，三元锂电池每GWh成本将分别增加520-620万、500-750万元、100-400万元，传导到整车，（50-55度电）单车成本将上涨9000元以上。
然而，我国锂、钴资源的对外依存度分别高达85%、80%（远高于石油72%的对外依存度），硫化镍需要从南非、加拿大、俄罗斯等国家，红土镍需要从印度尼西亚、澳大利亚等国家进口，新能源车中短期发展将受到制约。
磷酸铁锂电池车中短期续航能力持续提升压力较大。随着三元锂电池车成本的大幅上升，低成本、安全性好的磷酸铁锂电池再度受到市场青睐，比亚迪、特斯拉、梅赛德斯-奔驰等品牌乘用车使用（宣布使用）磷酸铁锂电池的比例也大幅增加。
至2022年上半年，装机量占比显著提高到58.5%。然而，相对于三元锂电池，磷酸铁锂电池能量密度较低，一定程度上影响了电动车的续航里程，其报废后也基本不能回收再利用。
图3：2018-2022H1动力电池材料类型变化
新型电池的研发仍需较长时间和资金投入。由于我国南北温差（特别是东北、西北的冬季）、东西坡差（特别是中西部山区）较大，纯电动车在极寒地区的实际续航能力、炎热地区的电池安全隐患、山区的安全隐患和实际续航能力不太理想，迫切需要研发出能量密度更高、安全性能更好、成本经济适宜的下一代电池。
在此背景下，主机厂和电池厂争相布局固态电池、氢燃料电池、镁电池、铝空气电池、超级电容器等技术路径，但鉴于材料、制备、成本等方面的诸多高难度瓶颈，商业化之路任重道远。
以目前各方投入最多、最被寄予厚望的固态电池、氢燃料电池为例。
固态电池可将能量密度提升到500wh/kg以上（目前，液态电解质电池能量密度为250-300wh/kg），但由于目前总体尚无较为成熟的材料体系、作为电池电解质的氧化物和硫化物电解质制备难度较高、电池的内部结构和性能平衡问题需要重新设计，致使生产效率低下、制造成本居高不下。预计固态电池的商业化突破，或将在2025-2030年前后。
氢燃料电池发电效率高、环境污染小、比能量高，具有提供较高能量密度的潜力，可以靠补充燃料而实现快速充电，但由于制造成本高且寿命短（主要是因为商用铂基催化剂尚未能被取代且其寿命难以大幅延长）、氢气加注站网点少且配套滞后、氢气制取和储运条件严苛、消费者对氢燃料电池汽车的安全性存在疑虑等原因，其商业化推广仍需时日。
专栏2：安全问题降低了消费者积极性
随着新能源汽车销量的大幅增长，纯电动车自燃、刹车失灵、电池爆炸等事故报道此起彼伏。根据国家应急管理部近日公布的数据，2022年第一季度，全国新能源起火事件共640起，平均每天火灾数达到7起，较2021年同期上升32%，也超过交通工具总数8.8%的增幅。这较大程度上使得部分消费者放弃购买新能源汽车。
2.短期保障“补能便捷”存在较大挑战
虽然我国已建成了全球最大规模的充电网络，但总体上看，相比纯电动车推广应用的成效，建立以私人（慢充）充电桩为主、公共（快充、慢充）充电桩为辅的充电网络还面临较多困难，解决“补能焦虑”的进程与成效远比想象中艰难。
充电桩数量仍然不足。伴随着新能源汽车渗透率的持续升高，国内充电桩保有量快速增长。至2022年6月，全国新能源汽车保有量达到1001万辆，充电桩保有量达391.8万个，车桩比达2.55，但与《电动汽车充电基础设施发展指南（2015-2020年）》提出的1：1目标还有较大差距。
图4：2015-2022H1中国车桩比变化
私人充电桩“随车配电”总量有限。受益于新能源汽车销量的逐年跨越式增长，国内私人充电桩（因“随车配电”而）迅猛增长。至2022年6月，私人充电桩保有量达到239万个，占国内充电桩保有量的61%。
然而，私人充电桩的进一步发展，与有限的车位数量形成了巨大矛盾。按照家庭口径，国内家庭私人固定停车位占比仅为15%，再考虑到小区电容量限制、电表房排布走线问题、物业管理要求等，国内“随车配电”仅能达到5-10%，难以满足日益上升的私人充电桩需求。而如果对一些不满足充电桩安装需求的老旧小区进行改造（特别是对电网进行改造），需要很大的投资。
图5：2015-2022H1中国私人车桩累计量及占比
公共充电桩快慢充比例和布局优化难度大。对于无法安装私人充电桩的车主，公共充电桩（特别是快充）成为唯一选择。但是，由于快充站需要加油站10倍的占地面积来提供同样车数的服务，在地价高且可用地稀缺的北京、上海、广州等城市，在没有国家补贴的情况下，市场化运营商通常在城市相对偏僻的位置建设（以慢充为主的）公共充电站。
很少顾及充电站周边的环境及配套设施建设、不注重对充电桩的运营维护，“找桩难、坏桩多、充电慢”等问题严重影响了用户体验，多数城市当前单个公用充电桩的平均时间利用率不足10%。
此外，由于快充对电网和变配电系统的要求、对电池整个的约束、对电池的破坏均比较大，在全国像加油站一样去布局快充电站，成本极高，中短期还不具备条件。
3.纯电动车全生命周期内的环境负担并未显著减少
对比燃油车，纯电动车在其生产、使用、报废等全生命周期过程中的碳足迹减少具有较大的不确定性、污染问题也尚不能有效解决。
在生产阶段，纯电动车消耗的钢、铁、铝、塑料等材料减少30%-60%，但铜、锂、镍、锰等稀有金属用量大幅增加50%以上，致使其生产阶段的碳排放反而增加约50%。
在使用阶段，纯电动车的减排效果与所在地区发电能源结构密切相关，在云南、四川、青海、湖北等化石能源发电占比较低的省份，碳减排可达60%-85%、主要污染物（NOx、PM、SOx）减排效果也较好；在河北、山东、天津等化石能源发电占比较高的省份，碳减排普遍低于20%、主要污染物排放可能增加。
在报废回收阶段，纯电动车因锂电池电解液中含有镍、钴、锰等重金属，使得电池回收利用过程，不可避免的会产生污染，对环境的不利影响或会远大于燃油车。
图7：纯电动车（EV）与汽油车（GV）全生命周期污染物排放对比
挑战之二：燃油车供应链体系中短期全面替代成本大
1.中短期强制禁售燃油车会损害经济持续发展和社会安定
与燃油车相比，纯电动车的动力系统发生了根本改变，使得整车使用的零部件减少或更换了60%，引擎、变速箱、排气系统等许多燃油车必备零组件将失去用武之地，传动系统的部件由内燃机的2000多个猛降到电池组的20多个。
由此改变了汽车产业链的生存环境和竞争逻辑，进而使得整车厂零部件供应商数量从4000-5000家大幅减少到300多家，汽车价值链大幅缩短。预计在纯电动车全面替代燃油车情景下，国内汽车产业吸纳就业能力将从10%下降至8-9%。
图8：纯电动车和燃油车结构差异
当前，由造车新势力引发、以传统车企为主体的国内汽车产业链、价值链重构正在进行，壁垒尚未形成。在国际环境更趋复杂严峻、国内疫情冲击更为明显，以致国内经济高位下行压力持续加大的背景下，贸然在中短期强制禁售燃油车，会导致传统车企因现金流（当前，国内大部分车企主要营业收入仍然来自燃油车）短缺而难以完成电气化转型、并爆发裁员潮，从而损害经济可持续发展和社会安定。
2.现有液体能源的基础设施替代成本极高
随着国内汽车保有量的持续增长，整体成品油需求持续增长，国内外炼油厂纷纷加快在中国布局新炼油产能（例如，“三桶油”近3年建成或规划的炼油产能超2亿吨、沙特阿拉伯国家石油公司2022年4月宣布将要在华建厂）、加油站、成品油管道等。
至2021年，全国已建、在建和规划中的炼油项目总计204个，涉及年原油处理能力共15.26亿吨，总投资超10万亿元；全国12.52万座加油站成品油接收总量达到34148万吨，参与运输的油轮有几十艘、油罐车突破80万辆、管道里程达到3万千米，资产总额超8000亿元。液体能源基础设施如此巨大的投资和资产总量，在中短期无法全部废除。
当前及未来相对较长一段时间内，中国仍需稳固并优化燃油车的基本盘，加快构建以纯电动车为主、混合动力车和生物质燃料车等为辅的新能源汽车强韧产业体系，加快推进新能源汽车基础设施建设，形成布局合理、各有侧重、协同推进的低碳汽车发展新模式。
建议之一：持续推进机动车排放标准管理
1999年以来，面对日益严重的大气污染，国家开始实施机动车排放标准（目前正在实施“国六”排放标准），加强对车辆的排放监管。纵观各阶段排放标准，可以发现，排放标准更新越来越快、排放要求越来越严格。例如，从国三到国四用了3年，国五到国六用了2年；国六规定的尾气污染物限值比国五严格了40%-50%，较欧Ⅵ标准更加严格。
预计随着“十四五”期间“减污降碳协同增效”的实施，管理部门对车辆排放的监管将会进一步加强，国七标准（预计2025年前后实施，主要针对货车氮氧化物、颗粒物减排）持续时间或将更短。一步步严苛的排放标准，会逐步抬高燃油车成本，或将推动车企加快转向电气化。
图12：各类型汽车四项污染物排放量及碳排放量分担率
因此，建议中短期，在全国范围内推动大气污染物和温室气体协同减排，并依靠逐步收紧的机动车排放标准，限制并淘汰燃油车使用，迫使汽车企业向电气化转型。
建议之二：加快开发多技术路线低碳汽车
鉴于中短期内燃机动力车仍将占据主导地位，建议根据汽车动力技术特点，协同发展节能车、多种技术路线的新能源汽车，推动汽车产业多元化发展。
在节能汽车发展方面。一是持续推动传统车企开发应用先进燃烧、多变量多系统内燃机智能控制、余热回收、缸内喷水等技术，开发、生产汽柴油机有效热效率至50%-60%以上的清洁高效内燃机，降低油耗实现低污染物排放。
二是加快推动传统汽车企业与油品生产企业合作，深入研究压缩燃料内燃机需要的油品的组成、馏程，深入开展汽油RON、烯烃、芳烃含量对尾气排放物和内燃机效率的影响研究，建立新的燃料标准，开发、生产新规格车用燃料、配套的润滑油和添加剂。
例如，吉利推出的1.8L醇电混动车搭载了甲醇混合动力系统（可采用绿色甲醇燃料），拥有41.5%的发动机热效率、40%节能率，百公里醇耗低至9.2L左右，用车成本仅为0.18-0.22元/公里。
专栏3：绿色甲醇的使用路径和获取方式
使用路径。绿色甲醇因为一代基础设施可以供三代车，被认为是当前最合理的能源解决方案。
第一代，采用绿色甲醇燃料，提高21%的能效，并减少26%的碳排放。目前，甲醇出租车、公交车已经在贵阳、西安等十几个城市使用了多年，吉利汽车也刚刚上市了全球首款甲醇混动乘用车。
第二代，采用插电式绿色甲醇混合动力，进一步大幅降低碳排放。
第三代，在燃料电池技术突破及其成本降下来后，在车上装绿色甲醇，甲醇和水反应制氢，氢气再供燃料电池（一升甲醇是一升液氢的2倍的氢）。
获取方式。利用西北地区便宜的风能、太阳能、少量的煤或者生物质或者城市垃圾制造绿色甲醇，不仅可以液体能源的形式存储风电、太阳能，有效缓解“弃风弃电”；还可以随意使用现有十多万亿元的存量液体能源基础设施，进行管道和油罐车陆地运输、使用油轮海上运输，从而给基础设施的转化，提供一个相对缓慢的过程。
在新能源车技术选择上。一是着力缓解动力电池车原材料短缺制约，加快缓解消费者对研发能力的高要求、大规模交付对制造能力的考验、产业纵深发展对服务力的更高要求等挑战，持续提升车企自我造血能力。
二是加快推进纯电驱动车（含氢燃料电池车、增程式电动车等）、油电混合动力车（HEV）（含插电式强混合动力车、弱混合动力车等）、生物质燃料车（含CNG/LPG/E85车、生物燃料车等）等多种技术路线的研发推广，丰富新能源汽车产品序列。
建议之三：加快推进新能源汽车基础设施建设
建议中短期，在充分利用现有液体能源基础设施的基础上，加快推进充换电网络（含充电桩/充电站、运营平台等）和电力系统建设、加氢站建设，全面提升新能源汽车基础配套设施水平。
推动实现公交车、出租车、分时租赁及网约车、邮政与轻型物流车、机场港口车、环卫车、公务车等燃油车在2030年前后率先退出，私家燃油车在2040年左右（一二线城市、其他有条件的城市可适当提前）采用混合动力车型过渡性替代、在2050-2060年间采用安全性和续航性更好的纯电动车或者其他新能源车实现85%以上的替代，轻卡、重卡、客车等商用车最后新能源化。
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