電動汽車的發展對石油化工生產的影響及相關企業發展對策

沈霆（中國石化鎮海煉化分公司，浙江 寧波 315207）

0 引言

隨著全球“減碳”的發展趨勢，多國政府不斷出臺政策支持新能源汽車發展，全球新能源汽車發展勢頭強勁。我國發展新能源汽車以推廣電動汽車為主，近二年國內電動汽車發展勢頭非常強勁。2022 年上半年，盡管受疫情及供應鏈影響，全球汽車銷量出現整體下滑，然而新能源汽車表現較好，銷量逾422 萬輛，同比增長66.38%，其中，我國新能源汽車銷量在260 萬輛左右，占全球銷量六成以上[1]。

1 電動汽車發展現狀和未來前景

1.1 全球電動汽車市場占有率快速增長

在發展新能源汽車中，各國均以推廣電動汽車為主，全球進入了以電池為主的新能源汽車時代。隨著電池技術的持續進步、充電設施的逐步完善，全球電動汽車（包括純電動汽車BEV、插電混合動力車PHEV）市場規模發展迅速，特別是在2021 年，全球電動汽車市場規模呈現超高速增長，全年電動汽車銷量達675 萬輛，在汽車市場中占有率大幅升至8.3%（如圖1示）[2]，較2012 年0.2% 的市場占有率增加了41 倍。據全球知名電動車行業資訊機構EV-Volumes 數據，2022 年1—6 月全球銷售電動汽車416 萬輛，同比增長66%，市場占有率已達12%。

圖1 全球電動汽車銷量和市場份額情況（單位：千輛）

1.2 中國電動汽車市場呈現高景氣度

近10 年來，我國政府通過“863 計劃”持續、有序、系統地支持研發，培育了一批有較強創新力的企業、科研團隊，已形成完整的從上游原材料供應，到中游動力電池研發生產，再到下游充電設施建設的產業鏈。在國家政策及國內大體量市場的雙重推動下，我國電動汽車行業呈現飛速發展，2012 年，國內市場售出電動汽車約1.279 1 萬輛，而截至2021 年，年銷售量已飆升至352.1 萬輛，增幅逾274 倍，市場占有率也從0.7%陡升至13.4%[3]。其中，2015 年銷量超過美國，成為全球最大電動汽車市場。

2022 年，我國電動汽車行業高景氣度延續。年初以來，盡管受局部性疫情、全球芯片供應緊張等問題影響，國內電動汽車產銷仍保持高速增長。1—7 月份，電動汽車銷售319.4 萬輛，市場份額占比躍升至22.1%。目前，我國電動汽車保有量逾1 100 萬輛，約占汽車保有量的3.49%。

1.3 中國電動汽車市場前景

我國新能源汽車產業經歷了從萌芽到蓬勃發展的階段，如今正邁向全面電動化的新階段，在全人類推動低碳轉型環境下，電動汽車將迎來更加廣闊的發展空間。隨著動力電池等關鍵技術的不斷進步，汽車制造商正通過技術讓電動汽車更好用，現今市場因素為電動汽車行業帶來的驅動正在顯現。據國家信息中心數據顯示，在不限行和不限購的三四線城市，每五個人買車，就有一個人是買新能源汽車，2022 年1—6 月份，我國新能源汽車屬于私人消費的占比已達80%，說明我國新能源汽車私人消費已經起步。2021 年，我國新能源汽車平均續航里程在500 公里左右，而至2022 年平均續航里程已升至600 公里，甚至可以達到更高續航能力。為實現全面普及電動汽車目標，全球科學家一直積極致力于電池技術的研發，也不斷取得新突破，尤其是目前新研發的鋰硫電池，據研究資料顯示，這種新型電池在不增加重量情形下，其能量密度很高、續航能力翻倍。

國內車企加快布局新能源汽車，2022 年4 月，比亞迪宣布已全面停止公司燃油車的生產；2022 年5 月，長城汽車旗下的長征汽車宣布從6 月5 日起全面停產燃油車，二家公司未來將專注于純電動汽車、插電式混合動力汽車以及氫燃料電池等業務。

2 給石油和化工生產帶來的挑戰和機遇

2.1 成品油市場逐步萎縮

2.1.1 替代汽油消費增加

2009—2021 年，我國汽油消費以年均6.45% 的增長率從約6 172 萬噸增至12 282 萬噸，汽油消費在近幾年出現增速放緩跡象（見表1）。2009—2016 年，電動汽車對汽油的替代消費量從不足300 噸/ 年升至40 萬噸/年左右，而在2016 年以后替代消費量出現快速增長，根據卓創資訊測算，2017 年電動汽車對汽油替代比僅為0.91%，至2021 年替代比已達4%左右，電動汽車的增長已由政策驅動轉向市場消費拉動的新階段。

表1 2009—2021 年我國汽油消費情況

我國在《新能源汽車產業發展規劃（2021—2035年）》中，提出“力爭到2035 年，純電動汽車成為新車銷售的主流”的發展規劃，電動汽車的發展將進一步碾壓汽油車發展空間，電動汽車替代汽油消費量將繼續上升，我國汽油消費將受到重大影響。

2.1.2 油電混合動力汽車（HEV）減排節油

因環境政策和節能減排要求，國家頒布《乘用車燃料消耗量限值》和《乘用車燃料消耗量評價方法及指標》，鼓勵企業研發和生產低油耗汽車，如通過汽車輕量化設計等推進油耗降低。同時，在內燃機電動化后，HEV 雖仍使用燃油，但內燃機一直運轉在高效率區，節油量達30%以上。

2.2 化工產品、石化新材料迎來機會

全球電動汽車高速發展推動鋰電產品迎來高景氣，同時，市場對汽車輕量化、智能化、舒適化的消費需求，使塑料和復合材料在汽車行業得到廣泛應用，上游相關材料需求有望迎來爆發。

2.2.1 電解液溶劑

DMC （碳酸二甲酯）是一種低毒、安全、環保的綠色有機溶劑和化工中間體，下游除生產涂料、顯影液、膠黏劑和聚碳酸酯（PC）等傳統應用外，近年隨著電動汽車帶動鋰離子電池的迅速發展，DMC 因具良好的電化學性能，被應用于鋰離子電池電解液溶劑生產，電池級DMC 消費量逐年攀升。2021 年，我國DMC 用作鋰電池電解液溶劑的消費量為17.9 萬噸，同比提高42.1%；消費占比約28%。目前，我國工業級DMC 和電池級DMC 產能合計約156 萬噸/年，電池級DMC 因純度要求至少達到99.99%，超純級產品甚至要求達到99.999%，催化劑選擇要求高、提純難度大，國內規模化生產電池級DMC 的企業屈指可數，有效產能約15 萬噸/ 年，石大勝華憑借7.5 萬噸/年的產能獨占榜首。

近年，國內DMC 表觀消費量大幅提高，2021 年消費約64 萬噸，除主要消費領域PC 外，電解液行業需求穩步增長，成為DMC 的主力下游。在動力電池中，磷酸鐵鋰（LFP）電池對DMC 的需求顯著高于三元鋰電池，DMC 在磷酸鐵鋰電池電解液中的用量約合550 t/GW·h，是三元鋰電池中DMC 使用量的4～5倍。此外，DMC 還可作為電解液溶劑EMC 和DEC的合成原料，對DMC 原料的品質要求高于工業級。電池級DMC 價格隨供需波動較大，近二年，磷酸鐵鋰電池憑借成本和安全性優勢保持高速增長，2021年在國內市場占有率超越三元鋰電池，市場對電池級DMC 需求旺盛，促進電池級產品價格走高。2021 年11 月，工業級DMC 均價為7 800 元/噸，而電級池均價16 000 元/噸，電池級與工業級DMC 價差一度拉大至8 200 元/噸。

2.2.2 隔膜

在鋰離子電池中，隔膜的主要作用是使電池的正、負極分隔開來，防止兩極接觸而短路，同時能提供鋰離子傳輸通道，起到導通電流的作用。因為上述作用，則要求生產鋰離子隔膜的聚烯烴材料必須具備優異的電化學穩定性、良好的力學性能和高溫尺寸穩定性等。有針對性開發耐腐蝕、耐拉扯、具備獨特官能團性質聚烯烴專用材料已成為行業研發焦點，市場上被廣泛應用的鋰電池隔膜材料幾乎都是以聚烯烴隔膜作為主要材質，其中包括超高分子量的聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）隔膜及涂覆材料隔膜，其中鋰電池用PE專用料呈現了廣闊的市場前景。

作為世界上最大的鋰電池生產國，中國對隔膜的需求日益增加，國產隔膜所占市場份額不斷上升，然而國內市場中低端產能擴張較快，產品同質化嚴重，擴大高端產品產能，如超薄濕法隔膜，可以滿足市場對更高能量密度產品的需求。根據相關研究機構統計數據，2021 年國內鋰離子電池生產量為324GW·h，較前一年增長126.57%。預計2025 年達到615 GW·h，如按1 GW·h 鋰電池對應隔膜需求量1 500 萬平方米來進行測算，則我國鋰電隔膜2025 年需求將達392.3 億平方米。按當前主流7 μm 的PE 膜每平方米4.1 g 重進行核算，2025 年預計需求可達37.8 萬噸[4]。

2.2.3 汽車輕量化:車用塑料

據業內統計，一輛汽車整車重量如能減少10%，則可節油6%～8%，二氧化碳排放降低5～8 g，出于環保和節能考慮，汽車輕量化已成為全球汽車發展的趨勢。在實現汽車輕量化中，石化材料應用以塑料為主，包括高端聚烯烴、聚酰胺（PA，俗稱尼龍）、PC、PC/ABS合金、熱塑性聚酯（PBT） 等，其他還有高性能橡膠、高性能纖維等。近年，塑料在汽車車身上應用越來越多，“以塑帶鋼”趨勢顯而易見，以奔馳旗下smart foetwo 為例，其車身80%都是塑料件[5]。據報道，如果一輛汽車采用塑料光纖替代電線，可減重10～20 kg，約實現30%的輕量化。塑料是一種很常見的材料，塑料及其復合材料因柔韌性較好、耐化學腐蝕、絕緣性好，單位質量的塑料抗沖擊性不亞于金屬，無論是在傳統汽車還是新能源汽車生產領域都有廣泛的應用，如：PP 主要應用于儀表盤、保險杠、門內飾板、蓄電池外殼、空調零部件等；PE 主要應用于油箱、行李架、刮水器等；PC 主要用于保險杠、車門把手、前燈、擋泥板等；PBT 主要用于反射鏡外殼、安全氣囊通電部件、霧燈等。在車用塑料中，包括PP、PE、ABS 等在內的通用塑料因為價格便宜，使用比例較高，其次是PA、PC、PBT 等工程塑料。

在我國，絕大部分轎車中塑料用量僅占汽車總重量的5%～7%，而歐美汽車行業一直將塑料在汽車整車上用量的多少作為衡量汽車制造水平高低的一個重要標志，在汽車塑料用量上逐年提升較快，其中德國汽車用量最多，占整車用料的15%以上。塑料在我國汽車上的應用還有較大提升空間，特別是工程塑料消費潛力較大，目前工程塑料在汽車領域的應用已從汽車內外飾零部件延伸至結構性及功能性部件。在我國汽車行業中，用量最大的工程塑料是PA，約達10 kg/輛；其次是PBT，每輛車使用量約為7 kg。歐美等國汽車行業中，用量最大的是PBT，達到19 kg。

3 石化企業相關發展建議

汽車市場的快速變化，預示著我國汽油需求迎來下降拐點的時間點將快于預期。作為煉化生產企業只有做到未雨綢繆，方能決勝千里。

3.1 延伸芳烴產業鏈

在油品市場面臨逐步萎縮情形下，煉廠如何對重芳烴進行化工利用是關鍵。要深入調研化工產品細分市場，增加高端化學品特別是“卡脖子”產品產能，避免生產市場已過剩產品。與國內其他大煉化企業相比，浙江石化芳烴產業鏈較為完善，除PX-PTA-聚酯外，其還對純苯下游進行了深耕細作，如發展純苯-SM-ABS/PS/SBS/SIS、純苯-雙酚A-PC 產業鏈。

3.2 擴大汽油出口市場份額

統籌考慮國際、國內兩個市場，既要深耕國內市場，也要大力開拓國際市場，積極將國內過剩產能轉移至全球其他區域。要適應汽油由增量市場向存量市場的轉變，摒棄“市場增長”思維，采取更為積極的生產經營策略，更加積極主動地關注下游客戶的需求變化情況，增加客戶粘性，在存量市場中取得競爭優勢，形成有效利潤。

3.3 發展與石化鏈接的新能源產業鏈

受低碳轉型等因素影響，國際著名石化公司積極探索適合公司特點的新能源轉型路徑，加快布局新能源賽道。法國道達爾公司2016 年5 月收購Saft 公司進入電池生產領域，與寶馬和林德等公司合作開展加氫業務；巴斯夫重點發展鋰電池正極材料，并向上游鈷、鎳資源領域延伸。PP 和PE 是多數石化企業的主要化工產品，企業可以發揮原料自身生產優勢，按“基礎+高端”經營策略，加強與國內著名科研院所和高校的合作，盡早布局新能源汽車、鋰電池相關產業鏈，謀劃車用塑料、隔膜、正負極材料等產品的生產，促進產品結構調整。以大風化工為例，該公司已擁有PO+CO2-DMC-PC 完整產業鏈，同時還有PC 改性提質的加工生產線，一方面可通過不斷提高自身精制能力，進軍鋰離子電池電解液市場，另一方面進一步做大做強PC 改性業務，創立大風化工自己的品牌，逐漸衍生出具有全國乃至全球影響力的PC 樹脂牌號，在國內龐大新能源汽車市場中分得紅利。