新能源汽车产业发展对企业平均油耗的影响研究

时间：2024-06-19

张龙平，宫宝利，2，马毅，黄德军，伍晨波，刘明，徐浩成

（1. 中国汽车工程研究院股份有限公司，重庆 401122；2. 中南大学，长沙 410083）

为了提升乘用车节能水平，缓解能源和环境压力，建立节能与新能源汽车管理长效机制，促进汽车产业健康发展，我国颁布了《企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理暂行办法》（即CAFC、NEV 双积分管理办法）。该管理办法对乘用车企业设定了燃油汽车节能和发展新能源汽车两个考核指标，对应设置“油耗”和“新能源”两种积分（即CAFC、NEV双积分），企业考核达标的产生正积分，不达标的产生负积分，且允许有负积分的企业通过转接或购买新能源正积分的方式进行负积分抵消，通过积分交易，促进节能与新能源汽车产业协调发展的市场机制［1-4］。

双积分政策的目的是，一方面为鼓励新能源汽车产业的发展，另一方面促进节能技术的发展［5-6］。2021年全年新能源汽车销量达到350万辆，同比增长1.5倍，据中国汽车工业协会最新预测，2022年中国新能源汽车销量将达到500万辆，占据汽车总销量的23%左右［7-8］。从现有积分政策和新能源产业快速发展趋势来看，随着中国新能源汽车市场蓬勃发展，积分政策对节能的促进作用有所减弱［9-10］。

工业和信息化部（以下简称：工信部）提出的CAFC和NEV双积分并行管理方案，其计算方法是，CAFC积分＝（企业平均燃料消耗达标值—企业平均燃料消耗实际值）×企业年度车型核算数量；NEV积分＝新能源汽车车型分值×年度生产（进口）量—传统能源乘用车生产（进口）量×达标积分比例目标。对于CAFC积分，由于燃油消耗达标值主要与法规相关，因此，企业平均燃料消耗实际值应该是影响CAFC积分的核心因素，也是汽车是否节能最直观的参数［9-12］。

为了量化分析在现有双积分管理政策下新能源汽车发展对汽车节能作用的影响，本文站在市场全局的角度，利用公开数据基于双积分法规和计算公式，研究了新能源汽车产业发展对平均燃料消耗实际值的贡献及剩余新能源正积分抵扣CAFC负积分带来的油耗贡献的影响［13-15］。

1 研究方法

1.1 研究思路

依据双积分管理办法， CAFC油耗的计算如式（1）所示。CAFC油耗是以企业为单位进行计算，但这种方法无法有效反映市场整体情况，因此，为了研究方便，本文把中国乘用车市场看成一个企业，把车型划分为燃油汽车和新能源汽车，再基于工业和信息化部每年发布的车辆平均油耗、平均整备质量、油耗限值及新能源平均积分等数据进行研究测算，则CAFC油耗计算经简化后如式（2）所示。

式中：i为乘用车车型序号；FCi为第i个乘用车的燃料消耗量，L/100 km；Vi为第i个车型的年度生产或进口量，辆；Wi为第i个车型对应的倍数。

式中：FCavg为乘用车的平均燃料消耗量，L/100 km；Vfuel为乘用车的年产量（包括进口量），辆；VEV新能源汽车的产量，辆；W新能源汽车对应的倍数。

此外，为了描述方便，做如下参数定义。

（1）传统燃油汽车实际平均油耗（FCavg）：传统燃油汽车的实际百公里油耗，L/100 km。

（2）CAFC实际平均油耗（FCCAFC）：双积分政策中的平均燃料消耗实际值，该值考虑了新能源汽车和节能车的放大倍数，L/100 km。

（3）NEV抵扣后平均油耗（FCENEV）：在CAFC油耗的基础上，继续考虑剩余NEV积分对CAFC油耗贡献后的油耗值，L/100 km。

新能源汽车在CAFC和NEV两种积分核算中得到了双重优惠，该优惠对油耗的影响主要体现在两个方面，一方面是新能源汽车在计算CAFC值时由于能耗记为0，但新能源汽车的产量会纳入总产量计算且乘以放大倍数（如式（1）所示，因放大倍数，导致分母变大），使CAFC油耗减小，减小值记为ΔFCCAFC，计算如式（3）所示；另一方面则是新能源汽车能直接获取NEV积分，且剩余的NEV正积分可以等值抵消CAFC负积分，而CAFC负积分实质上是实际油耗和达标油耗之差值再与产量的乘积，则NEV正积分抵扣CAFC负积分，可理解为间接减小FCCAFC，减小值记为ΔFCNEV，计算如式（5）所示。

式中：CAFC油耗可以通过工信部每年发布的数据获取；FCavg的计算可以根据式（2）的等式变换得出，如式（4）所示，其中燃油汽车和新能源汽车产量以及放大倍数都能在工信部网站查询获取。

此外，ΔFCNEV的计算思想是，NEV正积分等值抵扣CAFC负积分，而CAFC积分＝（企业平均燃料消耗达标值—企业平均燃料消耗实际值）×年度车型核算数，则（平均燃料消耗达标值—平均燃料消耗实际值）=NEV正积分/年度车型核算数，如式（5）所示。

式中：PNEV为市场剩余的NEV正积分，计算如式（6）所示。

式中：Pavg为新能源汽车的单车平均积分；R为新能源汽车达标比例要求。

则NEV抵扣后平均油耗计算如式（7）所示；新能源汽车对油耗总的贡献ΔFC如式（8）所示。

1.2 示例分析

为了便于理解上述计算，以2020年为例进行计算说明，通过数据调研得到：2020年传统燃油汽车的产量为1 820.6万辆（包括进口），新能源汽车的产量为124.7万辆，市场CAFC平均油耗为5.55 L/100 km，新能源平均单车积分为4.5分/车，新能源汽车的放大倍数为2，新能源积分比例要求为12%，则：

新能源汽车对传统燃油汽车油耗的总贡献为：

NEV抵扣后平均油耗（FCNEV）则为：FCNEV=FCCAFC-ΔFCNEV=5.55-0.17=5.38（L/100 km）。

2 新能源汽车产业发展对CAFC油耗影响

2.1 原始数据获取

基于上文的理论分析，研究了从2017年至2025年新能源汽车产量对乘用车市场整体油耗的影响，其中2021年以前属实际数据分析，2022年至2025年属推演分析。2021年以前的数据通过查询工信部发布的数据进行分析，2022年及以后的部分数据需要通过预测和推演得到［7-8］。例如：2022年和2025年汽车市场的新能源汽车产量和总产量以中国汽车工业协会预测的数据作为输入，2022年以后新能源比例按两个百分点增长进行测算，2024年和2025年新能源汽车的年度要求按照2022年和2023年比例以2%逐步增加进行测算，燃油汽车节油率按年均增长3%测算［9-10］，获取的原始数据见表1。

需要说明的是，2022年以后CAFC油耗暂无，文中以2021年的传统燃油汽车实际平均油耗（FCavg）为基础，以3%的年均油下降率测算2022年以后的FCavg，再根据式（2）计算FCCAFC，最后计算出FCNEV、ΔFCCAFC、ΔFCNEV及ΔFC。

2.2 研究结果分析

以表1的数据为基础，分析了2017年至2025年新能源汽车产业发展对汽车市场整体油耗贡献的影响，如图1所示。其中，2017年至2021年是基于实际数据的分析，2022年及以后则是基于预测数据的分析。可以得出，从2017年至2020年，新能源汽车产业发展对油耗总的贡献在1 L/100 km左右，对CAFC油耗的贡献在0.8 L/100 km，而从2021年起，新能源汽车产业发展对油耗总的贡献就超过2 L/100 km左右，最大能达到2.82 L/100 km，对CAFC油耗的贡献（ΔFCCAFC）也都超过了1.8 L/100 km，最大能达2.27 L/100 km。

表1 用于测算新能源汽车发展对油耗影响的数据输入

图1 新能源汽车产业发展对油耗的贡献

其原因是2021年前，新能源汽车整体占比小，但是2021年由于新能源汽车得到了迅猛发展，其比例从2020年的6%跃升到16%，对油耗的贡献也迅速提高。如果2022年和2023年新能源汽车能稳步增长（新能源汽车放大倍数下降稍缓），其对油耗的贡献将持续增大。随着2024年和2025年新能源汽车放大倍数和比例要求的进一步调整，新能源汽车产业发展对油耗的贡献较2023年可能会呈下降趋势。

图2所示是在双积分政策下，市场传统燃油汽车实际平均油耗（FCavg）、用于计算CAFC值的CAFC油耗（FCCAFC）、NEV正积分抵扣后的油耗（FCNEV）及油耗限值的逐年变化。可以得出，各油耗都呈逐年下降的趋势，但是从2020年到2021年传统燃油汽车实际平均油耗和油耗限值有突然增加的现象，这是由于从2021年起，用于测试乘用车油耗的测试工况从NEDC切换为WLTC，使油耗限值从5 L/100 km增长为5.7 L/100 km，传统燃油汽车实际平均油耗也从6.31 L/100 km增长为6.77 L/100 km。

图2 2017年至2025年油耗限值、FCavg、FCCAFC、FCNEV的变化情况

但是，FCCAFC和FCNEV从2020年到2021年却持续而快速地下降，这是因为2021年新能源汽车对CAFC油耗和总油耗的贡献（ΔFCCAFC和ΔFC）分别达到了1.84 L/100 km和2.21 L/100 km，远大于工况切换带来的FCavg增加，所以FCCAFC和FCNEV持续下降，从而造成FCCAFC小于油耗限值的情况。

此外，由图2还可知，FCavg一直高于油耗限值，而FCCAFC和FCNEV在绝大部分年份内都低于油耗限值。油耗限值与三者的具体差值见图3所示，从2017年起FCavg与油耗限值的差距呈逐渐增大的趋势，2020年后FCavg的油耗差距缺口基本维持在1 L/100 km，而FCCAFC与油耗限值在2017年和2018年基本持平，2019年和2020年FCCAFC略高于油耗限值，2020年油耗缺口为0.55 L/100 km，从2021年后FCCAFC将低于油耗限值，CAFC油耗离油耗限值最大将会有1.21 L/100 km的余量，说明从2021年起，从市场整体来看，油耗达标的压力将变小，如果再加上循环外技术，油耗达标压力将大大降低，这可能会降低企业发展汽车节能技术的积极性和紧迫性，可能会影响行业整体的实际油耗水平。FCNEV与油耗限值之差的变化趋势与FCCAFC基本一致。

图3 2017年至2025年FCavg、FCCAFC及FCNEV与油耗限值之差的变化趋势

进一步，以市场整体出发对CAFC积分和NEV积分进行测算，得到积分市场的整体情况，如图4所示。2019年和2020年的市场，因CAFC负积分大于NEV正积分而造成积分缺口，导致积分价格上涨，但从2021年起，由于新能源汽车产业快速发展且具有降低油耗和获取正积分的双重优惠，CAFC积分和NEV积分都是正积分，所以预测今后几年积分市场的整体供应将逐渐富裕，积分价格可能呈现波动性回落的趋势。

图4 基于市场整体测算的CAFC积分和NEV积分