在汽車生產過程中，關鍵部件、車體、電池、電機等制造需要消耗大量的礦產資源，以碳鋼、鎂、鋁、鋰、稀土、鉑等為代表的礦產資源儲備、產能、技術水平狀況對汽車產業發展的重要性將日益凸顯。

為了積極應對汽車工業快速發展所面臨的能源和資源問題，需要對中國車用能源和資源的利用現狀、未來面臨的挑戰及發展路徑等進行綜合研究。

一、中國汽車保有量現狀和發展趨勢

隨著經濟的快速發展，中國人民生活水平已有了長足的進步，汽車普及率也一路走高，2016年，汽車產銷量創歷史新高，分別達到2811.9萬輛和2802.8萬輛，連續8年位居全球第一，汽車保有量達到1.94億量，千人汽車保有量達到142輛。如果以人均國內生產總值（人均GDP）作為衡量經濟發展水平的指標，從世界各主要國家經濟發展水平與汽車保有量的發展走勢來看，隨著經濟發展，汽車普及率的上升是必然趨勢。相比于發達國家，中國的人均GDP和汽車普及率均處于較低的水平，家庭轎車（即私家乘用車）尚未大規模普及，千人汽車保有量僅約為1921年美國和1975年日本的水平，隨著人均GDP的提高，未來汽車保有量還將有較大的增長空間。

民用汽車可細分為乘用車、大型客運汽車和貨運汽車三類。一般來說，一個國家或地區的未來汽車保有量水平與社會經濟、人口和城鎮化密切相關。歷史數據和國際經驗表明，乘用車保有量與人均GDP的關系近似呈「S型」曲線的形狀，可以采用Gompertz曲線方程進行預測，大型客運汽車和貨運汽車的保有量主要和經濟總量相關，可采用彈性系數法對中國未來大型客運和貨運汽車保有量增長情況進行分析。

基于以上方法，清華大學中國車用能源研究中心開發了中國汽車保有量預測模型。該模型計算結果顯示：

我國民用汽車保有量將持續增長，乘用車保有量到2030年可達到3.8億~4.2億輛，2050年達到5億~6億輛；

大型客運汽車、貨運汽車保有量將在2040年分別達到440萬輛和3750萬輛的峰值水平，繼而有所下降，至2050年分別達到430萬輛和3680萬輛。

綜合以上預測結果，中國汽車保有量到2030年將達到4.2億~4.6億輛，到2050年將達到5.4億~6.4億輛（見圖1），2030年和2050年的千人汽車保有量分別約為300輛和400輛。

圖1我國汽車保有量預測（2015—2050）

注：帶狀圖表示汽車保有量預測范圍，由于未來經濟、人口和城鎮化率等驅動因素的不確定性，未來汽車保有量的預測存在一定變動范圍

二、中國車用能源消費現狀和需求分析

汽車保有量急劇增加引起了車用燃料消耗量的快速增長，并逐步成為石油能源消耗的主體，除少量替代用燃料之外，目前中國車用燃料仍然來自于石油煉制的汽油和柴油。

2016年，中國石油表觀消費總量約為5.56×10^8t，全年汽油消費總量為1.19×10^8t、柴油消費總量為1.63×10^8t[4]，交通領域石油消費占比接近50%，其中近80%被汽車所消耗。

自產石油能力近年來保持在2×10^8t左右。車用燃油隨著汽車保有量的增長而迅速增長，帶動了石油對外依存度持續上升，2016年石油對外依存度達到64.4%[4]。

未來中國汽車保有量將進一步提升，車用燃料供需矛盾將進一步凸顯。需要多渠道尋找和形成多元化的車用能源供應方式，降低汽車對汽柴油的依賴程度，保障石油安全。

（一）不考慮新能源汽車大規模發展和燃料替代的車用成品油需求預測

如果不考慮新能源汽車大規模發展和燃料替代的作用，假設未來汽車技術仍以傳統內燃機動力為主、電動化率并無顯著提升，那么即使考慮汽車燃油經濟性水平持續改善、乘用車使用強度降低、繼續優化公共客運和大力改進貨運車隊管理等影響因素，短期來看，中國車用成品油需求量仍呈持續增長的趨勢。

未來道路交通中乘用車保有量的增長是汽油消費量增長的主要驅動力。2020年汽油消費將達到1.88×10^8~1.98×10^8toe（tonsofoilequivalent，噸油當量），預計在2030年左右達到峰值2.35×10^8~2.60×10^8toe，在運輸結構優化、強度降低及能效提高等共同作用下，2050年可降至1.86×108~2.27×10^8toe。

目前柴油主要消費在道路營運客車和貨運中，其需求與經濟轉型和產業結構調整之間關系密切。按當前的發展情況來看，增加的貨運周轉量所帶來的柴油消費增加，可被能效提高所補償，未來柴油的消費量增速放緩，2020年達到1.62×10^8~1.70×10^8toe，預計2030年前后達到峰值1.60×10^8~1.77×10^8toe，2050年可降至1.32×10^8~1.62×10^8toe。

綜合以上預測結果，2020年、2030年、2050年中國車用成品油需求分別達到3.50×10^8~3.68×10^8toe、3.95×10^8~4.37×10^8toe、3.18×10^8~3.89×10^8toe。

（二）新能源汽車的發展和燃料替代對車用成品油替代效果

新能源汽車使用電機驅動，能量轉化效率高，能夠有效降低石油資源消耗量，是實現燃料替代、節約能源的有效途徑。在政策的大力推動下，中國新能源汽車發展形勢喜人，2016年年銷量已突破50萬輛，居世界第一位[5]，根據《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012-2020）》，力爭到2020年新能源汽車累積產銷量達到500萬輛。

隨著新能源汽車技術進步、成本下降及基礎設施的不斷完善，新能源汽車市場份額將快速增長，電動汽車將逐步替代部分乘用車和大型客車，燃料電池汽車將逐步替代部分乘用車和部分大型客運和貨運汽車。如果新能源汽車得到大力發展，根據模型測算結果，2020年、2030年、2050年將可分別替代成品油9.33×10^6toe、5.71×10^7toe、1.87×10^8toe左右。新能源汽車大力發展時的占比，如表1所示。

表1新能源汽車大力發展時的占比

發展天然氣汽車，對改善目前交通部門的能源結構、實現汽車燃料結構的多樣化、低碳化轉型有著重要意義，《節能與新能源汽車技術路線圖》重點提出了適度推動以天然氣為主的替代燃料商用車穩定發展。2015年，中國天然氣汽車保有量約為500萬輛，位居世界第一，替代了約1.5×10^7t汽油和8×10^6t柴油的消費。

隨著國家對天然氣汽車的逐步重視，未來天然氣汽車的成品油替代作用將愈加顯著。在這種情景下，預測2020年減少成品油消費量4.4×10^7toe左右；2030年之后，受新能源汽車、其他液體燃料等發展的影響，天然氣汽車增長速度減緩，2050年其替代成品油消費量預計為4.3×10^7toe左右。

其他液體燃料如燃料乙醇、生物柴油等生物燃料，燃料甲醇、煤制油等煤基燃料具有明顯的石油替代效應，能夠降低車用燃料對石油的依賴。2015年，液體燃料替代成品油約8.45×10^6t，隨著替代燃料的使用范圍不斷拓寬，根據我國能源結構、國家相關能源發展規劃及鼓勵政策，結合各種替代燃料的發展態勢，近中期生物燃料、煤制油等將獲得進一步推廣，液體燃料使用量保持上升的趨勢不變。

圖2大力發展燃料替代與新能源汽車對汽車成品油需求削減量的貢獻

注：目標情景量即考慮新能源汽車的發展和燃料替代的效果后的成品油消費量

遠期來看，受技術、原料以及新能源汽車發展的影響，其消耗量增長趨勢變緩，2050年預計可替代成品油約3.3×10^7t。大力發展燃料替代與新能源汽車對汽車成品油需求削減量的貢獻情況，如圖2所示。

三、中國車用礦產資源利用形勢和發展趨勢

（一）車用鋼材供應充足，高強度鋼前景樂觀

未來一段時期內，鋼材仍將是中國汽車車體制造、零部件制造等方面的主要原材料。在汽車行業中，鋼材料在所有同類用途材料的使用率占比仍將保持在60%~70%，就目前產能而言，車用鋼材供應充足。

隨著汽車輕量化趨勢的到來，高強度鋼材料也將成為汽車行業采用的主要材料，當前中國高強度鋼在汽車制造中的總體應用比例保持在50%左右，盡管應用比例與國外差別不大，但用鋼的強度級別與國外仍有一定差距，尤其是超高強度鋼用量很少。

隨著國內對高強度鋼需求的提高，相關廠商正加大研發力度，努力提升技術水平和產品性能，未來車用高強度鋼的應用比例和強度級別將逐步提升。

（二）車用鎂資源量較低，產品性能有待提升

鎂合金鑄件是汽車輕量化的一種關鍵材料。發達國家平均每輛汽車使用的鎂合金約為10kg，而中國平均不到1.5kg。根據技術路線圖，中國單車平均用鎂量在2020年、2025年、2030年分別達到15kg、25kg、45kg，結合汽車產銷規模，預計當年在汽車產業上的鎂合金總量將分別達到4.5×10^5t、8.8×10^5t、1.71×10^6t。中國鎂合金加工產品在尺寸精度、內在質量及性能穩定性方面相比國外仍有較大差距，性能仍有待提升。

（三）鋁資源對外依存度高，面臨多種挑戰

鋁合金是實現汽車輕量化的重要途徑。鋁是中國大宗緊缺礦種之一，截至2015年年底，查明儲量4.71×10^9t，僅居世界第7位，對外依存度超過40%，進口比例過大導致我國鋁制品有關行業易受出口國政策影響。

中國是鋁生產和消費大國，近年來鋁材的產量呈穩定上升態勢，但與發達國家相比，平均每輛汽車的用鋁量為105kg，較之于發達國家140~150kg的水平仍有不小差距，預計到2030年將超過350kg。

此外，當前國內鋁行業能耗較高、排放較大、污染嚴重，鋁合金零部件技術性能有待提升，未來車用鋁合金的應用面臨許多挑戰。

（四）鋰資源供應不足，短期約束明顯

鋰離子電池的正極材料由鋰的氧化物制造而成，電池能量密度高、壽命周期長，是電動汽車動力電池的核心材料。2015年中國鋰資源已探明儲量約5.1×10^6t，位列全球第5位，但鹽湖型儲量超過80%，開采加工難度大，長期以來年開采量只占世界總量的5%，關鍵鋰材料和產品依賴國外進口。

隨著新能源汽車產業的興起，鋰資源下游需求將大幅增長，而上游鋰礦開發卻受制于資源、技術等因素，短期內無法快速擴產來擴大供給，鋰產業亟待突破。

（五）稀土儲量豐富，供應能力充足

稀土是混合動力車和電動車所采用的電機和電池的關鍵原料，在新能源汽車制造過程中的作用無可替代。中國是世界稀土資源儲量大國，2015年總儲量約5.5×10^7t（以稀土氧化物REO計），占世界總儲量的44%，且具有礦種和稀土元素齊全、品位高及礦點分布合理等優勢，就目前產能而言，完全可以滿足新能源汽車未來的發展目標。

按照稀土行業「十三五」規劃，未來合理開發、有序生產、高效利用、科技創新、協同發展的稀土行業新格局形成后，將為新能源汽車產業的發展提供有力支撐。

（六）鉑資源緊缺，長期制約凸顯

鉑族金屬主要應用于燃料電池和催化式排氣凈化器，是汽車產品中最昂貴的材料之一。中國是世界第一大鉑消費國，需求逐年增長，2013年消費量達73.1t，而中國每年鉑族金屬礦產量只有2~3t，遠遠不能滿足國內需求，除再生資源回收外，進口成為滿足鉑族金屬需求的主要途徑。鉑資源的匱乏和昂貴成本直接制約了燃料電池的大規模商業化應用，隨著中國汽車規模的不斷擴大，鉑使用量將不斷增加，鉑資源對外依賴程度將進一步提升。

四、政策建議

（一）明確技術路線圖，區分近中期和遠期戰略發展重點，分階段、多元化推進不同汽車技術路線

堅持發展電動汽車，兼顧高效發動機、混合動力汽車、替代燃料汽車、氫能和燃料電池方面的技術。同時，注重對技術交叉融合創新的引導，加強新能源汽車與可再生能源、智能電網、智能交通、智能互聯網的聯動和融合發展，進行較為系統性的政策設計。

（二）加強新能源汽車基礎設施建設，做好頂層規劃，完善政策支持體系

新能源汽車發展與新型城鎮化建設、智能電網建設、交通樞紐規劃、區域經濟規劃、通信網絡等互相融合。加快充電基礎設施建設，鼓勵中石化、中石油等油氣供應企業和社會資本進入充電基礎設施建設與服務領域。加大充電基礎設施建設財政補貼力度。

（三）著力進行輕量化材料制造領域產業升級，加大自主創新，提高產品性能

加快建立自主研發體系，采用產學合作的模式，加快開發新型的適合汽車輕量化需求的新產品。著力降低高強度鋼、鋁合金和鎂合金的生產制造過程中的污染物排放強度，提高產品應用的安全性，降低單位產品的生產成本。

（四）促進礦產資源的合理開發和有效利用，優化相關礦產資源使用結構，最大限度發揮我國礦產資源的經濟和環境效益。