霧霾圍城：成因與對策

隨著1月初以來在中國中東部持續(xù)出現(xiàn)的霧霾天氣，PM2.5越來越成為公眾關(guān)注的焦點。陰霾的天空、增加的呼吸道疾病、以北京為代表的多個城市的PM2.5爆表現(xiàn)象，讓更多的人關(guān)注空氣質(zhì)量。

從中國能源消費結(jié)構(gòu)、減排標準、汽車擁堵情況等長期因素和鋼廠排放等短期因素出發(fā)，不難找到近期霧霾天氣出現(xiàn)的主要原因，為此我們可以有針對性的提出一些解決措施。

一次能源消費過分依賴煤炭

中國能源結(jié)構(gòu)中過度依賴煤炭消費，而燃燒煤炭帶來的環(huán)境污染問題是我國經(jīng)濟發(fā)展過程中的沉疴痼疾。從國內(nèi)各省市來看，內(nèi)蒙古、河北、山西等北方省份對煤炭消費量偏高，且主要集中在北京周邊地區(qū)（圖1和圖2）。雖然北京煤炭消費量不大，但周邊省市的大量燃煤消費帶來煙塵及污染氣體排放，可能使得近年來空氣質(zhì)量每況愈下，北方地區(qū)甚至連續(xù)出現(xiàn)霧霾。

對于占煤炭消費48%的電力和熱力供應(yīng)行業(yè)，北京周邊地區(qū)與北京對排放標準的要求也有較大差距。我國標準中分為電站鍋爐（燃煤、煤粉、燃油、燃氣的發(fā)電設(shè)備）和工業(yè)鍋爐（除發(fā)電外的工業(yè)、城市供暖等設(shè)備），鍋爐排放的爐料燃燒后的未經(jīng)完全處理的氣體流向大氣，則會帶來污染。

我們比較了北京和周邊城市石家莊的鍋爐大氣污染物排放標準，從PM、二氧化硫、氮氧化物、煙氣指標角度（其中PM2.5主要組成部分煙塵北京的限值為30mg/立方米，而石家莊為100mg/立方米）來看，北京都比其他城市要求更高的環(huán)保標準，所以長期來看，北京城市的空氣質(zhì)量還需要周邊省份提高環(huán)保標準來支持。

汽車行業(yè)是又一“罪魁禍首”

油品質(zhì)量標準提升的滯后以及自有發(fā)動機和尾氣處理技術(shù)的相對落后，是全國范圍內(nèi)提高汽車排放標準緩慢的根本原因。此外，在限購政策下，汽車能效提高放緩的隱憂不可忽視。

由于環(huán)保標準的制定和全國推廣相對落后，北京周邊省份的排放標準與北京相距甚遠，進一步加劇了北京的霧霾天氣。盡管北京于2013年2月起實行京V排放標準（等同于歐V標準），但是北京周邊省份的標準相對落后：輕型汽油車方面，全國仍采用國IV標準（等同于歐IV標準）；柴油車方面，目前全國仍為國III排放標準，國IV標準有望于2013年7月起實行。（表1）。

比較起來看，國IV標準NOx排放限額和PM排放限額分別比國V標準高30%和4倍以上。因此，盡管北京已開始實行京V標準，但是周邊地區(qū)仍然較滯后的排放標準導致空氣質(zhì)量難以明顯改善。

油品質(zhì)量標準提升的滯后以及自有發(fā)動機和尾氣處理技術(shù)的相對落后，是全國范圍內(nèi)提高汽車排放標準緩慢的根本原因。

油品質(zhì)量標準提升的滯后是排放標準提高緩慢的原因之一。北京目前施行的是汽油柴油的京V標準，其中與汽車污染物排放最相關(guān)的硫含量指標，京V要求限定在10ppm，與歐V標準和日本的標準一致，略好于美國30ppm的標準。而汽柴油的國Ⅳ標準硫含量限定為50ppm，且目前僅在上海、廣州、南京以及江蘇、浙江等省市實施，全國其他地區(qū)仍在國Ⅲ階段。

其中國Ⅲ汽油對硫含量的限定為150ppm（對應(yīng)歐Ⅲ標準），是京V、歐洲、日本標準的15倍，美國標準的5倍；國Ⅲ柴油對硫含量限定為350ppm，是京V、歐洲、日本標準的35倍，美國標準的10倍以上。因此，由于北京周邊省份的成品油質(zhì)量仍執(zhí)行國Ⅲ標準（有些地區(qū)的劣質(zhì)汽柴油甚至還處于國Ⅱ標準），油品質(zhì)量與國際標準比嚴重落后，僅靠北京升級油品質(zhì)量，難以改善霧霾情況。

我國自有發(fā)動機及尾氣處理技術(shù)相對落后是排放標準緩慢的另一原因。在汽車發(fā)動機領(lǐng)域，如果從目前的國Ⅳ標準統(tǒng)一升級到國Ⅴ，需要升級汽車ECU（發(fā)動機電子控制單元，對發(fā)動機點火、空燃比、怠速、廢氣再循環(huán)等多項參數(shù)進行控制），但是ECU單元技術(shù)基本掌握在外企手中，國內(nèi)企業(yè)在這方面基本是一個空白。

在柴油機領(lǐng)域，如果從目前實行的國Ⅲ標準升級至國Ⅳ標準，我國自主研發(fā)技術(shù)難以適用。具體來說，國Ⅲ標準下，中國重汽自主研發(fā)的直列泵+EGR技術(shù)相比外資的高壓共軌技術(shù)具有成本優(yōu)勢，受到自主品牌的青睞。然而在國Ⅳ標準下，這種技術(shù)的燃油經(jīng)濟性差、故障率高，且需要現(xiàn)有發(fā)動機的大幅改造。

此外，原本為了解決城市交通擁堵問題，部分城市2011年開始出臺的限購汽車政策后，人群消費選擇開始逐漸由小排量汽車向中大排量汽車傾斜。測算結(jié)果顯示，近來國內(nèi)汽車平均排量的下降趨勢變緩，進入2012年后尤為明顯。

北京“城市病”襲來

近年來，汽車市場快速繁榮，部分城市的汽車擁有量相對飽和，由此帶來嚴重環(huán)境污染。

北京市單位公路里程的汽車承載量高達220輛，上海、天津居其次，同時北京周邊省市的汽車保有量也相對較高。據(jù)環(huán)保部引用的研究表明，機動車已經(jīng)成為北京市大氣污染物的主要來源，排放了全市58%的氮氧化物、40%的揮發(fā)性有機物和22%的細顆粒物（PM2.5）。

城市內(nèi)高密度的汽車承載量使得道路擁堵幾率更大，汽車低速行駛導致燃料燃燒和廢氣處理低效運行，帶來的空氣污染不可小覷。測算可知，與國外比較而言，全國平均的單位公路里程汽車承載量雖并不算高，但各省市兩極分化嚴重，如北京、天津等霧霾籠罩地區(qū)公路汽車密度顯著高于國內(nèi)外水平（圖3）。

短期與鋼廠排放有關(guān)

作為PM2.5另一來源，近期鋼鐵行業(yè)部分鋼廠可能為縮減成本而關(guān)閉環(huán)保設(shè)備。2012年冬天，鋼鐵行業(yè)的不景氣積重難返，但受基礎(chǔ)建設(shè)的拉動作用和備庫需要，北京周邊的部分鋼廠為了節(jié)約成本，可能在增產(chǎn)的同時關(guān)閉了凈化減排裝置，更是加大了污染物的排放。

我國鋼鐵行業(yè)的現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特點多以高爐長流程為主，而其鐵前系統(tǒng)中燒結(jié)鐵礦脫硫、焦爐煉焦、高爐除塵的大量粉塵，以及煉鋼過程中轉(zhuǎn)爐效率偏低的除塵過程，使得排放不達標粉塵流入了大氣。

雖然長期來看，節(jié)能減排與環(huán)保生產(chǎn)一直都在不斷落實中，但目前河北省內(nèi)仍約有全國四分之一的煉鋼產(chǎn)能。

應(yīng)急三舉措

針對如上分析，建議采取如下方法：

從根本上解決霧霾問題并非一朝一夕之事，但是短期內(nèi)，我們認為可以實施的應(yīng)急措施如下：

1.加強對鋼廠環(huán)保方面的監(jiān)管，對嚴格執(zhí)行凈化減排、排放物符合環(huán)保標準的鋼廠給予一定補貼。在鋼廠利潤下滑、競爭加大的局面下，盡可能節(jié)約成本而忽略對環(huán)境污染的“外部性”考慮可能是多數(shù)企業(yè)的選擇。因此，只有加強監(jiān)管，并對因嚴格執(zhí)行減排的企業(yè)給予補貼，才能引發(fā)行業(yè)進入良性競爭。

2.加強對北京市內(nèi)公務(wù)車限行的實行力度。北京的公務(wù)車占比在全國處于最高水平，限制部分公車出行的舉措可以有效降低汽車尾氣的排放，也會減緩道路的擁堵。

3.恢復(fù)對小排量汽車的優(yōu)惠補貼，使得消費傾向再次轉(zhuǎn)向小排量節(jié)能型汽車。汽車限購自是不可替代，而加大對小排量汽車購買的優(yōu)惠補貼政策可使得消費傾向再次轉(zhuǎn)向小排量節(jié)能型汽車，降低汽車平均排量，使得幾近停滯的汽車能效提高得以持續(xù)，如可以考慮恢復(fù)2011年停止的對1.6升以下排量乘用車購置稅優(yōu)惠政策，或者加大節(jié)能惠民補貼額度等，均是當前行之有效的改善途徑。

根本解決之道

冰凍三尺非一日之寒，為山九仞也絕非一日之功。遠期來看，更重要的是，需要進行一些結(jié)構(gòu)性的調(diào)整，從而根本性地降低北京的霧霾天氣。事實上，能源“十二五”規(guī)劃首次在能源領(lǐng)域提出PM2.5在“十二五”時期減排30%，以及未來一次能源中煤炭占比的顯著下降，均顯示政府從根本上解決問題的決心，現(xiàn)在尚需各行業(yè)積極推進。

具體的可行措施如下：

1.推進更高汽柴油標準在全國范圍內(nèi)的普及。這里面包括兩方面：

一方面，盡管煉廠確實需要進一步投資以推動油品質(zhì)量升級，但投資量并不像市場擔心得那么大。雖然我國大部分地區(qū)煉廠目前只供應(yīng)國Ⅲ標準的油品，但是在2009年-2010年經(jīng)歷了一輪加氫裝置（主要用于脫硫）的投產(chǎn)高峰后，目前沿海地區(qū)煉廠以及內(nèi)陸新建煉廠的加工能力已基本符合國Ⅳ，其他煉廠符合國Ⅲ標準。只是因為目前國家沒有要求生產(chǎn)國Ⅳ標準的油品，很多煉廠仍生產(chǎn)國Ⅲ油品。

我們估算符合國Ⅳ標準的煉廠約占中國煉油產(chǎn)能的65%左右，而2012/13新煉廠的投產(chǎn)以及對老舊裝置的關(guān)閉，符合國Ⅳ標準的煉廠占比還將增加。因此，如果將全國所有煉廠的油品質(zhì)量標準統(tǒng)一升級到國Ⅳ標準，我們預(yù)計需要的再投資為750億元-1000億元。而且，如果進一步從國Ⅳ升級至國Ⅴ標準，所需的投資不大，約500億元。

另一方面，理順成品油定價機制，積極引導煉廠生產(chǎn)更高等級油品。同時，政府也可以考慮降低高等級油品稅收，以鼓勵百姓消費更清潔的油品。盡管煉廠具備生產(chǎn)更高等級油品能力的情況下，但是由于增加脫硫流程和購買氫氣會導致企業(yè)成本的提高，在成品油定價機制不順暢的情況下，企業(yè)難以通過更高售價將成本傳導，造成虧損。

理順成品油定價機制，煉廠將更有動力生產(chǎn)更高等級油品。以海南國Ⅲ、上海滬Ⅳ與北京京Ⅴ汽油為例，從國Ⅲ汽油升級為國Ⅳ，居民約承擔0.22元/升的價格上升，從國Ⅳ到國Ⅴ，居民要再承擔額外的0.02元/升。汽油零售價的上漲勢必會打擊終端消費者的需求，對此我們建議政府可以考慮降低對高等級油品的稅收，以鼓勵百姓消費。

2.改進發(fā)動機和汽車相關(guān)零部件，推進國IV及國V標準在全國范圍內(nèi)的普及。對于汽油車，可以積極引入國外汽車制造商的ECU單元技術(shù)。對于柴油車，我國自主發(fā)動機技術(shù)直列泵+EGR很難在更高的標準下達到要求，商用車及重型柴油機制造商可以選擇使用高壓噴射系統(tǒng)的EGR，其初期投入成本較低；或者使用對發(fā)動機改造較小且燃油經(jīng)濟性好的SCR系統(tǒng)。

3.提高對供電和供熱企業(yè)鍋爐的排放標準，縮小地區(qū)間差異。一方面，這需要企業(yè)改進燃煤設(shè)備，其中流化床燃燒技術(shù)、低氮燃燒器技術(shù)可以提高燃燒效率減少二氧化硫、氮氧化物的排放，煙氣脫硝裝置中可采用SCR技術(shù)。由于企業(yè)投資大、周期長，政府可以考慮通過深化脫硫脫硝電價改革，進一步提高脫硫脫硝電力企業(yè)的上網(wǎng)電價，以積極引導企業(yè)的設(shè)備改造升級。

4.大力發(fā)展公共交通，可有效降低城市道路汽車擁擠，減少尾氣排放。具體而言，保持現(xiàn)在軌道交通黃金期的建設(shè)開通速度，提高中心城軌道交通線網(wǎng)密度，使得部分路段擁堵不堪的窘境有所緩解（比如地鐵部分路段滿載率已達120%至140%），引導民眾出行選擇公共交通設(shè)施。

作者為中金公司研究部董事總經(jīng)理