研究背景与目标
在德国政府力争到2045年实现温室气体中性的气候保护目标的大背景下，本研究分析了电子燃料在道路交通中的市场扩张方案，特别是汽油和柴油的价格发展趋势。研究旨在回答以下问题：
- 电子燃料的关键成本组成部分及其中长期成本趋势。
- 电子燃料的可用性及与传统燃料的混合比例。
- 电子燃料份额增加对加油站燃料成本和价格的影响。
- 基于研究结果的政策建议和行动方案。
技术背景：电子汽油与电子柴油
电子燃料（e-fuels）是通过可再生能源电力、水和二氧化碳（CO2）生产的液体燃料，可作为纯燃料或与传统燃料混合使用。研究中重点关注由甲醇合成生产的电子汽油和通过费托合成生产的电子柴油。
关键电子燃料成本组成部分及其驱动因素
电子燃料成本的主要驱动因素包括：
- 电力：占生产成本的最大份额，成本取决于可再生能源发电地点的质量和技术。
- 电解：近年来技术进步显著，预计未来成本将大幅下降。
- CO sourcing：成本占比较大，使用直接空气捕获（DAC）技术的成本目前较高，但未来有望降低。
- 合成：成本相对较低，但对整体成本影响较小。
电子燃料当前生产成本的预测
分析多个研究机构的预测，得出以下结论：
- 生产成本随时间下降，长期来看，电子汽油每升成本在1.10-1.63欧元之间，电子柴油每升成本在1.22-1.80欧元之间。
- 生产成本高度依赖于生产地点，不同地区的成本差异显著。
- 学习曲线效应和规模经济将推动成本下降，尤其是DAC过程。
电子燃料的长期成本范围
基于文献综述，推导出电子燃料的长期生产成本范围为：
- 电子汽油：1.10-1.63欧元/升。
- 电子柴油：1.22-1.80欧元/升。
影响电子燃料产量增加的因素
影响电子燃料产量增加的因素包括：
- 产能建设速度和生产成本降低。
- 研发进步和技术成熟度。
- 监管框架和投资风险。
电子燃料的可用性
全球电子燃料的年产量潜力（87,000太瓦时/年）超过当前全球化石燃料的最终能源消耗量，表明生产潜力充足，主要限制因素在于监管和政治框架。
电子燃料与化石燃料的混合路径
假设电子燃料与常规燃料的混合将随着市场增长和可用性同步进行，并遵循S型曲线发展：
- 汽油燃料混合物：从2045年起，电子汽油将完全替代化石汽油。
- 柴油燃料混合物：从2045年起，电子柴油将完全替代化石柴油。
消费者价格组成部分的假设
加油站中的消费者价格包括：
- 增值税（VAT）。
- 能源税。
- 分销成本。
- 批发油价和柴油价格。
- 生物燃料比例。
消费品价格随着不断上升的e-fuel混合量的演变路径
- 汽油燃料混合物的消费者价格在市场推广阶段影响微乎其微，长期来看可能低于当前价格水平。
- 柴油燃料混合物的消费者价格长期处于过去柴油价格的范围内。
税收对燃料价格的影响
能源税对电子燃料和燃料混合物的消费者价格有重大影响：
- 基本情景下，假设能源税改革后，电子燃料的能源税将大幅降低，长期供应价格将下降约35%。
- 若缺乏能源税改革，燃料混合物的价格可能显著高于当前水平。
建议
- 执行欧盟能源税指令的改革：降低电子燃料的能源税，消除低碳燃料的税收障碍。
- 拓展电子燃料进出口的国际合作伙伴关系：建立战略伙伴关系，支持全球电子燃料市场发展。
- 使对电子燃料的投资更具吸引力：简化授权程序，消除行政障碍，推动研发计划和市场扩张支持计划。
结论
电子燃料市场扩张将逐步推动燃料价格下降，长期来看可能低于当前水平。政策支持和国际合作是推动电子燃料市场快速增长的关键因素。
