美国是全球最大的石油消费国,2010年消费量为8.5亿吨,原油进口依存度为60.1%。同时,作为军事强国,2008年美国军事用油达1840万吨,占其当年石油消费总量的2.18%,美国国防部为全球最大的单一石油消费机构。在各类石油产品中,军方消费最多的是喷气燃料,主要包括JP-8和JP-5两种,在过去10年中,每年的消费量为1亿桶左右。军用喷气燃料比普通商业喷气燃料有更高的质量要求。目前,美国国内军用喷气燃料产量只能满足军方50%左右的需求,其余须从国外进口。在军事用油支出方面,2000年用油支出占美国国防预算的1.2%,随着油价的上涨和自身消费量的合理增加,2008年上升到3%。在此期间,国防预算仅增加一倍,而用油成本增加了近400%,用油支出的快速增加给国防部乃至美国政府造成了一定的财政负担。本文拟对美国军事用油现状进行梳理和分析,以期对我国石油安全和国防能源安全工作有一定的启示和借鉴作用。
一、美国军事石油需求状况
1.军事能源需求量巨大,石油所占比例超过80%
美国掌控着全世界最强大的军事力量,运营着一个庞大的军事物流和战斗机器,拥有为数众多的车辆、舰船、飞机等各类运输和作战装备。随着现代战争的发展,美军将全球打击、快速打击置于未来军事战略发展的重要位置,重点培育空战能力、发展壮大空中打击力量。以战略投送能力为例,截至2007年底,美空军拥有各类运输机1290架、空中加油机695架、由国民警卫队和民航后备队运营的飞机1553架;在海军方面,截至2008年底,美军事海运司令部共有各类舰船169艘、紧急情况下可随时调用的商业大型运输船只192艘[1]。伴随军队越来越广泛的机械化和高度的机动化,军方的能源消费量与日俱增。美国能源信息署(EIA)的统计显示,美军每年的能源消费量要比美国部分州的消费量高出很多,甚至比部分国家和地区的能源消费量还要高,军方已经成为美国乃至全球最大的单一能源消费部门[2](见表1、表2)。
虽然军方消费的能源种类很多,但是其中80%以上属于石油产品或者由石油间接提供。以2007年为例(见图1),喷气燃料和柴油分别占53%和19%,天然气占8%;虽然电能的份额只有12%,但是军方使用的电能90%以上是由柴油发电提供的。因此石油是军方使用最多和最依赖的能源,可以说石油是军事装备的动力源泉。
目前,除部分核动力航空母舰和潜艇外,现代化大型运输和作战装备都是高油耗设备[3]。例如,美国小鹰号航空母舰群油耗为1200吨/小时,其每次出航要储备燃油7800吨,喷气燃料5900吨;一艘常规动力航空母舰油耗为16.8吨/小时,日常训练状态下常规动力军舰油耗为6.8吨/小时;M1A1主战坦克油箱容量为1900升,耗油量约为1吨/小时。各类军用飞机的耗油量更是惊人,战斗机载油系数一般在0.20.3,例如,B-52载油量最高可达100吨,燃料单耗巨大。美国部分军用飞机的耗油指标见表3。
2.军事用油短期内受军事活动影响显着,长期呈稳定增长态势
美国国防部下属机构国防能源保障中心(DESC)负责美军用油事务的“统购统消”[4]。受军方装备不断更新换代和军事活动的影响,DESC每年购买的石油量都会有所差异。近10年来,美国军事用油量呈现稳定增长趋势,其中以2002年增长幅度最大,2002-2004年消费量较高。这主要是受“9·11”事件之后反恐等军事活动增加和伊拉克战争的影响。但美国军事用油量在美国石油消费总量中的比例相对稳定,2002年后基本维持在2%左右(见图2)。美国遭受“9·11”恐怖袭击之后,2002年美军方进行了一系列的军事反恐行动,军事用油总量达到1836万吨,相比2001年的1514万吨上涨了21.3%。2003年伊拉克战争爆发,美军事用油总量继续增加,达到1980万吨,成为近10年来的军事用油高峰。2005年后,随着伊拉克战争的缓和,美军事用油量逐渐趋于正常,2005-2009年年均增长仅为1%。
按照美国国防部的规定,石油是美军在战争中的指定动力能源[5]。当战争爆发时,军事用油会迅速增加。例如,二战期间,美军耗油量占全国消费的33%;在阿富汗战争中,从美国本土军事基地起飞执行任务的B-2A轰炸机,往返一次耗油高达300吨;2004年伊拉克战争期间,有机构预测军方每天的石油消费量达42万吨[3]。
总之,在和平时期,随着现代化大型军事运输和作战装备的研发和相继服役,军事用油需求会稳定增加。一旦爆发战争,军事用油需求会迅速攀升。无论从短期还是长期来看,军事用油的消费需求都具有最大的优先权。因此,美国DESC所购买的石油产品除了满足军事消费外,还要有一定的战略储备,以保证战争爆发时在全球范围内进行军事打击和快速投送。
3.各类油品消费相对稳定,喷气燃料占70%以上的份额
在军事用油中,份额最大的是JP-8和JP-5等喷气燃料和近年来发展的替代喷气燃料,喷气燃料占军事用油总量的70%以上;其次是柴油,占15%20%;然后是汽油等用于一般轻型武器的油品,占10%15%(见图3)。由于不同大型装备对燃料的特殊要求及受限于替代燃料的发展,各类油品所占比例较为稳定。空军和海军消耗绝大部分的喷气燃料;柴油是所有军队的必备燃料,但相对于喷气燃料需求量较少,这是因为柴油需求主要来自陆军,而现代战争更多的是空中打击和远程威慑,所以柴油需求受战争的影响程度小于喷气类燃料,柴油在军事用油中的比例波动也比其他石油产品平缓;汽油及其他油品主要应用于轻型非作战装备。
喷气燃料在各类军事用油中占有压倒性比例,DESC每年购买的喷气燃料超过1000万吨,最高时2002年达到1402万吨,在军事用油中所占比例高达76%。在各类喷气燃料中,JP-8的消费量最大,2002-2008年年消费量均在1000万吨左右,最高时2004年达到1019万吨。JP-8主要用于空军和陆军飞机,少部分用于陆军重型作战装备(例如M1A1和M1A2型主战坦克),JP-8还可作为柴油的替代燃料,可见JP-8在军事用油中的重要地位。用量其次的为JP-5,但随着其成本的增加,其消费量有递减趋势。为进一步保障国防能源安全,近年来发展了替代燃料Alt-jet,随着JP-5价格的上涨,Alt-jet逐渐具有了成本优势,消费量也逐渐增加(见图4)。
4.空军占军方用油的一半以上,机动性用油居显要位置
根据DESC统计数据,空军是最大的耗油用户,每年消耗1000万吨左右,占国防部军事用油总量的55%左右;海军和陆军分别占33%和10%左右;海军陆战队仅消费1%2%。在空军消费的石油中,有很大一部分是为陆军和海军提供运输服务和进行全球范围内的武装力量投送所消耗的[6]。如果能够得到这部分数据,对于研究军事用油非常有意义,但是实际很难获知这部分军事用油的具体消耗量。
在空军的军事用油中,各类运输机和加油机的消费量最大超过50%。以2007年为例,空军消费984万吨石油产品,占国防部军事用油总量的53%。在空军用油消费中,各类运输机和加油机消费533万吨,占空军用油总量的54%;其次是战斗机和轰炸机,分别消费296万吨和69万吨(见图5)。在海军的用油消费中,各类战舰用油最多,大约占41%;其次是海军的各类飞机,占36%左右。陆军军事用油最多的是发电和各类战斗机,超过陆军用油总量的60%,其次是各类陆上战略武器和轻型武器装备,占陆军消费总量的30%以上。
在各类用途的消费中,用于部队的机动性消费超过国防部军事用油的70%,占最大比例;其次为各类基础设施消费,占20%左右。例如,2007年部队机动性用油占73%,基础设施用油占22%(见图6)。
二、美国军事用油的供应和生产状况
1.原油品质不断下降和军事用油标准提高对炼厂提出挑战
美国国内石油产量能满足其消费量的1/3左右,剩余的消费需求要从加拿大、墨西哥、委内瑞拉、沙特、尼日利亚等国家进口来满足。虽然国防部是美国乃至全球最大的单一油品消费机构,但其用油量仅占美国油品消费比例的2%左右,而且国防部作为保障国家安全的特殊部门,一旦发生石油短缺或者爆发战争,其消费需求势必优先于其他部门得到满足。从目前美国军事用油的消费和国内生产及进口状况来看,短期内美国军事用油的供给不会短缺。
美国国内石油生产分为五大产区,按照产量的多少依次为墨西哥沿岸、西海岸、中西部地区、落基山地区和东海岸。在各产区中,除东海岸地区外,其余各地区的产量均高于美国军事用油或与之持平(见图7)。此外,美国大量进口石油,对于美军事用油来说,完全能够满足需求。
随着世界上低硫轻质原油产量的越来越少,原油品质不断下降,众多炼油企业不得不以重质高硫原油为原料进行油品的加工和生产[7](见图8)。原油品质的变化对炼油企业的设备、技术、产能等提出了诸多新挑战,对高标准军事用油生产的影响尤为显着。专用的喷气燃料,特别是军用喷气燃料,其生产工艺过程和油品标准比一般油品要求高[8]。原油品质的不断下降和军事用油标准的不断提高,对炼厂生产成本、加工工艺、炼厂设备等都产生了诸多不利影响。
2.与大型石油公司合作,且其供应量占有较大份额
1976年后,美国不再新建炼油厂,目前全美约有140家炼油厂[9]。2000-2009年,美国炼油厂数量从155家减少至144家,但实际蒸馏能力从1780万桶/日提高到1860万桶/日。其中柴油的生产能力提高最快,目前已达到350万桶/日;煤油和喷气燃料的生产能力为100万桶/日。
DESC的报告显示,2003-2008年,美国军事用油供应商多达百余家,其中壳牌、Valero公司、埃克森美孚和BP公司占其油品供应量的前四位(见表4)。这四家公司在美国经营着近30家炼油厂,原油日加工能力为600万桶。2003-2008年,在美国军事用油中,这四家公司的供应量占用油总量的30%以上,最高时达到41.7%。大型石油公司稳定的生产、可靠的供应、便捷的物流等强大综合实力是军方与其合作的重要依托。
3.炼厂高规格油品产能不足,军方还需进口一半的喷气燃料
根据原油品质的不同,炼厂生产各类油品的比例会有所差别。以墨西哥沿岸(得克萨斯州和路易斯安那州)原油为原料的炼厂生产的油品中,喷气燃料占8%左右、柴油占30%左右[10]。2000-2008年,美军用喷气燃料产量保持在700万吨以上,最高时达到855万吨,但仅占国内喷气燃料总产量的9%11%,占美国油品总产量的不到1%(见表5)。而近年来军方每年消费的军用喷气燃料都在1300万吨左右(见表6),因此国内的生产无法满足国防部的消费需求。为此,DESC不得不从国外购买大量军用喷气燃料。此外,国防部还通过购买品质相对低的商用喷气燃料,经过进一步加工达到军用标准。但无论以怎样的途径,增加成本都是必然的。
三、美国军事用油价格与支出分析
1.用油成本随油价的高位运行不断增加,二者波动趋于一致
虽然军事用油具有诸多不同于一般石油消费品的特殊性,但美国军方通过DESC全权代理的方式将军事用油与石油市场紧密联系起来。2000-2008年国防部军事用油支出、每桶军事用油平均成本和WTI油价三者的变化趋势基本一致(见图9)。
近年来原油价格的快速上涨使得国防部的军事用油支出从2000年的36亿美元增加到2008年的180亿美元,增长了约500%,而实际购买油品数量仅增加了30%,原油价格上涨成为拉动美军事用油支出增加的最大因素。对比分析国防部军事用油的消费量和军事用油支出的年度变化,油价对于国防部军事用油支出的拉动作用是显而易见的(见图10)。就各油品类型来看,2000-2008年,无论是各油品的单项成本还是价格均与油价的变动趋势基本吻合(见图11)。以目前的消费速度(不爆发大规模战争)计算,油价每上涨10美元/桶,军事用油支出将增加15亿美元左右。
因此,本文认为,虽然国防部由于其肩负的使命而具有不同于一般消费部门的特殊性,军事用油也因此被视为一种特殊的用油需求,但实际上,美国军事用油市场只是世界石油市场的一个组成部分。
2.用油支出迅速增长,给国防预算造成一定经济负担
2000-2008年,随着油价的逐步走高和用油量的增加,美国军事用油支出无论是绝对量还是相对量都不断增加。在绝对量方面,军事用油支出从36亿美元增加到180亿美元,增加幅度高达约500%,年均增长22.2%;同期,国防预算从2945亿美元增加到5946亿美元,增加幅度为202%,年均增长为9.2%(见表7);军事用油支出的增长速度远远快于国防预算的增长速度。在相对量方面,2000-2008年,军事用油支出在国防预算中的比例由1.2%提高到3.0%(见图12),是国防预算中增长速度最快的项目之一,成为影响国防预算的重要因素。
为了保持军队战斗力,维护国家安全,国防部在未来的预算中不得不增加军事用油支出,军事用油支出的增加不仅会给国防部造成财政负担,也将给整个政府部门造成严重的财政负担。
以喷气燃料为例,2000-2007年,国防喷气燃料消费量从7720万桶增加到1.01亿桶,年均增加5%;喷气燃料价格从34.89美元/桶上涨至80.99美元/桶,年均上涨12.8%,以此推算,2020年喷气燃料支出将达到739亿美元。如果将油价和消费的增长速度减半,即油价年均上涨6.4%,消费量年均增加2.5%,那么2020年国防喷气燃料支出也将达到252.8亿美元,比2007年国防预算中的日常运营预算还要高(见图13)。按照上述假设,仅喷气燃料的支出就将给国防预算造成巨大压力。届时国防部将面临两难的境地,如果没有足够的资金保障军队的军事用油需求,那么军队的战斗力将减弱,国家安全也因此面临威胁,如果要满足军队军事用油的需求,则将给国防部乃至整个政府预算带来沉重的财政负担。
3.价格对美军石油消费需求的影响不大,军事用油需求缺乏弹性
国防部肩负着协助美国政府在和平时期维护国家安全、动乱年代打赢战争的重要使命,这种特殊使命决定了其对军事用油的需求刚性是其他任何部门所无法比拟的。在和平时期,国防部按照其长期的规划进行军事用油的购买,随着现代化、自动化武器的研制,军事用油需求也在不断上升。在战争年代,国防部更是要根据战争的需求为作战部队提供所需的石油,而且与以往相比,现代战争对石油产品的依赖和消耗量都有大幅增长。因此,无论是在和平时期还是在战争年代,国防部对军事用油的刚性需求都使其需求价格弹性较小。2001-2008年国防部每年的军事用油需求价格弹性均小于1,且2001年、2003年、2006年表现为负弹性[11],这说明,价格对美国军事用油需求的影响是微不足道的,军事用油需求具有很强的刚性。因此,如果油价持续升高,那么美国军事用油预算将同步增加,并将给国防部和政府带来更大的经济负担。
四、主要结论
美国国防部是当前全球最大的单一能源消费机构,其军事用油需求具有非常强的刚性,随着武器装备水平的不断提升,美军事用油量也在逐年增加。美国既是石油消费大国,也是产油大国,就目前而言,其国内原油产量远大于军事用油需求。但美军消费最多的石油产品是喷气燃料,受原油质量、炼厂设备、加工工艺等影响,目前美军需从国外进口大量喷气燃料。为了保障军事用油需求,美国国防部国防能源保障中心(DESC)非常注重与大石油公司的合作,将其作为重要的用油供应商。作为石油市场的一部分,美军事用油成本和支出受油价波动影响非常明显,随着近年来油价的不断走高,用油支出已经给国防部乃至美国政府带来一定的财政负担。
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