零碳燃料闪耀亚运，绿色甲醇产业正被“点燃”

图片来源：新华社

摘要：

甲醇是液态的“氢”、移动的“电”，作为低碳、含氧燃料，具有燃烧高效、排放清洁、可再生特点，是全球公认的理想的新型清洁可再生能源。零碳甲醇燃料正在精彩亚运里闪耀着“中国能源”之美，绿色甲醇产业正迎来产业爆发新阶段。

撰文 | Penn

编辑 | 小棠

→这是《环球零碳》的第793篇原创

9月23日，伴随着主火炬台上熊熊火焰的点燃，第19届亚洲运动会在浙江杭州盛大开幕。

值得一提的是，开幕式主火炬燃料创新使用零碳甲醇燃料，不只是在亚运会历史上属于首次，在世界大型体育盛会上也是首次。

亚运会中使用的绿色甲醇诞生在河南安阳，一家由吉利控股集团和河南省顺成集团共同投资的绿色低碳甲醇工厂，也是目前全球规模最大的二氧化碳加氢制绿色低碳甲醇工厂。该工厂于今年2月投产，综合利用焦炉气中的副产氢气与从工业尾气中捕集的二氧化碳合成绿色甲醇，年产量达到十万吨级。

这些绿色燃料再由甲醇重卡车一路向东南，运输至杭州亚运会开幕式现场，最终点燃亚运之火。整个过程实现了甲醇能源制备、甲醇能源输配送体系、甲醇车辆应用全链路闭环。

每生产一吨零碳甲醇可以消纳1.375吨的二氧化碳，可以促进二氧化碳回收再利用，达到固碳效果。工信部甲醇汽车推广应用专家指导委员会秘书长魏安力表示，“我们把绿色甲醇称为‘合成可再生甲醇’，又叫电制燃料(英文称e-Fuel)，就是充分利用二氧化碳的一种能源。通过对二氧化碳资源循环利用，进而实现降低碳排放。”

零碳甲醇实现了废碳再生、二氧化碳资源化循环利用，可实现循环内的零排放，不仅传递了杭州打造首个碳中和亚运会的绿色理念，也标志着绿色甲醇将为中国能源转型和可持续发展提供一个全新的解决方案。

绿色甲醇产业由此迎来了高光时刻，甲醇技术路线未来有望成为中国绿色能源的重要组成部分。

图说：绿色甲醇生态示意
来源：MGA Thermal

01--绿色甲醇：能源转型的新方案

甲醇又称羟基甲烷、“木精”或“木醇”，一个甲醇分子只有一个碳原子，汽油有6-12个，柴油则有10-22个。甲醇作为低碳、含氧燃料，具有燃烧高效、排放清洁、可再生特点，是全球公认的理想的新型清洁可再生能源，常温常压下为液态，使用安全便捷，因此被业内专家称作清洁的“煤”、便宜的“油”、简装的“气”、移动的“电”、液态的“氢”。

根据生产工艺不同，甲醇可分为黑色甲醇、灰色甲醇、蓝色甲醇以及绿色甲醇。黑色甲醇是以煤炭为原料，灰色甲醇是以天然气为原料，蓝色甲醇是从废水、工业副产品中生产。绿色甲醇则是由生物质或绿色氢气（绿氢）和二氧化碳合成转变生成，其从生产到消耗的过程能直接实现闭合碳循环，更为绿色环保。绿色甲醇涵盖生物质甲醇、e-甲醇、液态阳光甲醇等，其中，液态阳光甲醇是利用光伏、风电、水电等清洁能源耦合CO2制取。

图说：绿色甲醇工艺
来源：《财经》，中信建投期货

澳大利亚技术科学与工程院外籍院士、南方科技大学创新创业学院院长刘科表示，以绿色甲醇为原料的能源系统若能大面积推广，可实现用如今煤炭和石油经济不到五分之一的碳排放量，解决中国的电力、交通和供暖供冷等问题，将成为碳中和的另一条道路。

图说：液态太阳燃料合成工业化技术路线
来源：李灿院士：可再生能源规模化储能——绿色氢能和液态阳光甲醇

中国科学院院士、中科院大连化物所太阳能研究部主任李灿也认为，液态阳光甲醇是构建现代能源体系的重要途径。李灿院士表示，液态阳光甲醇生产的基本原理是先通过太阳能等可再生能源分解水制绿氢（光解水和电解水制绿氢），然后利用绿氢转化二氧化碳为甲醇，此技术原理上道法自然光合作用过程，基础研究已经取得突破，但目前绿色甲醇的应用市场还有待培育，与传统的煤化工甲醇比成本稍高（不考虑碳排放税情况下）。同时，液态阳光甲醇具有巨大的储能潜力，生产1吨液态阳光甲醇可消纳6000多千瓦时电，一个规模百万吨级的甲醇合成企业，相当于可存储60亿千瓦时电。

图说：兰州新区液态阳光甲醇合成示范项目现场全景
来源：中国科学院大连化学物理研究所

李灿院士曾在接受采访时算过一笔账，我国传统煤制甲醇产能约8000万吨/年，每生产1吨甲醇排放约3吨二氧化碳，而每吨液态阳光甲醇可转化1.375吨二氧化碳。如果用液态阳光甲醇代替传统的8000万吨甲醇，则可直接转化1.1亿吨二氧化碳，同时减少煤制甲醇排放的2.4亿吨二氧化碳。生产10万吨液态阳光甲醇可消纳700MW级光伏发电，若利用GW级以上电力合成液态阳光甲醇，代替汽/柴油燃料，则可减排10亿吨级以上二氧化碳。

02--国内绿色甲醇产业正被“点燃”

经过40多年发展，我国已成为全球最大的甲醇生产国和使用国。

据中国氮肥工业协会统计，2022年我国甲醇产能达到1亿吨，甲醇产量约为8022.5万吨。另据中宇资讯监测显示，2022年我国甲醇新增产能554.5万吨，全球新增甲醇产能主要集中在中国。未来甲醇产量的增加将有望逐步转向绿色甲醇，绿色甲醇经济将带动化工企业绿色化、低碳化和高端化，并给中国能源企业转型升级带来重大历史机遇。

目前，我国甲醇燃料发展势头迅猛，已在汽车、船舶、工业等领域广泛应用。

在汽车领域，我国不仅构建了甲醇汽车、零部件、原料甲醇、运输、调配、终端加注等完整产业链，还形成了规模化的甲醇经济生态链。工信部甲醇汽车推广应用专家指导委员会秘书长魏安力表示，中国甲醇汽车历经40余年发展，产业化规模居世界第一，无论是技术、产品还是整个产业，都已经站在世界前沿，总体发展态势非常健康。

图说：吉利旗下醇氢科技生产的甲醇重卡
来源：新华网

谈到甲醇燃料和甲醇汽车，就不得不谈到吉利汽车，吉利控股集团董事长李书福也一直在各种场合为甲醇汽车“发声”。李书福曾表示：“秉持着‘用绿色甲醇破解世界能源和双碳难题’理念，我们从甲醇能源制备、甲醇能源输配送体系、甲醇车辆应用等方面进行了18年的探索。”

图说：安阳甲醇工厂
来源：上海证券报

河南省顺成集团、吉利科技集团等共同出资建设的全球首个规模最大的二氧化碳加氢制绿色低碳甲醇工厂已于今年2月实现投产。同时，顺成集团采购了300台吉利远程重卡作为物流车投入使用，车辆所使用的燃料来自于安阳甲醇工厂生产的绿色低碳甲醇，预计单车每年可节省燃料费用10万元左右，既节约了成本，又回收了二氧化碳，真正实现从能源生产到加注再到应用的绿色运力生态闭环。

目前，吉利甲醇汽车已规模化运行近3万辆，总运行里程超150亿公里，且是全球唯一批量生产甲醇汽车，并将产品推广到欧洲的企业。在商用车领域，2019年，吉利旗下远程新能源商用车集团发布了全球首款甲醇重卡，是目前国内唯一推出甲醇重卡、轻卡、小卡、客车的企业。

在船舶领域，甲醇燃料在全球航运业低碳转型的大背景下，也迎来了突飞猛进的发展。

从2021年马士基订造全球首艘甲醇动力集装箱船起，2022年，全球甲醇动力集装箱船订造量达到109艘，今年1至7月，全球成交甲醇动力船122艘。随着甲醇日益成为海运公司新造船的首选替代燃料，仅在今年7月，全球就签订了48艘甲醇动力船新船建造合同。

图说：全球首艘甲醇动力集装箱船“劳拉马士基”号
来源：路透社

目前国内已经有中国船舶集团和中远海运等企业开始参与甲醇双燃料船舶的建设，预计2025年能够建成。根据中远海运2022年年度报告：“中远海运能源与中国船舶集团旗下的大船集团，联合开发的绿色甲醇燃料动力 VLCC船型设计方案，已经获得了DNV和CCS两个船级社分别独立颁发的AIP原则性认可证书”。

今年以来，绿色甲醇在船舶领域更是大动作频频。

3月24日，马士基与上港集团签订绿色甲醇加注战略合作备忘录，双方将协作实现马士基在建甲醇双动力集装箱船舶于2024年交付后的绿色甲醇燃料港口船-船加注作业。

4月6日，中远海运集团与法国达飞集团、上港集团共同签署了《关于开展港口船用绿色甲醇供应合作的备忘录》。三方将携手共同合作，在包括上海港在内的中国主要港口，为达飞海运、中远海运未来的双燃料甲醇船队采购、供应和交付船用绿色甲醇燃料。

图说：国内首个船用绿色甲醇产业链建设合作项目正式启动
来源：上海航运

9月20日，中远海运、国家电投、上港集团、中国中检以“云签约”方式在线共同签署《关于开展绿色甲醇产业链建设合作备忘录》，标志着国内首个涵盖生产、运输、加注、认证等各个环节的船用绿色甲醇全产业链项目已进入实际建设阶段，为航运业的新能源应用和绿色转型开启了崭新的篇章。

9月22日，由上海港和洛杉矶港共同制定的《上海港-洛杉矶港绿色航运走廊实施计划纲要》发布。根据实施计划纲要，自2025 年起，航运公司合作伙伴将在本走廊部署具备全生命周期低碳或全生命周期零碳排放能力的船舶。

03--成本仍是发展制约因素

工信部在《“十四五”工业绿色发展规划》中，已把“促进甲醇汽车等替代燃料汽车推广”纳入“绿色产品和节能环保装备供给工程”，把“二氧化碳耦合制甲醇”列入“绿色低碳技术推广应用工程”。

地方政府方面，山西、河北、海南等多个省份正在甲醇经济领域发力，并实现规模化运行，推动产业结构绿色转型升级。其中，山西省工信厅等十部门联合发布《关于加快推动全省甲醇汽车推广应用的若干措施》，提出加速甲醇汽车推广的一系列措施，成为了地方政府支持发展甲醇经济的一个缩影。

面对政策层面更多暖风，绿色甲醇经济迎来产业规模化发展的新机遇。不过，绿色甲醇与传统的煤化工甲醇比成本仍然稍高，其成本主要取决于可再生能源电价。根据张轩的《绿色甲醇生产工艺技术经济分析》一文：以10万吨/年，合成甲醇项目规模为计算依据，其成本和成本占比如下：

图说：绿色甲醇成本分析
来源：《绿色甲醇生产工艺技术经济分析》

如果其他条件不变，度电成本在0.2元和0.1元时，则甲醇成本会降到3376元/吨和2156元/吨，电力成本占比分别降至71%和55%。因此，当度电成本降至0.1元时，绿色甲醇成本可与当前煤制甲醇或天然气制甲醇相当。

此外，若加上碳税成本，绿色甲醇的价格优势更能体现，每吨绿色甲醇相比于煤制甲醇可以减排近4吨CO2，同时可以固碳1.5吨，共计减排5.5吨CO2。国内目前煤制甲醇完全成本2300元/吨（参考内蒙煤炭价格800元/吨），绿电价格在0.3元/kWh，绿色甲醇成本约为4500元/吨，则碳价在400元/吨时，绿色甲醇可与煤制甲醇成本大致相当。

绿色甲醇产业已正被“点燃”，未来能否引领低碳燃料新时代、重塑能源发展新格局，让我们拭目以待！

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参考资料：

[1]https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_24723823

[2]http://www.ce.cn/macro/more/202309/26/t20230926_38729763.shtml

[3]http://www.news.cn/sports/2023-09/24/c_1129881450.htm

[4]https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509172.shtm/

[5]http://www.cnautonews.com/shangyongcar/2023/09/24/detail_20230924359602.html

[6]http://m.caijing.com.cn/api/show?contentid=4830678

[7]https://www.cpnn.com.cn/news/mt/202203/t20220331_1498583.html

[8]http://www.dicp.cas.cn/xwdt/mtcf/202203/t20220308_6386247.html

[9]https://finance.sina.com.cn/jjxw/2022-08-19/doc-imizirav8849775.shtml

[10]https://m.jiemian.com/article/6935797.html

[11]https://www.cnfin.com/yw-lb/detail/20230221/3809996_1.html

[12]张轩,历一平.绿色甲醇生产工艺技术经济分析[J].现代化工,2023,43(03):209-212.

[13]http://www.stcn.com/article/detail/989400.html

[14]http://www.stcn.com/article/detail/972843.html

[15]https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_22045883

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