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在全球能源轉型及減碳步伐穩步推進的大背景下，綠色甲醇作為一種低碳、清潔的燃料日益受到關注。從行業生命周期來看，綠色燃料尚處于導入期。預計在當前及一段時間內，綠色燃料行業利潤率較低，需求增速明顯，市場規模成長率較高，但此時技術上還有很大的不確定性，在產品、市場、服務等策略上需開拓創新，在此期間布局企業可以較低成本開辟新用戶、占領市場。本文從甲醇分類、綠色甲醇的技術路線分析、綠色甲醇成本與經濟性研究、未來應用前景展望等幾個角度論述綠色甲醇產業的現狀及趨勢，并對我國綠色戰略性新興產業——綠色甲醇行業發展提出建議。

01  甲醇的分類

綠色甲醇定義目前國際上尚無統一標準，國際可再生能源署（IRENA）建議按生產原料來源將甲醇分為綠色、藍色、灰色和棕色甲醇 ，詳見圖1。當原料氫氣（H²）和二氧化碳（CO²）來源均為可再生屬性，則屬于綠色甲醇。根據全球甲醇協會研究報告，可再生H²是指利用可再生能源制取H²，可再生CO²是指生物質來源CO²或直接空氣捕獲CO²。

圖 1  按生產原料來源的甲醇分類圖

數據來源：國際可再生能源署（IRENA）

02  我國綠色甲醇產業發展現狀

2.1 我國甲醇產能為碳排放最高的生產路徑

我國是全球最大的傳統甲醇生產國和消費國，但截至2024年初，我國綠色甲醇尚暫無產能。2022年我國甲醇產能首次突破1億噸/年，2023年產能增至1.067億噸/年，占全球甲醇總產能的近60%，以煤炭為原料的占比為73.8%，焦爐氣為原料的占比16.5%，天然氣占比9.3%。2023年我國占全球甲醇總需求量的81.5%，表觀需求量合計9318萬噸。

根據國際可再生能源署（IRENA）的分類，根據原料和相關碳排放，又可歸類為高碳強度甲醇和低碳強度甲醇。在沒有碳捕獲或可再生能源輸入的情況下，由煤炭和天然氣生產的甲醇通常被認為是高碳強度甲醇（棕色和灰色甲醇）。在高碳強度甲醇中，以煤炭為原料的棕色甲醇的CO²排放量大大高于以天然氣為原料的灰色甲醇。

2.2 我國正處于積極試點布局及示范項目階段

據彭博新能源的統計數據，目前全球有1800萬噸的綠色甲醇項目正在籌備中，約占目前現有傳統化石能源甲醇產量的16%。在這些工廠中，有1100萬噸的產能將在2030年之前投產。我國在全球綠色甲醇新增產能中占主導地位，有一半的產能處于早期階段，尚未公布投產日期。在我國規劃的綠色甲醇產能中，約60%將使用綠色H²，這是因為許多綠色甲醇項目都是作為已宣布的綠色氫能項目的附加項目而規劃的。整體而言，我國未來約三分之二的產能計劃生產電制甲醇，三分之一計劃生產生物制甲醇。

03  技術發展現狀與趨勢分析

3.1 穩定低價的原料供應是產業化的痛點

當前綠色甲醇制備主要有三條技術路線：以沼氣為原料、生產生物質綠色甲醇；生物質氣化路線、生產生物綠色甲醇；綠色電力電解水制綠氫、生產電制綠色甲醇。綠色甲醇三條制備路線的原料問題及技術瓶頸對比見表1，當前穩定低價的原料供應是產業化的痛點。

表 1  綠色甲醇三條制備路線的原料問題及技術瓶頸對比表

3.2 規模化且具經濟性的技術將成為發展重點

中國由于“富煤、貧油、少氣”的資源格局，甲醇生產以煤制為主，煤制甲醇原料煤和燃料煤的成本占總生產成本的70%～80%，煤炭價格走勢對甲醇成本端的影響非常明顯。根據卓創資訊的統計，我國以煤及天然氣制甲醇的成本構成見表2。

表 2  我國以煤炭及天然氣制甲醇成本構成表       元/t

綠色甲醇的經濟性可以按照不同生產路徑進行分析。

(1) 以沼氣為原料，生產綠色甲醇

沼氣路線中沼氣成本是影響綠色甲醇成本的最主要因素。沼氣主要成分是CH⁴，常用技術為厭氧消化技術，即有機質在無氧條件下，由兼性菌和厭氧細菌將可生物降解的有機物分解為CH⁴、CO²、H²O和H²S的消化技術。該過程可以轉化含水量高的生物質，例如動物糞便或食物垃圾。

沼氣生產初始投資成本高，投資回收期長，商業化程度低，且面臨前端的原料持續供給缺乏穩定性的問題,因此當前沼氣工程的產氣量難以形成規模，沼氣利用模式難以持續穩定推進形成規模化的產業鏈。

(2) 生物質氣化路線，生產綠色甲醇

根據中科院熱物理研究院的研究，生物質的主要利用方式有成型、直接燃燒發電/供熱和氣化制綠色化學品，其中，生物質氣化是是一種廣泛使用的熱化學過程，用于獲得比原料本身更有價值和潛在應用的產品，是生物質大規模制綠色化學品的有效手段。生物質氣化路線與傳統煤化工的氣化裝備及流程類似，被行業寄予較高期望。

常用的氣化技術類型分為固定床氣化、流化床氣化及氣流床氣化，對比情況見表3。

表 3  常用生物質氣化技術比較

傳統的氣化技術應用于生物質原料的過程中，存在原料適應性、焦油含量高、氣化效率低等問題，目前，3種技術均存在不同程度的局限性。

(3) 綠色電力電解水制綠氫，生產綠色甲醇

綠電電解制綠氫的成本是此工藝路線能否工業化生產的重要限制條件。當前綠電制綠氫成本較高，根據彭博新能源的統計，2023年全球主要市場使用可再生能源制氫的成本約為2.4～12.0美元/kg H²。國內當前制氫路線仍以傳統化石能源為主，煤、石油、天然氣是目前生產H²的主要原料。隨著國內新能源產業的高速發展，國內堿性電解槽產能增速較快，電解槽成本下降，預計2030—2035年，綠氫成本或有望降至1.1～5.1美元/kg H²，屆時此綠色甲醇生產工藝或將展現出規模化經濟性。

3.3 遠期CO²排放或將影響甲醇生產成本

除了原料成本，在衡量傳統甲醇及綠色甲醇的經濟性時，CO²排放及可能產生的相關費用也是重要因素。

歐盟通過其排放交易計劃(ETS)和歐盟航運規章提出了航運業溫室氣體排放措施。自2025年起，根據歐盟MRV(監測、報告與核查)系統在2024年報告的船舶（總噸位≥5000噸）CO²排放量將納入區域性排放交易計劃中。根據彭博新能源分析，2024—2030年間EU ETS中碳配額價格可能會翻一番。隨著全球低碳轉型的深化，碳交易價逐漸提高，由于綠色甲醇的碳減排效應明顯，將有可能帶來持續規模化生產的經濟效益。

04  綠色甲醇市場與需求情況

4.1 短期內航運脫碳需求

據彭博新能源的統計數據，截至2024年3月，全球已訂購約225艘配備甲醇雙燃料發動機的船舶并將在5年內交付，在未來5年內將消耗超過1400萬噸綠色甲醇。

作為燃料，甲醇的閃點較低。閃點溫度通常用于評估液體的火災危險性，閃點越低，意味著液體越容易引發燃燒，從而增加了火災的風險。在相當長的航運歷史中，《國際海上人命安全公約》禁止使用閃點低于60℃的燃料。而甲醇閃點較低，約為12℃。2015年6月國際海事組織在MSC.391(95)號決議中通過了《船舶使用氣體或其他低閃點燃料安全規則》（IGF規則），適用于使用氣體或其他低閃點燃料（如甲醇）作為燃料的船舶，《IGF規則》規定了國際海事組織的監管安全要求和框架，為甲醇作為船用燃料使用提供了依據。

4.2 遠期化工領域降碳驅動更大需求空間

長期來看，我國化工領域甲醇的煤制路線存在減碳機會，我國政府不斷收緊的環境許可法規迫使一些私營化工生產商在其煤化工工藝中摻入綠色氫氣。煤制甲醇需通過煤氣化工藝，能耗高。煤基甲醇每1噸產量排放3.3噸碳，幾乎是天然氣甲醇的4倍，主要原因是煤氣化產生的合成氣碳氫比為1，與生物質合成氣類似。因此，需要額外的煤炭來生產H²，如果用綠色H²來替代，則可以大大減少甲醇和煤制烯烴的煤炭消耗和碳足跡。

化工行業面臨的挑戰是缺乏激勵客戶采購綠色產品的措施。甲醇的最終用途極為廣泛，從家用產品到工業樹脂和建筑材料。雖然某些行業對成本的敏感度較低，對供應鏈脫碳的動力較強，但在其整體產品碳足跡中的優先級較低。例如，甲醇是汽車中使用的各種塑料樹脂的原料。然而，一輛普通汽車所含的塑料樹脂約為200kg，遠低于一輛普通汽車所使用的900kg鋼材，大多數具有減碳目標的汽車制造商都在優先考慮其鋼鐵材料的脫碳問題。

05  總結與建議

我國是全球最大的甲醇生產國和消費國，產能和產量均超過全球的一半以上。甲醇在我國化工行業中占有重要的地位，同時也是一種低碳、清潔的液體燃料。“雙碳”背景下，我國傳統煤制甲醇行業碳排放壓力劇增，但以生物質等可再生資源為原料制備的綠色甲醇，不僅原料來源廣泛，且作為燃料低碳含氧、排放清潔，已成為清潔能源發展的重要方向之一。未來中國綠色甲醇行業將會加快技術革新步伐，對該行業發展建議如下。

(1) 推動傳統甲醇產業向專業化、清潔化、綠色化發展。建議國家相關主管部門做好傳統甲醇行業統籌規劃，引導甲醇產業向著大型化、集約化發展，持續壓減低效和環保措施配套不足的產能，嚴格規范行業的廢氣、廢水排放標準，引導布局CO²捕集、利用與封存（CCUS），大力推動產業基礎較好的區域與綠氫協同互補互促發展。

(2)加快制定我國“綠色甲醇分級標準”。建議工業和信息化部等相關主管部門牽頭，加快推進綠色甲醇國家標準的制定和完善，夯實綠色甲醇規模化應用基石，確保國產綠色甲醇真正符合環保、社會和經濟可持續的全球標準。同時，積極參與國際綠色甲醇燃料標準的制定，增加市場話語權和影響力。

(3) 重點推動甲醇動力船舶產業鏈發展。發揮全國性協會組織和相關國有企業作用，探索建立包括傳統甲醇生產、綠色甲醇制造、甲醇發動機與船舶建造、甲醇倉儲、甲醇加注等多方參與的產業鏈協作信息共享平臺。積極布局各種工藝路線下甲醇燃料全生命周期碳排放，鼓勵探索甲醇燃料應用新模式，為我國碳中和發展提供新的思路和方案。