2024年中國綠氫制甲醇行業(yè)現(xiàn)狀分析：綠氫制甲醇行業(yè)在中國正迎來前所未有的發(fā)展機遇 [圖]

內(nèi)容概況：甲醇廣泛用于生產(chǎn)甲醛、醋酸、二甲醚、甲基叔丁基醚(MTBE)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、烯烴、氯甲烷、碳酸二甲酯等產(chǎn)品，也作為燃料應用。國家可再生能源署建議按生產(chǎn)原料來源將甲醇分為綠色甲醇、藍色甲醇、灰色甲醇和棕色甲醇。其中棕色、灰色和藍色甲醇屬于不可再生甲醇，綠色甲醇屬于可再生甲醇。綠氫制甲醇技術有助于減少碳排放。甲醇作為氫在自然界中的最佳載體，其制備過程中可以消納大量的二氧化碳。通過現(xiàn)代煤化工與可再生能源制取綠氫綠氧的技術耦合，每生產(chǎn)1噸甲醇可以消納約1.4噸的二氧化碳。這意味著綠氫制甲醇技術不僅降低了工業(yè)生產(chǎn)中的碳排放，而且制造的甲醇也擁有了“綠色”屬性。綠氫制甲醇行業(yè)在中國正迎來前所未有的發(fā)展機遇。

關鍵詞：綠氫制甲醇發(fā)展現(xiàn)狀、綠氫發(fā)展現(xiàn)狀、甲醇燃料船舶

一、綠氫制甲醇行業(yè)概述

甲醇（Methanol）又稱羥基甲烷、木醇（wood alcohol）或木精（wood spirits），是一種有機化合物，是結構最為簡單的飽和一元醇。甲醇作為重要的基礎化工原料，也是一種新型清潔能源，其用途十分廣泛。以甲醇為原料的一次加工品有近30種，深加工產(chǎn)品則超過100種。廣泛用于生產(chǎn)甲醛、醋酸、二甲醚、甲基叔丁基醚(MTBE)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、烯烴、氯甲烷、碳酸二甲酯等產(chǎn)品，也作為燃料應用。國家可再生能源署建議按生產(chǎn)原料來源將甲醇分為綠色甲醇、藍色甲醇、灰色甲醇和棕色甲醇。其中棕色、灰色和藍色甲醇屬于不可再生甲醇，綠色甲醇屬于可再生甲醇。

根據(jù)國際可再生能源署IRENA在2021年的《創(chuàng)新場景：可再生甲醇》報告指出，綠色甲醇需要原料來源全部符合可再生能源標準，只有兩種方式制取的甲醇才能稱為“綠色甲醇”。（1）生物質(zhì)循環(huán)利用制甲醇。將生物質(zhì)原料進行預處理后，通過熱解氣化，產(chǎn)生含有一氧化碳、二氧化碳、氫氣的合成氣，再經(jīng)過催化劑合成生物甲醇。將生物質(zhì)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣，直接重整，或將其中的二氧化碳分離，加氫重整，也可合成生物甲醇。（2）綠電制綠氫再制甲醇。利用綠氫和可再生二氧化碳合成綠色甲醇，重點是要求的二氧化碳是可再生的，意思是只有來自于生物質(zhì)能的或者是從空氣捕集的二氧化碳才能稱之為“可再生二氧化碳”，經(jīng)過高溫高壓下合成綠色甲醇，盡管后續(xù)甲醇燃燒時還會產(chǎn)生二氧化碳，但是由于這些碳排放是經(jīng)過循環(huán)捕集來的所以全生命周期綠色甲醇的碳排放為0。

綠氫制甲醇技術主要分為綠氫耦合煤制甲醇技術、綠氫耦合生物質(zhì)制甲醇技術、綠氫加二氧化碳制甲醇技術等。

綠氫耦合煤制甲醇技術原理：該技術結合了傳統(tǒng)的煤制甲醇工藝與綠氫技術。傳統(tǒng)的煤制甲醇工藝是通過煤炭氣化得到H2和CO的混合氣，再經(jīng)過反應形成甲醇。但此過程中會產(chǎn)生一定量的CO2排放。綠氫的引入可以減少對煤炭的依賴，降低碳排放。綠氫可以作為煤制甲醇用氫的補充，部分替代煤化工中水煤氣變換制灰氫的過程，也可以完全替代該過程。這樣不僅能減少碳排放，還能提高碳轉化率，減少煤炭用量。綠氫耦合生物質(zhì)制甲醇技術原理：生物質(zhì)氣化是指將生物質(zhì)原料轉化為可燃性氣體，主要包括一氧化碳、氫氣、二氧化碳等。在此基礎上，結合綠氫技術，可以進一步提高能源利用效率，減少對傳統(tǒng)能源的依賴。生物質(zhì)經(jīng)過氣化后產(chǎn)生的氣體經(jīng)過凈化處理，獲得高純度的氫氣。隨后，這些氫氣與CO2進行催化反應，生成甲醇。綠氫加二氧化碳制甲醇技術原理：該技術利用綠氫與二氧化碳進行反應，生成甲醇。這不僅有助于消納大量的二氧化碳，減少溫室氣體排放，而且為甲醇生產(chǎn)提供了新的原料來源。這是一種典型的碳捕捉和利用（CCU）技術，不僅可以減少大氣中的二氧化碳濃度，而且可以將其轉化為有價值的化學品。該方法的關鍵在于獲取足夠的、經(jīng)濟可行的二氧化碳來源，以及高效的催化劑開發(fā)。

二、中國綠氫制氨行業(yè)發(fā)展政策環(huán)境分析

傳統(tǒng)煤制甲醇落后產(chǎn)能被逐步淘汰，綠氫制醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來新機遇。中國已發(fā)布一系列綠色甲醇制備、應用的鼓勵性政策。在低碳政策的支持下，綠醇在汽車燃料、燃料電池、船舶燃料、有機添加劑等場景擁有巨大的潛在應用市場。2022年3月，國家發(fā)改委與國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》，規(guī)劃提出擴大工業(yè)領域氫能替代化石能源應用規(guī)模，積極引導合成氨、合成甲醇、煉化、煤制油氣等，行業(yè)由高碳工藝向低碳工藝轉變，促進高耗能行業(yè)綠色低碳發(fā)展。隨著工業(yè)領域對氫能替代化石能源的需求增加，綠氫制甲醇作為氫能應用的重要領域之一，將迎來顯著的市場增長機遇。政策鼓勵合成氨、合成甲醇等行業(yè)采用低碳工藝，這將直接推動綠氫制甲醇技術的廣泛應用和市場規(guī)模的擴大。

三、中國綠氫制氨行業(yè)發(fā)展社會環(huán)境分析

中國作為世界上最大的發(fā)展中國家，在過去的幾十年里經(jīng)歷了快速的經(jīng)濟增長和工業(yè)化進程。這一過程中，能源消耗和碳排放量也隨之增加。特別是在工業(yè)、交通和建筑等領域，大量的化石燃料消耗導致了顯著的碳排放。根據(jù)國際能源署（IEA）發(fā)布的報告，2023年，中國二氧化碳排放量達120.42億噸，較上年增加約5.65億噸，是迄今為止全球最大的增幅，也是疫情后中國碳排放密集型經(jīng)濟增長的延續(xù)。排放量約占全球排放1/3。綠氫制甲醇技術有助于減少碳排放。甲醇作為氫在自然界中的最佳載體，其制備過程中可以消納大量的二氧化碳。通過現(xiàn)代煤化工與可再生能源制取綠氫綠氧的技術耦合，每生產(chǎn)1噸甲醇可以消納約1.4噸的二氧化碳。這意味著綠氫制甲醇技術不僅降低了工業(yè)生產(chǎn)中的碳排放，而且制造的甲醇也擁有了“綠色”屬性。

四、綠氫制甲醇產(chǎn)業(yè)鏈上游分析

隨著國家對可再生能源和清潔能源的重視，綠氫作為清潔能源的一種重要形式，受到了政策的大力扶持。政府出臺了一系列優(yōu)惠政策，包括資金補貼、稅收優(yōu)惠、用地支持等，鼓勵企業(yè)加大投入，推動綠氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。另一方面，電解水制氫技術的不斷進步和成熟，電解槽等關鍵設備的國產(chǎn)化，綠電制氫項目的投資門檻逐漸降低，生產(chǎn)效率不斷提高。這使得綠電制氫在經(jīng)濟上更具可行性，吸引了許多投資。2023年是我國綠氫產(chǎn)業(yè)爆發(fā)年。據(jù)香橙會研究院統(tǒng)計，2023全年國內(nèi)有20個省市新增不同階段綠氫項目超過148個，合計新增規(guī)劃綠氫產(chǎn)能達618.02萬噸。從區(qū)域分布上看，內(nèi)蒙古憑借優(yōu)越的風光資源，2023年新增綠氫項目數(shù)量達47個，合計新增規(guī)劃產(chǎn)能超過189萬噸。新疆、東三省（吉林、黑龍江、遼寧）、河北、山東等資源稟賦較為豐富、政策開放力度較大的地區(qū)新增綠氫項目也分別達到24個、22個、11個，對應新增規(guī)劃產(chǎn)能分別達到了27.36萬噸、231.7萬噸、25.56萬噸。

五、綠氫制甲醇產(chǎn)業(yè)鏈下游分析

液化天然氣（LNG）是當前技術最成熟、最安全、減排效果最好的低碳船舶燃料。 但LNG能源技術的降碳減排極為有限，無法實現(xiàn)國際海事組織制定的減排目標。因此氫、氨、甲醇等新型的低碳/零碳能源材料成為航運業(yè)的新選擇。甲醇相較于當前的LNG，單位碳排降低近50%；而零碳燃料—綠氫、綠氨則不產(chǎn)生碳排。結合各燃料性質(zhì)特點及技術與商業(yè)的成熟度來看，綠色/低碳甲醇是中短期內(nèi)較為理想的替代LNG與傳統(tǒng)燃油的燃油品類，而液氫與綠氨則有望成為未來主要的船用清潔燃料。

2024年1月9日，DNV AFI發(fā)布了最新的全球航運船舶數(shù)據(jù)，2023年全球總共新增了298艘替代燃料動力船舶訂單，同比2022年增長8%。2023年甲醇成為新增訂單的主流，訂單增加至138 艘，近乎是2022年35艘訂單的四倍，與液化天然氣燃料船舶訂單數(shù)量的130艘“并駕齊驅”。

相關報告：智研咨詢發(fā)布的《2024年中國綠氫制甲醇行業(yè)項目建設情況及投資機遇研判報告》

六、全球綠氫制甲醇行業(yè)發(fā)展歷程

在初始階段，綠氫制甲醇技術主要處于研究和試驗階段。21世紀初，隨著可再生能源技術的興起和環(huán)保意識的增強，人們開始關注將可再生能源產(chǎn)生的氫氣應用于化工生產(chǎn)中，包括甲醇的生產(chǎn)。第二階段為技術示范和初步商業(yè)化階段。隨著技術的不斷進步和成本的降低，綠氫制甲醇技術逐漸從實驗室走向工業(yè)化生產(chǎn)。一些企業(yè)開始嘗試建設綠氫制甲醇示范項目，以驗證技術的實際應用效果。這些項目不僅為技術的進一步推廣提供了寶貴的經(jīng)驗，也為后續(xù)的商業(yè)化應用奠定了基礎。第三階段為政策支持和規(guī)?；A段。許多國家開始出臺政策支持綠氫和可再生能源的發(fā)展，提供資金補貼、稅收優(yōu)惠等激勵措施。這促使綠氫制甲醇技術向規(guī)?；a(chǎn)邁進，項目規(guī)模逐漸增大，商業(yè)模式開始多樣化。第四階段為技術創(chuàng)新和成本降低階段。隨著電解水技術、催化劑開發(fā)和碳捕捉技術的進步，綠氫制甲醇的效率不斷提高，成本持續(xù)下降。同時，數(shù)字化和自動化技術的應用也提高了生產(chǎn)過程的經(jīng)濟性和可持續(xù)性。

七、中國綠氫制甲醇行業(yè)未來發(fā)展趨勢

綠氫制甲醇行業(yè)在中國正迎來前所未有的發(fā)展機遇。隨著政府對于碳達峰和碳中和目標的堅定承諾，相關政策支持與引導力度有望持續(xù)加大，為行業(yè)發(fā)展提供有力保障。同時，技術進步將成為推動行業(yè)前行的核心動力，電解水制氫效率的提升和甲醇合成過程的優(yōu)化將共同降低綠氫制甲醇的成本，增強其市場競爭力。此外，產(chǎn)業(yè)鏈的整合與完善將進一步提升產(chǎn)業(yè)協(xié)同效應，拓展綠氫制甲醇的應用場景，從化工原料到清潔燃料，其應用領域將不斷拓寬。展望未來，綠氫制甲醇行業(yè)有望在政策支持、技術創(chuàng)新、成本降低、產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化和應用場景拓展等多方面實現(xiàn)跨越式發(fā)展，為中國實現(xiàn)綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展目標作出重要貢獻。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（elizabethfrankierollins.com）發(fā)布的《2024年中國綠氫制甲醇行業(yè)項目建設情況及投資機遇研判報告》。智研咨詢是中國領先產(chǎn)業(yè)咨詢機構，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。