中国煤制甲醇市场供不应求甲醇燃料将成需求新突破口与增长点

中国煤制甲醇市场供不应求甲醇燃料将成需求新突破口与增长点煤制甲醇是以煤为原料生产甲醇的技术，属于甲醇产业链的上游，目前已成为传统煤化工中成熟的技术和产品，属于基础化学工业。其基本工艺过程有煤气化、水煤气变换、合成气净化、甲醇合成阶段，全装置中采用的煤气化方法视煤的品质来决定。中国煤制甲醇成本较为低廉，并且合成气技术和甲醇合成技术成熟，煤制甲醇产业已步入成熟期。一、行业发展历程回顾中国是研制煤制甲醇比较早的国家。中国早在上世纪50年代末就开始以焦炭和煤为原料，采用锌-铬催化剂高压法来合成甲醇，并先后在吉化、兰化、太化等地投建。60年代由南京化学工业公司研究院开发出了中压铜基合成催化剂，从此开始在全国发展合成氨联产甲醇技术。70年代中国引进了ICI和鲁奇的低压合成甲醇技术。1995年，中国第一套自主研发的大型甲醇低压合成装置在上海投产。此后许多高校及设计院都先后开发了具有自主知识产权的甲醇合成工艺。自2000年以来，由于国内经济的快速增长，使得甲醇市场需求旺盛，加上新型煤化工产业的不断发展，各地先后投建了大量的煤制甲醇项目，甲醇产量及开工率也逐年上升。自从21世纪以来，经济和科学技术飞速发展，甲醇的需求量也大量增长，因此大量煤制甲醇装置工厂兴起，甲醇的生产量也迅猛增长。中国的能源结构现状是“贫油、少气、多煤”，以煤为原料生产各类下游产品对中国经济发展和国家能源安全尤为重要。随着环保理念的深入，煤炭的洁净化利用技术逐渐引起了人们的关注。甲醇不仅是重要的有机合成化工产品原料，而且深加工后可作为新型清洁燃料，是煤炭清洁高效利用的有效途径之一。因此发展以煤为原料制甲醇技术，不仅可以满足中国化工行业多元化发展，而且对中国解决石油供应不足和保证能源系统安全具有重要的现实意义。二、行业市场现状1、市场规模\t"/market/202208/_blank"显示，中国是全球甲醇生产最大的国家，生产结构不同于海外。甲醇生产主要有煤头路线和气头路线，其中以煤为原料制取甲醇有三种方式，分别为煤气化制甲醇、焦炉煤气制甲醇和合成氨联产制甲醇（联醇）。由于中国富煤贫油少气的资源特点，甲醇生产有81%来自煤炭，2010年以来煤气化制甲醇的占比继续扩大；而海外甲醇的生产原料主要是天然气，占比超过90%，因此由于生产原料存在本质区别，化石能源价格变化可能带来不同生产路线成本、利润的波动。以上特征决定了中国煤制甲醇行业全球第一的位置，也奠定了行业持续增长的驱动逻辑。2021年，中国煤制甲醇市场规模达到1461。82亿元。2、供应情况截止2021年，中国煤制甲醇产能达到7556。1万吨，全年产量约为6233。78万吨，产能利用率开始逐渐上升。2022年煤制甲醇企业持续加码和扩张产能，大型企业青海国投计划产能180万吨煤制甲醇、榆林煤化建设年产180万吨煤制甲醇项目、中泰新材料、新建100万吨煤制甲醇项目，中小企业如河南延化、瑞星集团等也有数十万吨煤制甲醇的扩产计划，从地区看，煤制甲醇产能大多布局于西北地区。3、需求情况煤制甲醇的需求来自于市场对于甲醇的需求。甲醇是一种重要的基础有机化工原料，也是一种新型清洁能源，其用途十分广泛，主要用于生产甲醛、醋酸、二甲醚、甲基叔丁基醚(MTBE)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、烯烃、氯甲烷、碳酸二甲酯等产品。从需求方面来看，过去10多年来，中国的甲醇行业经过了高速发展，一方面下游应用产品的自给程度不断提升，带来了原料需求的快速增长，同时MTP/O项目的不断兴建亦拓展了大量的甲醇市场需求，中国甲醇市场快速扩充，从而煤制甲醇需求持续增长。2021年，中国煤制甲醇行业消费量为6233。78万吨，而整个煤制甲醇消费量约为7493万吨，煤制甲醇消费占比约为83。19%。4、供需平衡分析目前国内中国煤制甲醇的产销率是100%的。但从整个甲醇行业来看，国内甲醇市场仍存在着供不应求的现象，对进口的依赖度较高，国内需求自给率（需求自给率=国内产量/国内需求量）是直到2021年才首次达到100%以上。三、行业细分市场分析1、烯烃领域煤变成烯烃，是国际研究的前沿热点，也关系着国家能源安全。截至2021年底，中国煤制烯烃生产能力达到1115万吨/年，含MTP166万吨/年，甲醇制烯烃总产能624万吨/年含MTPG120万吨/年。煤制烯烃和甲醇制烯烃已成为中国烯烃工业的重要组成部分和多元化发展的主要力量。2021年中国乙烯生产能力4191万吨/年，其中煤/甲醇制烯烃占16%；丙烯生产能力4968万吨/年，其中煤/甲醇制烯烃占21%，形成了油、煤、气多种原料并举，相互竞争的格局，为烯烃原料路线多元化奠定了基础。2025年国内丙烯产能将达到7200万吨/年以上，当量需求在6000万吨左右，丙烯及下游全产业链总体上存在过剩风险。预计到2025年，国内乙烯产能将达到6200~6500万吨/年，需求量将达到7500~8000万吨，仍有较大供需缺口，新增产能集中释放对短期市场将带来较大冲击和压力。2、甲醇燃料领域国家“十四五”规划纲要提出：中国的能源安全更具风险敞口的特点，要加大节能力度和优化能源结构，重点提高清洁能源比重，降低能源对外依存度，提高能源自主安全保障能力。甲醇分子中含氧量超50%，燃烧速度快，自身含氧助燃，燃烧彻底，可有效提高燃烧热效率，同时又因为甲醇H/C比值大，不含N和S，其CO、NOx、SOx等污染物排放量相较于传统石化能源有显著降低，使得甲醇作为石油替代燃料的优势日渐突出。甲醇燃料是以甲醇为主要原料，在添加剂的作用下，与现有国标汽柴油按照特定的科学工艺和配方制作成的一种新型混合燃料。由于甲醇来源广泛、清洁环保、热效率高，并可大幅度替代石化能源，甲醇燃料成为国内外广大专家学者的研究和探索分析的热点。对甲醇在柴油机上的燃烧特性进行研究分析，研究结果表明甲醇的燃烧温度和燃烧速度高于柴油。作为一种环保型的清洁能源，甲醇燃料可广泛应用在车用机械、锅炉灶具方面等等，众多科研机构和企业对甲醇燃料的技术创新和应用拓展进行了大量的研究开发工作。上世纪七十年代，甲醇燃料迅速发展，使当时的原油价格受到了不小的冲击。在二战期间，德国开始广泛地使用甲醇燃料，随后美国、日本和瑞典等国先后投入研发。德国奔驰公司作为甲醇燃料汽车的先锋，于1997年推出了以甲醇作为燃料的Necar3，在当时引起了不少汽车界专家学者的关注。它通过甲醇水蒸气重整技术得到氢气并将氢气导入电堆发电，该车配备了一个容量为38L的甲醇箱，续驶里程达到了300km以上。三年后，推出新一代甲醇燃料电池汽车Necar5，续驶里程达到了400km以上。许多车企看到奔驰在甲醇燃料电池汽车方面的研发成果后，也开始推进了甲醇燃料电池汽车的研发力度。其中，在同一时期本田公司也推出了甲醇燃料电池汽车的相关车型。2017年4月，丹麦SerEnergy公司推出一款甲醇燃料电池混合动力汽车，形成了燃料电池并联蓄能器的电-电混合能量源架构，其续航里程可达800km。目前甲醇燃料电池混合动力汽车也是各大整车厂商主要的推进方向。上世纪70年代，中国开始了对甲醇燃料的研究，目前甲醇燃料电池汽车产业正处于稳步发展阶段。在甲醇燃料电池汽车领域，吉利汽车起步相对较早，已经拥有了近百项专利。其作为中国在甲醇燃料电池汽车投入最多的整车企业，已经先后开发了20款甲醇燃料电池车型，在工信部甲醇燃料电池汽车试点项目中，吉利投入的项目数占试点项目总数的近90%。2019年3月，新造车企业爱驰汽车在日内瓦车展亮相的旗下首款电动超跑GumpertNathalie，其百公里加速为2。5秒，最高时速可达300km/h。从数据上看甲醇燃料电池汽车似乎已经达到了很高的技术水平，但其实甲醇燃料汽车仍存在着一些技术上的瓶颈，使其在短期内难以实现大规模生产。四、发展趋势煤制甲醇是国家煤化工产业的一个重要组成部分，也关系到国家的能源安全及未来化工行业的发展。针对目前的现状，国家已经出台了一系列产业政策进行干预控制，如“十二五”期间国家制定了煤炭深加工示范项目规划，加大了对煤化工行业的引导力度;2011年禁止百万吨以下的甲醇项目审批;2012年禁止以天然气为原料生产甲醇;2013年将年产百万吨以上的煤制甲醇项目的审批权收归国务院投资主管部门等。但与此同时，还应该加强对国内化工市场的宏观调控，稳定甲醇市场价格，同时从产业政策和技术开发等方面进行鼓励引导，合理布局，在发展传统甲醇深加工项目的同时，积极拓宽甲醇下游的应用领域，以保证目前运行的甲醇企业能够长期健康发展。除此之外，煤炭企业或煤化工企业在拟建、报批煤制甲醇项目的同时，必须要充分考虑国内外能源格局的变化以及甲醇的市场前景，在新建甲醇项目的同时也要合理配套一些以甲醇为原料的下游项目，如甲醇制烯烃、甲醇制二甲醚等项目，使企业在甲醇市场低迷、产能不能充分释放的情况下通过将甲醇进行深加工，转化为一种或几种下游市场需求旺盛的化工产品，延伸产业链条。使得企业在提高自身竞争力的同时，也能够促进其他化工行业的发展。但同时也要看到，作为一种基础化工原料，仅靠下游化工产业来提升甲醇的消费量和发展空间，其作用还是很有限的。随着世界各国环保意识和低碳经济理念的加强，煤炭清洁转化技术将是未来煤化工发展的主要方向，甲醇在新型车用替代燃料、甲醇燃料电池、甲醇制烯烃等方面将具有更加广阔的发展前景，其中车用燃料领域的应用尤为引人瞩目，也将是未来中国能源结构多元化发展的重要方向。与汽油相比，甲醇作为燃料具有热效率高、燃料成本低、安全性好、尾气排放量低等优点，有研究表明，纯甲醇作为车用燃料的动力性不比汽油差，而且在尾气排放上基本属于清洁燃料，对大气污染小。近年来在国内多家汽车企业的积极参与和研究单位的努力下，甲醇汽车的关键技术已经基本上得到解决，推广醇醚类燃料汽车的产业化已经成为了国家当前能源调整的一个重要方向，同时也已经在多个地区进行了推广，山西、陕西和上海是目前甲醇燃料示范性应用最快、最广泛的地区。但甲醇燃料的普及推广也存在着一些问题，如价格机制的确定、添加剂的统一规范、甲醇及尾气中甲醛、甲酸对燃油泵的腐蚀等。只要这些问题得到彻底解决，甲醇燃