2024年中国绿氢制甲醇行业现状分析

-1-2024年中国绿氢制甲醇行业现状分析内容概况：甲醇广泛用于生产甲醛、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，也作为燃料应用。国家可再生能源署建议按生产原料来源将甲醇分为绿色甲醇、蓝色甲醇、灰色甲醇和棕色甲醇。其中棕色、灰色和蓝色甲醇属于不可再生甲醇，绿色甲醇属于可再生甲醇。绿氢制甲醇技术有助于减少碳排放。甲醇作为氢在自然界中的最佳载体，其制备过程中可以消纳大量的二氧化碳。通过现代煤化工与可再生能源制取绿氢绿氧的技术耦合，每生产1吨甲醇可以消纳约1.4吨的二氧化碳。这意味着绿氢制甲醇技术不仅降低了工业生产中的碳排放，而且制造的甲醇也拥有了“绿色”属性。绿氢制甲醇行业在中国正迎来前所未有的发展机遇。关键词：绿氢制甲醇发展现状、绿氢发展现状、甲醇燃料船舶一、绿氢制甲醇行业概述甲醇（Methanol）又称羟基甲烷、木醇（woodalcohol）或木精（woodspirits），是一种有机化合物，是结构最为简单的饱和一元醇。甲醇作为重要的基础化工原料，也是一种新型清洁能源，其用途十分广泛。以甲醇为原料的一次加工品有近30种，深加工产品则超过100种。广泛用于生产甲醛、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，也作为燃料应用。国家可再生能源署建议按生产原料来源将甲醇分为绿色甲醇、蓝色甲醇、灰色甲醇和棕色甲醇。其中棕色、灰色和蓝色甲醇属于不可再生甲醇，绿色甲醇属于可再生甲醇。根据国际可再生能源署IRENA在2021年的《创新场景：可再生甲醇》报告指出，绿色甲醇需要原料来源全部符合可再生能源标准，只有两种方式制取的甲醇才能称为“绿色甲醇”。（1）生物质循环利用制甲醇。将生物质原料进行预处理后，通过热解气化，产生含有一氧化碳、二氧化碳、氢气的合成气，再经过催化剂合成生物甲醇。将生物质厌氧发酵产生的沼气，直接重整，或将其中的二氧化碳分离，加氢重整，也可合成生物甲醇。（2）绿电制绿氢再制甲醇。利用绿氢和可再生二氧化碳合成绿色甲醇，重点是要求的二氧化碳是可再生的，意思是只有来自于生物质能的或者是从空气捕集的二氧化碳才能称之为“可再生二氧化碳”，经过高温高压下合成绿色甲醇，尽管后续甲醇燃烧时还会产生二氧化碳，但是由于这些碳排放是经过循环捕集来的所以全生命周期绿色甲醇的碳排放为0。绿氢制甲醇技术主要分为绿氢耦合煤制甲醇技术、绿氢耦合生物质制甲醇技术、绿氢加二氧化碳制甲醇技术等。绿氢耦合煤制甲醇技术原理：该技术结合了传统的煤制甲醇工艺与绿氢技术。传统的煤制甲醇工艺是通过煤炭气化得到H2和CO的混合气，再经过反应形成甲醇。但此过程中会产生一定量的CO2排放。绿氢的引入可以减少对煤炭的依赖，降低碳排放。绿氢可以作为煤制甲醇用氢的补充，部分替代煤化工中水煤气变换制灰氢的过程，也可以完全替代该过程。这样不仅能减少碳排放，还能提高碳转化率，减少煤炭用量。绿氢耦合生物质制甲醇技术原理：生物质气化是指将生物质原料转化为可燃性气体，主要包括一氧化碳、氢气、二氧化碳等。在此基础上，结合绿氢技术，可以进一步提高能源利用效率，减少对传统能源的依赖。生物质经过气化后产生的气体经过净化处理，获得高纯度的氢气。随后，这些氢气与CO2进行催化反应，生成甲醇。绿氢加二氧化碳制甲醇技术原理：该技术利用绿氢与二氧化碳进行反应，生成甲醇。这不仅有助于消纳大量的二氧化碳，减少温室气体排放，而且为甲醇生产提供了新的原料来源。这是一种典型的碳捕捉和利用（CCU）技术，不仅可以减少大气中的二氧化碳浓度，而且可以将其转化为有价值的化学品。该方法的关键在于获取足够的、经济可行的二氧化碳来源，以及高效的催化剂开发。二、中国绿氢制氨行业发展政策环境分析传统煤制甲醇落后产能被逐步淘汰，绿氢制醇产业发展迎来新机遇。中国已发布一系列绿色甲醇制备、应用的鼓励性政策。在低碳政策的支持下，绿醇在汽车燃料、燃料电池、船舶燃料、有机添加剂等场景拥有巨大的潜在应用市场。2022年3月，国家发改委与国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，规划提出扩大工业领域氢能替代化石能源应用规模，积极引导合成氨、合成甲醇、炼化、煤制油气等，行业由高碳工艺向低碳工艺转变，促进高耗能行业绿色低碳发展。随着工业领域对氢能替代化石能源的需求增加，绿氢制甲醇作为氢能应用的重要领域之一，将迎来显著的市场增长机遇。政策鼓励合成氨、合成甲醇等行业采用低碳工艺，这将直接推动绿氢制甲醇技术的广泛应用和市场规模的扩大。三、中国绿氢制氨行业发展社会环境分析中国作为世界上最大的发展中国家，在过去的几十年里经历了快速的经济增长和工业化进程。这一过程中，能源消耗和碳排放量也随之增加。特别是在工业、交通和建筑等领域，大量的化石燃料消耗导致了显著的碳排放。根据国际能源署（IEA）发布的报告，2023年，中国二氧化碳排放量达120.42亿吨，较上年增加约5.65亿吨，是迄今为止全球最大的增幅，也是疫情后中国碳排放密集型经济增长的延续。排放量约占全球排放1/3。绿氢制甲醇技术有助于减少碳排放。甲醇作为氢在自然界中的最佳载体，其制备过程中可以消纳大量的二氧化碳。通过现代煤化工与可再生能源制取绿氢绿氧的技术耦合，每生产1吨甲醇可以消纳约1.4吨的二氧化碳。这意味着绿氢制甲醇技术不仅降低了工业生产中的碳排放，而且制造的甲醇也拥有了“绿色”属性。四、绿氢制甲醇产业链上游分析随着国家对可再生能源和清洁能源的重视，绿氢作为清洁能源的一种重要形式，受到了政策的大力扶持。政府出台了一系列优惠政策，包括资金补贴、税收优惠、用地支持等，鼓励企业加大投入，推动绿氢产业的发展。另一方面，电解水制氢技术的不断进步和成熟，电解槽等关键设备的国产化，绿电制氢项目的投资门槛逐渐降低，生产效率不断提高。这使得绿电制氢在经济上更具可行性，吸引了许多投资。2023年是我国绿氢产业爆发年。据香橙会研究院统计，2023全年国内有20个省市新增不同阶段绿氢项目超过148个，合计新增规划绿氢产能达618.02万吨。从区域分布上看，内蒙古凭借优越的风光资源，2023年新增绿氢项目数量达47个，合计新增规划产能超过189万吨。新疆、东三省（吉林、黑龙江、辽宁）、河北、山东等资源禀赋较为丰富、政策开放力度较大的地区新增绿氢项目也分别达到24个、22个、11个，对应新增规划产能分别达到了27.36万吨、231.7万吨、25.56万吨。五、绿氢制甲醇产业链下游分析液化天然气（LNG）是当前技术最成熟、最安全、减排效果最好的低碳船舶燃料。但LNG能源技术的降碳减排极为有限，无法实现国际海事组织制定的减排目标。因此氢、氨、甲醇等新型的低碳/零碳能源材料成为航运业的新选择。甲醇相较于当前的LNG，单位碳排降低近50%；而零碳燃料—绿氢、绿氨则不产生碳排。结合各燃料性质特点及技术与商业的成熟度来看，绿色/低碳甲醇是中短期内较为理想的替代LNG与传统燃油的燃油品类，而液氢与绿氨则有望成为未来主要的船用清洁燃料。2024年1月9日，DNVAFI发布了最新的全球航运船舶数据，2023年全球总共新增了298艘替代燃料动力船舶订单，同比2022年增长8%。2023年甲醇成为新增订单的主流，订单增加至138艘，近乎是2022年35艘订单的四倍，与液化天然气燃料船舶订单数量的130艘“并驾齐驱”。六、全球绿氢制甲醇行业发展历程在初始阶段，绿氢制甲醇技术主要处于研究和试验阶段。21世纪初，随着可再生能源技术的兴起和环保意识的增强，人们开始关注将可再生能源产生的氢气应用于化工生产中，包括甲醇的生产。第二阶段为技术示范和初步商业化阶段。随着技术的不断进步和成本的降低，绿氢制甲醇技术逐渐从实验室走向工业化生产。一些企业开始尝试建设绿氢制甲醇示范项目，以验证技术的实际应用效果。这些项目不仅为技术的进一步推广提供了宝贵的经验，也为后续的商业化应用奠定了基础。第三阶段为政策支持和规模化阶段。许多国家开始出台政策支持绿氢和可再生能源的发展，提供资金补贴、税收优惠等激励措施。这促使绿氢制甲醇技术向规模化生产迈进，项目规模逐渐增大，商业模式开始多样化。第四阶段为技术创新和成本降低阶段。随着电解水技术、催化剂开发和碳捕捉技术的进步，绿氢制甲醇的效率不断提高，成本持续下降。同时，数字化和自动化技术的应用也提高了生产过程的经济性和可持续性。七、中国绿氢制甲醇行业未来发展趋势绿氢制甲醇行业在中国正迎来前所未有的发展机遇。随着政府对于碳达峰和碳中和目标的坚定承诺，相关政策支持与引导力度有望持续加大，为行业发展提供有力保障。同时，技术进步将成为推动行业前