绿色甲醇的应用和市场前景

绿色甲醇的应用和市场前景

一、甲醇简介及产业概况

甲醇是最为常见、应用场景最为广泛的基础化学品，是生产所有其他化学品的四种关键基础化学品之一，全球年产量超亿吨；当前甲醇主要以天然气或煤炭为制备原料，作为碳排量巨大的化工行业，其减排降碳势在必行。绿色甲醇以生物质或绿氢+可再生二氧化碳为原料，在“双碳”背景下，作为低碳燃料成为短期内最具潜力的需求增长点。

（一）甲醇简介

甲醇与乙烯、丙烯和氨是用于生产所有其他化学品的四种关键基础化学品之一，全球近三分之二的甲醇会用于生产例如甲醛、乙酸和塑料等其他化学品。甲醇传统的应用领域包括甲醛、MTO/MTP、MTBE、醋酸、二甲醚等。其中，消费领域位列前三的依次是甲醛、MTO/MTP、MTBE；就全球范围的甲醇下游使用需求来看，目前，甲醛是甲醇的主要终端用途，占比近30%，多作为生产酚醛树脂与黏合剂及其他有机化学晶体的原料，可应用于建筑、汽车等多个领域。MTO（甲醇制烯烃）是全球仅次于甲醛的甲醇下游用途，在中国，MTO是甲醇下游的第一大需求场景，需求占中国甲醇消费量的60%上下。根据国际可再生能源署（IRENA）预测，全球甲醇产量将从2020年的1亿吨增加到2050年5亿（见图1），其中绿色甲醇和生物甲醇将达到2.5亿和1.35亿吨。

（二）产业概况

中国是全球最大的甲醇消费与生产国，中国的产能约占全球的58%；当前全球甲醇贸易流通量已超过3000万吨，中东是主要甲醇贸易输出地，而中国、东南亚、西欧则为主要的输入地区。根据金信期货的数据，截至2023年底，我国甲醇总产能1.05亿吨，占比世界将近60%；中国已成为全球第一大甲醇生产国。同时由于中国拥有极为庞大的工业体系，对于甲醇这一基础化工品的消耗需求巨大，国内的产能无法满足自身的消耗需求，仍需通过进口来填补甲醇的供应缺口，根据wind的数据，2023年中国甲醇进口量约为1455万吨。

（三）政策及项目

为实现“双碳”目标，中国发布了一系列绿色甲醇制备、应用的鼓励性政策（见表1）。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。

国际方面，国际海事组织（IMO）海洋环境保护委员会第八十次会议（MEPC80）于2023年7月通过了《2023年IMO船舶温室气体（GHG）减排战略》，提出在2050年前后达到净零排放新目标。叠加2030年的中短期目标（达到20%的减排幅度和5%的零温室气体排放技术/燃料使用），船东很难通过改善单艘船的运营来实现，而必须选择低碳技术或燃料，绿色甲醇由此得到众多关注。美国2023年颁布的《交通部门脱碳蓝图》计划可持续性燃料（如绿色甲醇）推广至航运等难实现电气化转型的行业。

欧盟于2019年12月推出了《欧洲绿色新政》，核心目标是到2050年实现碳中和，并于2021年7月提出“Fitfor55”一揽子计划，以实现到2030年温室气体减排55%。该计划所覆盖的系列立法举措为碳中和目标的达成开辟了新路，其中的碳排放交易体系（ETS）、替代燃料基础设施（AFIR）、能源税（ETD）对绿色甲醇有明显的助推作用。此外，在“可再生能源指令”（REDⅡ）修订版推出后，可再生能源无论是消费总量还是在交通运输领域都有更高的目标，这将为绿色甲醇的推广提供新的机会。

根据势银能链的统计，2024年以来，我国绿色甲醇项目累计有41个有所进展，表2是2024年部分大型绿色甲醇项目具体数据。但需注意的是，许多项目的二氧化碳来源仍然属于不可再生，以当前欧盟对煤制甲醇全生命周期碳排放定量来看，不会被认定为绿色甲醇。此外，部分项目试点已开展通过空气中二氧化碳捕获和太阳能电解水制绿氢进行甲醇合成的示范项目，制取绿色甲醇。

全球范围内，也有许多成规模的绿醇项目。目前国际能源巨头积极布局绿醇产业，New Hope Energy、Enerkem等绿色技术开发企业为多项绿色甲醇项目提供技术支持。同时，在全球交通运输业低碳转型的大背景下，汽车、船运行业的龙头公司不断推动绿色甲醇技术研发和项目落地。

二、绿色甲醇的定义及技术路线

（一）绿色甲醇的定义

目前国际上并无明确的“绿色甲醇”的概念界定。甲醇的绿色与否主要取决于甲醇的合成原料——氢气/合成气及二氧化碳的来源。根据国际可再生能源署（IRENA）的建议，可按甲醇的生产原料来源将其分为绿醇、蓝醇、灰醇和棕醇，当原料氢气和二氧化碳的来源均为可再生时，合成的甲醇可以认定为绿醇。其中可再生氢气指可再生能源制取氢气，包括清洁电力电解水制氢、绿色生物质制氢等；可再生的二氧化碳指生物质来源二氧化碳或直接空气捕获二氧化碳。国际可持续发展与碳认证（International Sustainability Carbon Certification，ISCC）体系对于绿色甲醇的定义稍松一些，即若原料为生物来源，全过程（从原料端到产品使用端）需减碳65%；若原料为非生物来源，全过程需减碳70%。

（二）技术路线

按照IRENA的定义，绿色甲醇的技术路线主要分为两种：二氧化碳加绿氢路线和生物质路线（见图2）。值得注意的是，绿色甲醇与传统灰色甲醇在二氧化碳加氢合成工艺上并无太大差别，都采用热催化法为主，近年来，电化学等新型合成工艺涌现，但尚不成熟。主要差异在于绿氢以及碳源。