零碳甲醇应用或将改变新能源格局

  近期，第19届亚运会在杭州举办，本次亚运会点燃开幕式主火炬的燃料—零碳甲醇备受瞩目，这是全球首次对于零碳甲醇的实践应用。甲醇作为燃料具有可持续性、清洁性的特点，但是其生产的全部过程带有高耗能性以及高排放性的缺点，导致我国甲醇燃料发展受阻。零碳甲醇技术的应用将使得这一局面改变，甲醇燃料正在崛起。

  甲醇又称羟基甲烷、木醇或木精，是一种有机物，是结构最为简单的饱和一元醇，其化学式为CH3OH/CH4O，分子量为32.04，沸点为64.7℃。

  目前甲醇的应用领域十分普遍，首先能够适用于有机合成。甲醇是许多有机物的原料，能够适用于制造医药、染料、涂料和塑料等精细化工产品。例如，甲醇可以用于生产甲醛（）、醋酸乙烯酯（冰醋酸）及聚丙烯腈等。

  甲醇还可以用于燃料工业。甲醇可以用来制造燃料，例如二甲醚、甲基叔丁基醚等溶剂油类。并且甲醇也被用作汽车燃料，以提高发动机的热效率和动力性能。

  我国目前甲醇制作的过程主要为煤单醇、焦炉气制甲醇、天然气制甲醇、煤联醇这四种。其中煤单醇为最主要制作的过程，占我国总产能约67%。

  目前我国是世界上最大的甲醇生产国与消费国。金联创统计多个方面数据显示，截止2022年11月中旬，我国甲醇行业年度总产能在10130.5万吨，占全球产能比重的58%，这样还是受制于疫情及全球环境影响年增长增速放缓（约1%）。值得一提的是，2020年我国甲醇产能约占全球的67%。

  我国甲醇燃料的发展历史可以追溯到上世纪二十年代，当时甲醇汽油开始用作车用燃料出现在人们视野。然而，直到上世纪七十年代，由于石油危机的影响，许多国家都在积极寻求替代能源，甲醇燃料作为液化燃料才非常关注，因其储运、分配和使用方面和传统汽油相似，且原料来源丰富，燃烧效率高。

  在此背景下，美国、德国和瑞典等先后投入人力物力进行甲醇汽油车用技术的研发。我国也于上世纪七十年代开始对甲醇燃料进行研发和试点。1975年，瑞典提出甲醇能成为汽车代用燃料，并成立国家级甲醇研发企业；1976年在瑞典召开的第一次国际醇燃料会议推动了醇燃料的发展；德国于1979年制定了醇类燃料研究计划，组织6家汽车工厂、1000多辆燃醇汽车投入运行，并在国内主要城市建立M15加油站，形成全国供应甲醇汽油网络。

  进入21世纪，我国对甲醇燃料的研究和试点工作逐渐加强。2001年，“十五”期间，科技部组织了M15甲醇汽车的试验考核和改进工作，以便更好地推进甲醇汽车的应用。2003年，“十五”计划期满后，M15甲醇汽车的试验考核工作完成，取得了阶段性的成果。

  此后，我国对甲醇燃料的研究和试点工作持续开展。2012年，工信部、发改委、科技部联合在5省市的10个城市中开展历时5年的甲醇汽车试点工作，参与试点的1024辆甲醇汽车累积运行里程超过1.84亿公里，试点工作取得了阶段性成效。

  2019年12月，发改委发布的非化石能源产业推动计划中明确规定，将甲醇燃料纳入非化石能源的指标管理范围。

  “十四五”规划建议提出，要实现“能源资源配置更加合理，利用效率大幅度提高”的能源发展的策略目标。甲醇是重要的基础化工原料，也是目前公认的液态燃料中可以在一定程度上完成规模化应用的清洁能源。确立甲醇燃料的能源地位，发展甲醇经济，符合国家能源战略，有利于推动实现我国承诺的力争2030年前碳排放达峰和2060年碳中和的愿景。

  目前我国甲醇燃料主要使用在于交通领域以及热力燃料领域。在交通领域上有甲醇汽油、甲醇汽车、船用燃料等。此外在热力燃烧领域也得到了广泛应用，包括工业锅炉、窑炉、民用取暖以及炊事灶具等。

  虽然我国甲醇燃料布局较早，并且享有政策的阶段性支持，但是受制于技术问题以及环保问题等，我国甲醇燃料市场规模增速仍较小，并且期间出现过阶段性的部分产品政策性调停。例如2012年发改委网站公布《天然气利用政策》，指出新建或扩建以天然气为原料生产甲醇及甲醇生产下游产品装置，以天然气代煤制甲醇项目被列为禁止类。以及近年来甲醇汽油被叫停等等。

  我国的能源结构为富煤、少气、贫油，我国甲醇生产主要来自于煤炭，而海外大部分生产主要来自于天然气，占比约92%。这一现象与我国能源结构分不开。在此能源结构下以煤产甲醇的成本将低于焦炉气、天然气制取。而这一结果将导致虽然甲醇燃料排放较为干净，但是制造甲醇的过程中污染较大。这与我国能源战略发展理念极为不符。

  近年来在“双控”方针下，甲醇新建产能尤其煤制甲醇受到了中央及地方上的严格限制，这直接影响了甲醇燃料的发展规模。由此可见甲醇燃料上下游皆可实现低排放才是健康发展、长久发展的必然之道。

  我国甲醇产能主要集中于西北地区。根据中银多个方面数据显示，2022年西北地区甲醇产能占到国内甲醇总产能的 60%。华东华北以及华中分别占比16%、8%、5%，东北仅占1%。这还在于甲醇的生产所带来的成本以及储存成本较大，叠加我国主要以煤炭制甲醇为主，导致甲醇产能集中在原材料产地附件，出现地域性差距。

  地域性发展差异限制相关配套设施及企业研发。此前提到甲醇产能分布与我国煤炭的地域分布有着较强的关联，叠加成本问题导致出现地域性差异发展，造成配套基础设施还不够到位。甲醇车到今天还绝大多数都是一个区域性的车辆，里程忧虑不同程度存在。并且还导致只有相关区域的车企进行企业研发，例如吉利、中国重汽、陕汽集团等。

  生产成本及生产污染较大。这也是目前的根本问题，这与我国能源战略发展背道而驰。

  甲醇汽油的驱动力稍显不足。目前我国甲醇汽车所用燃料多基本为85%的甲醇和15%的汽油的混合溶液。受制于技术问题相对于油车、电车整体驱动力略有不足。

  本次亚运会火炬所用的零碳甲醇为世界首次应用，其从生产到燃烧排放皆实现了超低排放，满足我国碳中和的发展需要。零碳甲醇技术供应方吉利控股集团的高级副总裁杨学良称，经过技术的迭代，能够最终靠捕捉空气中的二氧化碳，用滤电去电解水产生氢，然后用二氧化碳和氢合成零碳甲醇。据悉每生产一吨甲醇可以消耗空气中的二氧化碳1.375吨，整个实现了这种碳中和的解决方案。

  零碳甲醇技术如果逐步发展并普遍应用，甲醇燃料将迎来时代性发展。据观察网数据统计，如果全国一半的货运卡车用甲醇代替汽柴油，不但能大幅度降低污染，且每年可减少石油进口1.25亿吨，减碳2.15亿吨。如果零碳甲醇应用在交通所有的领域，能源紧缺的格局将彻底改变。

  零碳甲醇或将改变现有新能源市场格局。目前我们国家新能源发电光伏占比较大，新能源汽车以电力汽车为主。零碳甲醇技术的应用有望挤占各新能源市场占有率，其生产的低排放性，应用的清洁性、可持续性或将甲醇燃料抬至新的高度。从热力燃料以及甲醇汽车的角度来看，如果零碳甲醇可以普遍性应用，将是一片蓝海，其发展前途不可估量，将书写新的新能源格局。但是目前仍需解决如何平衡地域性发展以及更低成本实现从生产到下游应用。

  吉利集团为零碳甲醇技术的供应方，除去火炬外，本届亚运会的主火炬甲醇保障用车也是一大亮点。据悉保障用车也采用了与主火炬燃料相同的甲醇，实现了甲醇能源制备、甲醇能源输配送体系、甲醇车辆应用全链路的闭环。由此可见吉利集团在甲醇领域拥有广泛的布局，从甲醇汽车的研发和生产，到甲醇燃料的生产和加注，形成了一条完整的甲醇能源产业链。

  吉利汽车在甲醇技术方面做了18年的研发，攻克了低温冷启动、耐甲醇材料开发、专用润滑油开发、专用添加剂开发、排放控制、甲醇电喷控制管理系统等多项关键技术，掌握了“以捕捉CO2循环制取甲醇”新技术（零碳甲醇）。

  观察网称作为杭州亚运会主火炬塔甲醇使用保障用车，远程星瀚重卡采用醇氢动力，以甲醇为燃料，相较于传统柴油重卡，不仅全生命周期二氧化碳排放量大幅度降低，且燃料成本减少18%-32%，每公里最多节省1元钱，大幅度的降低物流成本。

  此外吉利在丹麦、冰岛等北欧国家均进行了甲醇汽车的测试运行项目，作为其全球化战略布局。

  近期工信部在《“十四五”工业绿色发展规划》中，将“促进甲醇汽车等替代燃料汽车推广”纳入“绿色产品和节能环保装备供给工程”以及将“二氧化碳耦合制甲醇”列入“绿色低碳技术推广应用工程”。并且提到全力发展和推广新能源汽车，促进甲醇汽车等替代燃料汽车推广，以及推进二氧化碳耦合制甲醇等技术的推广应用。