绿色甲醇产业发展现状及前景分析！

1.2 绿色甲醇产能预计将在短期内快速扩张

2023年，全球甲醇年产能约为1.8亿吨，其中绿色甲醇年产能仅为50万吨，占比不足1%。2028年，全球甲醇年产能预计将达到2亿吨，根据全球甲醇行业协会（MI）统计的131个生物质制甲醇和电制甲醇项目信息，预计绿色甲醇年产能将快速扩张至1950万吨，占比将提升至约10%，绿色甲醇产能发展前景可期。全球绿色甲醇产能预测见表2。

1.3电制甲醇或将成为未来绿色甲醇主流生产方式

国内外绿色甲醇生产主要有三条技术路线——生物质制甲烷路线、生物气化路线和电制甲醇路线，各技术路线简要对比见表3。受收储半径、商业模式等因素制约，生物质原材料规模化供应不可持续，在绿色甲醇需求量不大的情况下，相比于电制甲醇，生物质制甲烷路线和生物质气化路线成本优势相对明显，产业壁垒相对较低，示范应用相对成熟。电制甲醇中二氧化碳加氢合成工艺十分成熟，综合考虑，随着未来清洁电力成本不断下降、电解水制氢技术和碳源空气直捕复合吸附技术日趋成熟，长期来看，电制甲醇或将成为未来绿色甲醇的主流生产方式。

1.4电制甲醇或将成为未来绿色甲醇主流生产方式

全球范围来看，甲醇目前几乎完全由煤炭（中国主要以煤炭为原材料制甲醇）和天然气加工生产而得，两者生产的甲醇约分别占全球甲醇产量的35.2%和64.5%，绿色甲醇占比不足1%。受原材料、技术路线、生产能力、产品纯度等因素的影响，绿色甲醇生产成本差异较大。从项目公开资料统计来看，当前绿色甲醇平均生产成本远高于化石基甲醇。不同技术路线甲醇当前和远期生产成本见表4。

1.4.1.生物质制甲醇生产成本下降潜力相对有限

生物质制甲醇规模化生产存在一定障碍。生物质原材料能量密度低、预处理难度大，场景替代用途多、机会成本高，储存物流难度大、中间成本高，政策支持力度不强、缺乏系统的产业链生态环境。综合来看，尽管全球生物质资源量巨大，但是通过原材料可持续性供应来推动生物质制甲醇规模化生产，所能达到降本目的可实施性不强。

技术工艺进步推动生物质制甲醇降本空间有限。生物质原材料在生物质制甲醇总生产成本中的占比预计达60%。全球范围内生物质原材料价格集中在7～16美元/吉焦，地区波动幅度较小。加之气化技术在石油和煤炭领域已经非常成熟，通过改进工艺流程、提高气化效率等学习曲线降低资本支出，是小幅度降低生物质制甲醇总成本的有效途径。

1.4.2.电制甲醇生产成本下降空间较大

以热催化法为主的氢气加二氧化碳合成甲醇工艺已非常成熟，电制甲醇成本很大程度上取决于氢气和二氧化碳的获取成本。

快速发展的可再生氢源为电制甲醇降本奠定了基础。绿氢正逐步发展成为确定性的主流制氢路径。电解水制氢年产量预计将由2021年的4万吨（约占氢气总产量的0.04%）指数级提升至2030年的6170万吨（占比约为34%）；风能、太阳能等可再生电力成本已具备一定竞争优势，且未来仍有较大挖掘潜力；电解槽技术创新带来的利用效率逐步提升、规模经济效应等也有助于降低绿氢成本。总体看，未来丰富而廉价的可再生氢源是绿色甲醇降本的主要驱动力。绿氢未来成本预测见表5。

空气直捕碳源潜力最大，中长期降本存在一定预期。空气直捕所面向的是分散式、低浓度碳源，生产过程能耗大、效率低，捕获成本约为200～250美元/吨，虽相比于5年前已下降约60%，但仍高于煤化工、天然气等集中碳源20～40美元/吨的捕集成本。受制于液态、固态、电化学等吸附材料与变温、变压、变湿等技术工艺尚未成熟定型，空气直捕短期内难以满足规模化电制甲醇对碳源的需求。国外学者在示范工厂通过固态转换技术，已将空气直捕碳源成本控制在94～232美元/吨，中长期降本存在一定预期。生物质碳源受原材料可持续供应、配套设施不完善等诸多因素影响，适宜开展小型示范类项目，规模化应用潜力较小。

1.5 低碳转型为绿色甲醇应用前景提供了保障

1.5.1.作为燃料：绿色甲醇为航运业中短期减碳提供了解决方案

目前，船用燃料是绿色甲醇最大的应用场景。2023年，全球新增替代（双）燃料船舶298艘，其中甲醇替代燃料船舶138艘，首次多于液化天然气（LNG）替代燃料船舶，更是远远超过了2022年的35艘。从实际减碳效果来看，无论是为满足船舶能效指标（EEXI和EEDI）而采取的降速航行、节能技术改造等手段，还是推广岸电和LNG清洁燃料的应用，都能够基本满足国际海事组织（IMO）提出的航运业到2030年碳排放强度下降40%（与2008年对比）的战略目标。但从长远来看，进一步的燃料替代是航运业实现2050年碳排强度下降70%的必由之路。

受制于液氢储运安全风险无法突破，液氨在大功率、低速船用发动机应用技术上成熟度较低，两者实现大规模商业化应用还有较长距离。当前，因全生命周期减碳效果明显、船用规范相对完善、发动机及其改造技术相对成熟、港口加注基础设施发展尚可，船用绿色甲醇进入发展窗口期，可为航运业中短期减碳提供解决方案。若绿色甲醇的经济性问题得到有效解决，其将成为绿氨、绿氢在船用燃料领域大规模应用前的最有效替代甚至是长期替代。否则，技术创新步伐加快带来的绿氨、绿氢关键技术攻关，可能推动航运业由LNG燃料直接向绿氢、绿氨过渡。

1.5.2.作为原料：绿色化工原料或是绿色甲醇应用前景的基本盘

甲醇是最为常见、应用场景最为广泛的七大基础化学品之一。无论哪种方法生产得到的甲醇都具有相同的理化特性，在化工行业任何应用场景均可随时替代。据国际可再生能源机构预测，化工行业的化石基甲醇生产过程每年的二氧化碳排放量约为3亿吨，约占化工行业碳排总量的10%。当前，减排降碳的压力尚未完全传导至化工行业，相关企业没有意愿为了减碳而支付超额的原材料溢价。随着全球降碳步伐在各行各业的稳步推进，绿色甲醇替代化石基甲醇在化工行业脱碳进程中可大有作为。

1.5.3.作为储能：绿色甲醇为实现可再生能源

长时储能提供了有效途径受制于风电、光伏发电等可再生电力具有随机性、间歇性和波动性等固有特性影响，中国能源转型的核心问题不仅是要加快提高光伏发电、风电的装机规模，更是要解决与之伴生的长时储能问题。利用风电、光伏发电等可再生电力制备绿色甲醇，使其能够在目前已有的液体基础设施中储存、运输，不仅降低了能源基础设施的转型成本，还有效解决了中国庞大的太阳能、风能等可再生能源的消纳问题。从更高需求层面来看，绿色甲醇为中国消纳快速发展的可再生能源电力提供了有效途径。

2.1.1.发展绿色甲醇具有明确的战略需求

2023年12月，国家发改委修订发布《产业结构调整指导目录》，明确将“电解水制氢和二氧化碳催化合成绿色甲醇”纳入新能源鼓励类产业，在为中国氢能产业落地应用、市场普及打开新思路的同时，指明了绿色甲醇的发展方向。2024年政府工作报告提出的年度首要任务是大力推进现代化产业体系建设，推动传统产业绿色化转型，也为绿色甲醇的发展明确了总基调。

2.1.2.发展绿色甲醇具有坚实的技术基础

供给侧方面，中国科学院大连化学物理研究所成功突破电催化分解水制氢和二氧化碳加氢制甲醇催化技术，并在中国能源建设集团绿电耦合、中国科学院甘肃示范项目等多个项目中成功应用，标志着中国绿色甲醇制备技术基本成熟。消费侧方面，中国船级社正式发布《船舶应用甲醇/乙醇燃料指南》；中国船舶燃料公司正式发布船用甲醇燃料、船用甲醇燃料水上加注规程两个团体标准；首艘7800吨级绿色甲醇加注船获得中国、法国两个船级社原则性认可证书，标志着中国船用绿色甲醇燃料及加注技术链基本建成。

2.1.3.发展绿色甲醇具有独厚的要素禀赋

可再生能源产业具有制造业属性，技术装备能力是可再生能源产业健康发展的关键要素，中国完善的制造业体系为可再生能源高质量发展奠定了坚实基础。同时，中国风电、光伏发电等绿电资源丰富，绿色甲醇项目有助于将国内可再生资源优势有效转变为促进战略性新兴产业高质量发展的持续动力。未来，随着国内生产技术的不断进步、绿电成本的不断降低以及碳交易机制的不断完善，绿色甲醇产业或将出现较大的成本优势和竞争力。

2.2绿色甲醇投资主体的意图各有侧重

截至2023年底，中国规划和在建的绿色甲醇项目共计24个，其中二氧化碳加氢制甲醇16个，生物质制甲醇8个，涉及投资约1500亿元。在市场需求、替代场景、技术路线等关键要素尚未完全明确的背景下，电力、化工等企业对绿色甲醇的投资意图各有侧重。

中国绿色甲醇投资主体主要包括三类。

3.未来绿色甲醇产业发展长期看好，短期内存在不确定性

3.1欧盟绿色甲醇认证标准过于严苛，直接追求“零碳”为时过早

2023年，考虑到脱碳进程、成本控制等现实因素，欧盟短期内不再强求生物质制甲醇和电制甲醇作为绿色甲醇的唯二方式，而是把从工业及火电捕集的全生命周期碳排放不超过每兆焦28.2克的不可再生二氧化碳制备的甲醇也认定为绿色甲醇。尽管如此，欧盟绿色甲醇认定标准仍然较高，中国现有大多数以“灰碳+部分/完全绿氢”为主要路线的甲醇制备工艺仍需进一步降碳以满足该认定标准。

绿色甲醇制备过程为负碳排放，燃烧过程释放二氧化碳，从全生命周期来看，绿色甲醇属于“零碳”燃料。结合中国“双碳”目标实施进程，现阶段为追求“零碳”而大规模投资为时过早，而利用碳捕集技术从化石燃料、工业排放等高浓度点源处收集不可再生二氧化碳制备甲醇在降碳减排、强化技术储备、推动产业转型升级等方面具有更重要的实际意义。

3.2短期内可能存在供过于求的市场风险

2028年，全球绿色甲醇年产能预计达1950万吨，其中中国约为800万吨，国外约为1150万吨。根据马士基（Maersk）、达飞（CMACGM）等航运巨头在甲醇双燃料集装箱船上的投资强度和营运安排，预计2030年航运业绿色甲醇消耗量约为1000万吨。在绿色甲醇应用场景仅局限于船用燃料替代、其他应用场景没有明确的背景下，加之认证标准尚未统一、地缘政治风险等因素影响，绿色甲醇产业或将出现阶段性供大于求的市场风险。

3.3航运巨头为绿色甲醇燃料付出超高溢价的行为或不可持续

3.3.1.绿色甲醇单位能源价格约为船用燃料油的两倍

欧盟碳排放交易体系（ETS）已正式覆盖航运业，并于2024年起对出入欧洲的总吨位在5000吨以上的大型船舶航运排放量征收碳配额。按照欧盟碳配额交易价格70欧元/吨、绿色甲醇单价7000元/吨测算，船用燃料油、绿色甲醇单位能源价格分别为170元/吉焦、315元/吉焦，后者约是前者的2倍（见表6）。在相同假设条件下，若需达到船用燃料油的单位能源价格，绿色甲醇售价需从7000元/吨下降到3777元/吨（传统甲醇价格约为2400元/吨）；若绿色甲醇售价不变，欧盟碳配额交易价格上涨至318欧元/吨时，两种燃料才具有相同的单位能源价格。

3.3.2.航运业盈利水平对燃料价格的敏感系数较高

燃料油成本是航运中最重要的可变成本。以8000标准箱集装箱船为例，在运营决策本量利分析中，燃料油价格对年息税前利润的敏感系数高达-58（见表7）；以10000马力三用工作船为例，在投资决策经济评价分析中，燃料油价格对内部收益率的敏感系数约为-37。马士基公司公开表示，船用燃料每吨上涨1美元，将影响其1.2亿美元的收益。由此可见，在销售价格等因素不变的情况下，若采用绿色甲醇作为燃料，船东可能会无利可图。

3.3.3.诸多因素推动马士基大范围布局绿色甲醇

首先，欧洲企业文化对社会责任的重视程度较高，它们致力于在环境保护方面做出更加积极的贡献。相比于全球碳中和进程，马士基公司提出在2040年提前实现碳中和，转型步伐稍显激进，故展现出较强的投资意愿。其次，马士基增加少量投资由新建传统燃料船舶改为甲醇、柴油双燃料动力船舶（入级符号：MethanolReady），不仅规避了后续改造的投资和技术风险，在欧盟碳配额价格波动的情况下，还可使燃料选择更具有灵活性。最后，马士基在欧洲航运业具有较强的市场竞争力和话语权，燃料成本可转嫁给消费者，未来其承担绿色甲醇燃料超高溢价的压力有限。

一是加快推进中国绿色甲醇认证标准出台。建议由国家能源局、生态环境部等部门牵头，联合国内科研机构、企事业单位组建专家团队，深入分析全球绿色甲醇相关标准和指导文件，系统梳理全生命周期碳排放统计与测算、环保性能指标经济评价，科学构建一套既符合中国国情又与国际接轨的绿色甲醇认证标准，为推动中国绿色甲醇产业健康快速发展奠定坚实基础。

二是探索建立绿色甲醇政府扶持政策。一方面，充分发挥财政工具的引导和激励作用，制定科学、合理、可行的政府补贴政策，助力企业降低经营风险、增加创新动力，提升绿色甲醇产业的正外部性；另一方面，利用公共政策促进部门耦合，推动电力行业对可再生电力的投资，扩大农林部门对生物质的利用，鼓励高排放企业开展碳捕集工艺研究，实现绿色甲醇产业链协同降本效应。

4.1.突出龙头企业的“强链”引领作用

一是全面助力产业链“减碳增绿”。针对可再生能源发电企业，加快推进现有电制甲醇项目落地实施；针对以煤、天然气为原料的甲醇生产企业，试点高浓度点源捕集二氧化碳与小规模生物质制甲醇项目，培育具有中国特色的低碳甲醇发展路径；针对化工、炼化等甲醇需求企业，适时开展绿色甲醇替代化石基甲醇前景的应用研究。

二是统筹协调关键领域科技攻关。依托国内甲醇龙头企业在资源和财务方面的比较优势，完善绿色甲醇科研试验设施，在绿氢的电解与储运、可再生二氧化碳捕集、沼液与废渣处理、气化炉设备大型化等领域，打造产业研发和基础创新平台，鼓励相关企业参与平台建设，逐步完善产学研用相结合的基础创新体系。