中石化、中石油、中海油集体入局绿色甲醇领域!先行先试避免盲目‘一窝蜂’上项目。
2025-05-30 11:07:26 创始人 0次 我有话说

   近年来,绿氢制取绿醇项目在国内迎来投资热潮,但项目的复杂性和潜在的风险不容小觑。

“绿色甲醇产业的热度持续走高,但还存在诸多发展难点需要攻克。例如:如何破解稳定、低价的绿氢来源、氢碳化工合成的复杂工艺以及绿醇的市场消纳等问题。”

巅峰表示,目前缺乏大规模工业生产绿色甲醇案例,需要示范项目先行先试,绿色甲醇产业化或许没有大家想象的那么快…

绿色甲醇作为一种安全、高效、可再生的清洁能源,常温常压下为液态,在储运性、多功能应用和市场潜力方面展现出独特优势,被认为是实现“碳中和”的绝佳路径。

甲醇是重要的化工原材料,以甲醇为原料的化工产业链技术基本成熟,已经具备大规模推广应用的条件。随着全球减碳事业不断推进,“绿色甲醇”正在引起科研机构、企业界和资本市场的关注。

"三桶油"的绿色甲醇布局,既是传统能源巨头向新能源转型的背水一战,也是中国在全球低碳竞赛中争夺话语权的关键落子。这场关乎万亿级市场的战役,胜负或将改写未来30年的能源格局。

2023年,中国能源行业迎来一个标志性事件:中石化、中石油、中海油“三桶油”集体进军绿色甲醇领域。中石化在广西启动万吨级生物质制甲醇项目,中石油的大庆项目斩获国际权威认证,中海油则在广西北海加速布局。并发布《绿色甲醇项目原料供应洽谈公告书》,全力推进项目开发。这一系列动作背后,是传统能源巨头对“双碳”目标的战略回应,更是一场关乎未来能源话语权的卡位战。

尤其今年,国内绿色甲醇投资火热,吸引来自电力、交通、化工以及新能源等领域在内的众多企业纷纷布局。

“三桶油”陆续入局绿色甲醇,背后有哪些深意?

image

在如此背景下,“三桶油”也开始布局绿色甲醇项目。

三桶油布局绿色甲醇项目:

一是顺应国内‘双碳’目标要求和国际市场需求,期望在国内绿色甲醇产业布局中形成先发优势;

二是为自身产业结构转型升级探索新方向、积累经验;

三是为我国甲醇产业绿色低碳发展探寻一条可行之路。

尚属小规模“试水”

绿色甲醇也叫可再生甲醇,作为一种可持续燃料和基础化工原料,具有原料来源广泛、绿色低碳、可再生等优势,已经成为当前国际海运业脱碳的主要绿色燃料之一。

未来,绿色甲醇也有望成为传统化工领域脱碳的主要替代燃料之一。因此,当前各大能源、化工巨头均加快绿色甲醇项目布局,一大批绿色甲醇项目加速落地。

去年9月,中国能建中电工程与黑龙江省双鸭山市人民政府签订百万吨级绿色甲醇生产基地项目投资合作协议,总投资约168亿元。同年11月,中远海运物流供应链有限公司与中广核风电有限公司在内蒙古赤峰市举行年产百万吨绿色甲醇产销一体化项目战略合作协议签约仪式。

今年1月,由吉利集团旗下内蒙古液态阳光能源科技有限公司实施的全球首个亿吨级液态阳光绿色甲醇制造项目正式备案立项,项目总投资185.3亿元,远期规划总体形成年产1亿吨绿色低碳甲醇产能。

不过,从目前已经公布的项目来看,“三桶油”布局的绿色甲醇项目规模相对较小。

中国科学院大连化学物理研究所研究员王集杰指出:“整体来看,传统油企布局绿色甲醇项目规模非常小,属于‘试水’。因此后续是否真正会大规模‘上马’,目前还不好判断。但背后的原因值得深思,根本逻辑是世界能源格局的低碳化、绿色化是大趋势。”

具备较大产业优势

据巅峰了解,当前绿色甲醇生产包括生物质制甲醇、可再生能源制氢驱动的二氧化碳加氢制甲醇、生物质耦合可再生能源制氢合成甲醇等技术路径。其中的生物质气化技术、规模化适应风光发电规律的制氢技术、二氧化碳加氢制甲醇技术已完成若干工业中试,但10万吨级以上规模的绿色甲醇合成装置尚无运行案例,大规模生产技术仍待示范和完善。

在巅峰看来,绿色甲醇生产的关键环节属于化工范畴,对项目管理运营能力要求较高,石油央企在绿色甲醇领域具有较大产业优势。

“‘三桶油’在绿色甲醇这一赛道上相比电力、交通企业具有一定优势。”

一是他们在国内布局有以天然气为原料的甲醇生产工厂,有技术人才、运营经验、销售渠道、物流和仓储优势;

二是“三桶油”自身就有刚性需求,他们的炼化板块本身就把甲醇作为基础原料在使用;

三是自身实力雄厚,抗风险能力比较强,适合于做技术含量高、基础性的重资产化工项目投资。

“三桶油”在这一赛道上具有潜在的巨大优势。“目前绿色甲醇投资火热的大多是电力企业,直接原因是欲通过绿色甲醇路径寻求新能源电力消纳的新方式,但绿色甲醇这类项目属于‘新能源电力—化工’一体化项目,其中新能源电力部分建设、运营门槛较低,但化工建设、运营有一定门槛。所以,一旦这类项目开始具备经济效益,擅长化工的‘三桶油’进入这一赛道,可以轻松掌握电力规则,进而整体上具备较强竞争力。”

需理性审慎投资

当前,绿色甲醇在航运领域的需求已开始显现。国际航运巨头马士基与隆基绿能签署了一项生物甲醇长期承购协议;还与金风科技签署了50万吨/年的绿色甲醇燃料供应协议。最近,上海港口已成功加注绿色甲醇3次。

根据全球甲醇协会和国际可再生能源署预计,到2050年全球甲醇需求量将达到5亿吨,绿色甲醇需求量超过3亿吨。根据预测,2029年,全球包括生物质甲醇和电制甲醇在内的绿色甲醇产能可能达到2000万吨/年,其中中国产能将位居全球首位。由此看来,未来我国有望在全球绿色甲醇领域占据重要市场份额。

据巅峰统计,截至2024年7月,我国共计有超50个绿色甲醇项目签约、备案,累计规划产能超2600万吨。但2025 年落地寥寥无几个项目。

巅峰氢能:“我非常看好绿色甲醇产业未来的发展前景。但由于绿色甲醇产业刚起步,单个项目投资大,工艺技术、经济性、应用场景、商业模式、基础加注设施等方面还存在诸多问题和挑战,现阶段不适合大量企业涌入。建议进入该领域的企业一定要结合自身特点和优势,理性、审慎投资,切不可‘跑马圈地’盲目投资,以免造成不可估量的损失。”

巅峰氢能:“作为一种碳中和技术,当前绿色甲醇的成本比煤制甲醇要高出1倍多,尚未形成成熟的绿色甲醇产业链。拟开展绿色甲醇相关业务的企业,需要根据国家政策导向做决策,可以先小范围开展一些试点工作,避免盲目‘一窝蜂’上项目。”

image

何谓绿色甲醇?主要用途有哪些?

目前国际上尚未有统一标准定义绿色甲醇,国家可再生能源署建议按生产原料来源将甲醇分为绿色、蓝色、灰色和棕色。

全球甲醇行业协会中国区首席代表赵凯指出:“如果能够使用可再生的原料制取甲醇,并且其全生命周期的碳足迹能够做到足够低,就可以称为绿色甲醇。”

甲醇(Methanol)又称羟基甲烷、木醇或木精,一种有机化合物,是结构最为简单的饱和一元醇,其化学式为CH3OH/CH4O,沸点为64.7℃,相对密度为0.792kg/L。甲醇很轻、挥发性强、易燃,呈无色透明液体,伴有刺激性气味。甲醇是水溶性的,可生物降解,分解为二氧化碳与水。

image

甲醇的上游是煤炭、天然气、焦炉气等。我国“富煤、贫油、少气”的能源结构决定了甲醇制取以煤制为主。据中国化工报数据显示,2022年煤制甲醇产量为6794.1万吨,占总产量的84.7%,剩余产能为焦炉气制甲醇占总产量的9.1%、天然气制甲醇占总产量的6.3%。

甲醇作为重要的化工原料之一,可直接用于化工合成,下游主要合成产品有烯烃,甲醛、醋酸、二甲醚、MTBE、DMF等。近年来甲醇下游消费格局变化不大,烯烃仍占据首位,需求占比达到54%;甲醇燃料凭借其独特的环保性和经济性发展较快,位居第二位;传统的甲醛、醋酸分别位居第三、四位。

甲醇与氢产业互利共促

绿氢和甲醇的循环促进了“绿氢-甲醇-绿氢”新模式的发展:

image

甲醇储氢

氢能体积能量存储密度比较低,储运环节的安全性、便携性一直是氢能发展的瓶颈所在,极大程度上限制了其在居民生活、轮船航运、储能等领域应用。甲醇作为氢能载体,可以长期储存,安全等级等同于汽油。氢储运带来的甲醇需求,或将成为甲醇产业新的增长点。

image

不同燃料的体积能量密度

从储存量看,70 MPa高压气氢的体积能量密度仅为4.7 GJ/m3,是甲醇的30%左右;-256℃下的液氢的体积能量密度仅为8.5 GJ/m3,还需要额外的压缩与制冷成本。反观甲醇的体积能量密度,为15.8 GJ/m3,其单位体积内氢存储量最高。

成本方面,甲醇的密度、物态等物理性质与油气相当接近,比氢更适应现有能源设施。甲醇非常切合现有的化石燃料供应链及动力系统,这样一来,整体的社会建设成本更低。尤其在燃料需求大、空间有限、安全要求高的船舶航运领域,氢能应用需要大规模的储运、加氢及基础设施建设,而甲醇却可借助现有成熟的燃料供应系统,具备更高的经济性。

安全性方面,相比气态氢,甲醇在常温下为液态,更加稳定、安全,便于运输。且系统无高温高压,运行更加安全可靠。

甲醇制氢

甲醇制氢是未来制氢技术的一个重要发展方向,与其他制氢方法相比,甲醇制氢具有以下三个优点:

价格低廉 甲醇作为一种常见的化工原料,原料易获取且价格低廉。此外,甲醇制氢的装置投资低、建设周期短,成本显著降低。

氢气的产率高 氢元素利用率高,甲醇含氢量高,能量密度高,氢气的产率高,单甲醇重整制氧系统日均产氢量达50-500公斤。

制氢装置简单 甲醇便于储存和运输,装备规模灵活,可以做成组装式或可移动式的甲醇制氢装置。

甲醇制氢的技术路径包括:甲醇水蒸气重整制氢、甲醇裂解制氢、甲醇部分氧化制氢、甲醇电解制氢、超声波分解甲醇水溶液制氢。其中,甲醇水蒸气重整制氢技术的氢含量最高,具有操作方便、反应条件温和、副产物成分少、易分离,且技术成熟的特点,是当前甲醇制氢的最佳选择。

甲醇水蒸气技术:由甲醇与水蒸气混合物通过加压,在催化剂和170~300℃反应温度的条件下实现裂解转化,生成氢气和二氧化碳,其反应式如下:

image

甲醇水蒸气重整制氢工艺流程图

“甲醇是目前最好的制氢材料。”澳大利亚国家工程院外籍院士、南方科技大学清洁能源研究院院长刘科多次公开表示,甲醇是把燃料电池的高效性和液体燃料的好处,两者结合起来,这是未来氢能的一个方向。

绿氢制甲醇

甲醇绿色发展成必然趋势,向甲醇生产中引入绿氢将成为减少碳排放的有力选择。

针对煤制甲醇工艺,引入绿氢主要为传统煤制甲醇的合成气供氢,当氢气的比例提高,一般只需降低WGS装置负荷,即可在不进行大装置改动的情况下,实现氢能引入的低成本减排。

目前,我国绿氢制备成本相对来说仍然较高,但是储能行业热议的“液体阳光”概念提供了新思路。通过风能、太阳能等可再生能源分解水制绿氢,然后利用绿氢将二氧化碳通过碳捕获封存技术转化为甲醇(绿色甲醇)。将可再生资源综合循环利用起来,同时兼顾经济发展和实现“碳中和”目标。

“绿氢规模化储电的技术,是可再生能源向其他能源形式转化的关键。”

中国科学院院士、物理化学家李灿表示,“绿氢的好处在于,可以在源头上解决很多工业过程中的碳排放问题,同时在这过程中还可以实现将二氧化碳转化为甲醇,这样一来二氧化碳就成为了一种资源。”

甲醇的多元化生产路径中,绿氢可与多条路径耦合。煤制甲醇、二氧化碳加氢制甲醇等均存在一定规模的绿氢需求空间。同时,甲醇储氢的安全性和经济性、制加氢工艺的安全高效、低排放,亦可促进氢能产业高效落地。

随着全球对气候变化的重视以及全球航运业等重点领域对使用“零碳”燃料的硬性要求,绿色甲醇的需求将会越来越大。作为我国重要的基础化学工业,绿色甲醇行业契合了降碳、消纳绿电及二氧化碳等技术优势,在碳中和宏观目标下,发展绿色甲醇已成为必然趋势。

目前来看,国内绿色甲醇签约项目众多,但实际投建、投产项目较少。绿色甲醇项目的建设难点在哪里,又有哪些破局方法?

image

绿醇技术、市场发展尚不成熟

绿色甲醇主要是指利用太阳能等可再生能源产生的电力电解水制氢,再与二氧化碳合成甲醇。这种方法实现了能源循环利用与二氧化碳消耗,被认为是经济效益与环保效益的双赢选择。

国内国央企民都在入局,以中国能建、国家电投、中国华能、中国天楹、中国化学、中民(辽宁)实业集团、运达股份、吉电股份、申能环境、上海电气、吉利集团、岚泽能源、金风科技、宏业生物、盛虹石化、美锦能源、鹏飞集团、隆基氢能、天合氢能、巅峰氢能等为代表的企业都在大力推进绿色甲醇项目。

目前来看,国内布局的绿色甲醇项目众多。据巅峰统计,我国绿色甲醇相关项目已超过100个。但是,目前真正开建的绿醇项目不超过20个,已建成项目不足5个。

为何会出现绿醇项目签约、备案热,而开工、投产遇冷的情况呢?主要还是受制于技术和市场的原因,这两方面尚有诸多发展难点需要攻克,这个产业需要逐步的发展。

从技术方面来看,绿色甲醇的上游需要有稳定的氢气供应。由于风光发电的波动性较强,导致上游制氢设备产出的氢气不够稳定。尽管一些绿氢项目配备了储氢设施,

但从实际生产端来看,储存的氢气只能配合解决夜晚或者生产高峰时期绿醇对氢气的需求,在白天的正常生产运行中,还是要求上游的制氢设备提供稳定、不间断的氢气供应,而目前的绿氢项目很难保证这一点。

此外,生产绿醇还需要足够的二氧化碳或者一氧化碳。如果使用二氧化碳做原料,依靠空中捕集二氧化碳,会增加绿醇的生产成本。而且二氧化碳是一种非常稳定的无机化合物,化学键非常稳定,对化学反应的温度和催化剂要求较高,到目前为止,以二氧化碳为原料生产甲醇的大型化工艺路线尚停留在中试阶段。

根据化学反应公式CO2+3H2=CH3OH+H2O可以看出,以二氧化碳为原料生产甲醇的产物还有一部分生成了水,这不但浪费了一部分氢气原料,并且生成水还可能会加速催化剂的失活。这个技术还易发生逆水煤气变化(如式CO2+H2=CO+H2O),使生产成本增高。

如果使用一氧化碳做原料,根据化学反应公式CO+2H2=CH3OH可以看出,可以规避二氧化碳导致的一系列问题,但这个技术路线的难点在于,需要足够多的生物质来生产一氧化碳。

我国作为农业大国,理论上具有丰富的生物质原料。但是生物质原料具有收运范围有限、受季节气候影响、物料存储时间短、分布松散等特点和难点,会影响绿色甲醇气化当量和成本。

再从市场方面来看,由于这些布局绿色甲醇的企业大多数不像“三桶油”、“五大六小”电力集团具有能源生产属性,这导致他们生产的绿氢无法就地消纳,只能将产业链做长,通过制取成绿醇、或者绿氨转运出去。

可是当前我国的甲醇市场已经趋于饱和。煤化工制取的甲醇尚难以做到保本,比煤化工制取的甲醇贵很多的绿色甲醇就更难打进传统市场领域了。目前来看,由于欧盟完善的碳市场政策和交易手段,其绿色甲醇的售价能够做到国内传统甲醇价格的5倍以上。因此,全球只有欧盟市场能够有能力大量消纳掉绿色甲醇生产工艺导致的高昂成本。

然而,如果国内现有规划的绿色甲醇项目都把市场定在国外,可能会遇到的问题包括:国内产品缺乏国际认可的绿色认证标准、国内企业和整个产业链容易受到国际市场波动的剧烈影响。而且一旦国外市场需求下降,或者因为政治、经济因素发生变化,绿色甲醇这类从绿电到化工的庞大的产业链投资将面临巨大风险。

能源转型需要循序渐进

绿色甲醇作为一种可再生能源燃料,正逐渐成为全球能源转型和减少温室气体排放的重要组成部分。尽管绿色甲醇生产和应用仍面临不少现实阻力,但其发展前景已被广泛认可。目前我国正在着手解决制约绿醇发展的痛点。

从绿氢端来看,绿氢的制取技术发展较快,众多企业都加入到了破解绿氢波动性难题的行列中。

在绿醇与二氧化碳融合阶段,俄罗斯自然科学院自然工程院院士孙琦教授表示,固态胺吸附剂要比传统的MEA液氨吸附法能耗降低一半,有很大的应用潜力。

另外,建议用两步法CO2加氢合成甲醇。在发生逆水煤气变换时,一部分氢气与二氧化碳反应产生一氧化碳和水。在把水除去后,一氧化碳就变为合成甲醇的原料。两步间接法的过程因为原位去除水,有利于平衡向甲醇生产方向移动,明显提升甲醇的收率(≥66%),并且缓解有水加剧的Cu基催化剂失活问题。他们在几年前就开发出了相应催化剂,和国外头部企业的催化剂做了对比,它有着非常优越的性能。

在政策方面,当前我国绿色甲醇燃料产业处于发展初期,缺乏统一、清晰的认证标准,这在很大程度上限制了我国与国际绿色甲醇燃料行业接轨。亟须加快绿色甲醇认证体系建设,推进国内、国际认证衔接和互认。

今年已有4次上海港加注绿色甲醇,2025年绿色甲醇认证系统完善中。

image

另外,根据国家发改委印发的《产业结构调整指导目录(2024年本)》,100万吨/年以下煤制甲醇生产装置被列为限制类,但我国百万吨规模以上的大型甲醇装置产能占比仅有50%。国家发改委又发布了《天然气利用管理办法》直接将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列为限制类应用。

这意味着我国基本已不能新增天然气制甲醇产能以及百万吨以下的煤制甲醇产能项目,这被业界视为对氢能“敞大门”。在“双碳目标”的推动下,过剩和高碳排放的甲醇产能面临被淘汰或升级,这或将给绿色甲醇提供替代机会。

我国在绿色甲醇的技术研发和示范项目方面仍处于起步阶段,相比于欧盟和北美等发达地区的发展较为滞后。

然而,近几年,随着碳中和目标的提出,绿色甲醇产业的政策支持逐渐加大,如鼓励企业使用可再生能源制甲醇,以减少化石燃料依赖。这些政策虽未完全定型,但已在引导产业的早期发展。

实现规模化与产业链完善的关键挑战

未来,绿色甲醇要实现规模化生产,需要跨越技术、政策、成本三重门槛。首先是提高生产技术的效率,以降低生物质的转化成本,这是实现绿色甲醇产业化的基础。其次,生物质绿色甲醇的全产业链条需要更加完善,包括从原料采集、运输到废弃物的再处理等环节。我国未来或将效仿欧盟,在政策上继续推动绿色甲醇的补贴和税收减免,吸引更多企业和资本进入这一领域。

市场潜力与可行性:国际需求助力全球竞争力

未来国际对绿色甲醇的需求将不断上升,特别是航运和航空业的市场潜力巨大。国际市场上,绿色甲醇的竞争将逐渐从资源转化效率和成本优势转向规模化的成本竞争。

一言以蔽之,作为碳中和技术的一种,当前绿色甲醇的成本比煤制甲醇高出一倍多,产业链也尚未成熟。拟布局绿色甲醇业务的企业,应紧跟国家政策导向,看清生物质制取绿色甲醇的真实面目,谨慎决策,切不可盲目投资。

image

巅峰氢能:当前绿色甲醇投资火热,“绿色甲醇项目还需要工业生产技术验证、先行先试。而且一个大型项目至少需要2-3年的建设周期,而建成一个项目会运行二、三十年的时间。

在国家能源转型的阶段,大规模工业生产绿色甲醇也需要一个循序渐进的过程。随着国家“双碳目标”的推进落实,绿色甲醇的生产技术会逐步提升,成本也会随之下降,而绿色甲醇最终也会得到广阔的市场。”

巅峰氢能展望:改写能源版图的三种可能

  技术突破路径:2026年前实现10万吨级CO₂制甲醇工业化(中石化宁波工程院攻关中)。

  政策驱动场景:若国内推行绿色甲醇掺混标准(类似乙醇汽油),市场容量将爆发至3000万吨/年。

  国际认证破局:中海油ISCC认证突破后,预计2025年出口欧盟绿醇超100万吨。

下一篇:没有了