摘要：甲醇正從一種化工品向清潔能源拓展，在航運、航空和汽車燃料方面都有廣泛應(yīng)用場景。甲醇汽車的突然火爆，是因為甲醇作為液態(tài)燃料，具備汽油、柴油差不多的燃燒特性，同時在儲、運、用方面，較其他能源更加安全、清潔、高效。甲醇，是一種用途廣泛的大宗化工原料。在全球碳中和行動中，甲醇的屬性和角色跟氫氣和氨氣一樣，正在發(fā)生轉(zhuǎn)變，開始由單一的化工品向能源屬性拓展，并被認(rèn)為是一種未來的清潔燃料。
比如在航運業(yè)，一些研究認(rèn)為，甲醇可能是幫助航運業(yè)脫碳的關(guān)鍵解決方案。
清潔能源金融服務(wù)公司Longspur Research的《甲醇和航運》最新報告認(rèn)為，航運業(yè)每年產(chǎn)生超過10億噸的二氧化碳和空氣傳播污染物排放，而甲醇由于其清潔燃燒的特性，能夠?qū)⑦@些排放量減少60%，使用可再生甲醇更是能夠削減90%以上的二氧化碳排放。
因為甲醇有著技術(shù)成熟、改裝難度小、使用安全、加注便利、成本低等優(yōu)勢，而且能夠顯著減少排放，成為航運業(yè)脫碳的焦點。所以，包括馬士基、法國達飛在內(nèi)的航運巨頭，都在開發(fā)使用甲醇燃料船。
美國石油巨頭?？松梨谶€在開發(fā)一種獨特的工藝技術(shù)，以可再生甲醇為原料生產(chǎn)可持續(xù)航空燃料（SAF），以幫助航空業(yè)實現(xiàn)向凈零排放的未來轉(zhuǎn)型。
甲醇作為一種燃料使用，在汽車領(lǐng)域也大有可為，很有前景。最近比較火爆的消息是汽車制造商吉利推出的甲醇汽車，廣受關(guān)注。
6月30日，全球首款甲醇混合動力轎車——吉利第4代帝豪醇電混動轎車上市，與吉利完全正向研發(fā)的遠(yuǎn)程甲醇重卡在貴陽同步交付。
吉利對于甲醇汽車可以說是非常的迷戀，李書福在過去十年的時間里，多次反復(fù)提及甲醇汽車。吉利深耕甲醇汽車產(chǎn)業(yè)多年，是國內(nèi)最早啟動甲醇汽車研發(fā)的整車企業(yè)。
吉利還在國外布局甲醇汽車。今年3月，吉利甲醇汽車已在丹麥奧爾堡港完成試運行，當(dāng)日，丹麥交通部長試乘了遠(yuǎn)程甲醇重卡，并稱贊道，“綠色甲醇汽車將對丹麥的氣候和環(huán)境產(chǎn)生巨大的影響，甚至將改變整個世界”。
甲醇汽車為何突然火爆？未來市場前景如何？
01 為什么選擇綠色甲醇汽車？
雖然相較于廣為談?wù)摰募冸妱印淙剂系刃履茉雌?，甲醇汽車知名度不是那么廣，但甲醇汽車并非是近些年的新興產(chǎn)品，我國對甲醇汽車的研究始于上世紀(jì)70年代，經(jīng)過幾十年的研發(fā)與實踐積累，時至今日，甲醇汽車全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)日趨成熟，多家公司也加入了甲醇汽車賽道。
除了吉利之外，陜重汽、宇通汽車等一批汽車和發(fā)動機制造企業(yè)，也擁有了甲醇汽車專有技術(shù)，解決了甲醇燃料存在的腐蝕性、冷啟動、溶脹性等關(guān)鍵技術(shù)問題，具備了甲醇汽車自主開發(fā)能力。開灤股份、亞普股份、盛幫股份等公司近年來在甲醇汽車領(lǐng)域也有所探索。
甲醇汽車在中國的興起， 原因主要有三方面，一是可以解決石油的對外依賴問題，二是實現(xiàn)交通領(lǐng)域的脫碳，三是煤制甲醇是清潔煤和循環(huán)經(jīng)濟的重要方向，而中國又是富煤國家。
目前生產(chǎn)甲醇的原料主要是煤、天然氣、煤層氣、焦?fàn)t氣等，還是會有二氧化碳的排放，只有利用可再生能源如太陽能、風(fēng)能、水能等發(fā)電，進而電解水產(chǎn)氫，用可再生能源產(chǎn)生的氫氣與二氧化碳反應(yīng)生成的甲醇，才被稱為“綠色甲醇”。由秸稈、城市垃圾廢棄物等制取生物質(zhì)甲醇，也可叫“綠色甲醇”。
只有綠色甲醇作為燃料時，才對脫碳產(chǎn)生真正的意義。這也是綠色甲醇汽車受到青睞的原因。
當(dāng)然，與其他燃油相比，甲醇燃料本身也具有獨特的應(yīng)用優(yōu)勢。
甲醇是一種清潔燃燒的燃料，可減少引起煙霧的排放，如硫氧化物 (SOx)、氮氧化物 (NOx) 和顆粒物，并且可以改善空氣質(zhì)量和相關(guān)的人類健康問題，對環(huán)境友好度高。從貴陽市機動車尾氣監(jiān)控中心發(fā)布的數(shù)據(jù)（圖表1）可以看出，甲醇汽車大幅度能降低汽油車尾氣三種主要污染物的排放。
甲醇作為低碳、含氧燃料，兼具汽油、柴油的燃燒特性；且在電力、氫能、甲醇、天然氣、氨等新能源、清潔能源中，甲醇還是唯一的常溫常壓下為液態(tài)的能源，儲、運、用較其他能源更加安全、清潔、高效。
甲醇燃料還具有成本和規(guī)模優(yōu)勢。據(jù)wind數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計，國內(nèi)當(dāng)前的甲醇價格為2444元/噸，汽油和柴油零售價分別為9933元/噸和7815 元/噸。折算下來，甲醇相比柴油可節(jié)省18%的燃料費用。
甲醇燃料無需另建加注站，在現(xiàn)有的汽柴油供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)上進行部分技術(shù)改造即可投入使用，有利于大規(guī)模商業(yè)化推廣。
同樣依托清潔能源的氫燃料電池汽車，所需加氫站的建設(shè)成本則非常高。氫的質(zhì)量很小，氫氣極易泄露，氫氣儲運環(huán)節(jié)需要格外注意安全，因此加氫站儲氫裝置應(yīng)該滿足能承受高壓、具備在線監(jiān)測功能、發(fā)生危險自動報警等要求，這就決定了加氫站的建設(shè)成本不會太低。
中科院調(diào)研報告指出，日加氫量 400kg的加氫站建設(shè)成本在1000萬元以上，是甲醇加注站建設(shè)成本的8倍左右。而且，目前氫燃料電池汽車在國內(nèi)有很多技術(shù)壁壘，核心材料（電堆、空壓機、催化劑等）都依靠進口，對加工精度要求很高，電堆功率、電池耐久性與國外也有差距?？紤]到產(chǎn)品穩(wěn)定性與應(yīng)用難度方面，甲醇汽車都比氫燃料電池汽車更適合在國內(nèi)推廣。
對比純電動汽車，甲醇汽車也有明顯的優(yōu)勢——補能效率高，續(xù)航能力強，不受外界氣候因素影響。目前市場上以純電動汽車性能還是有些不盡如人意，續(xù)航里程不夠長，在寒冷、高溫環(huán)境下還會進一步受到影響，甚至一些冰雪、高海拔地區(qū)成為了純電動汽車的“禁區(qū)”，尤其對于需要長途運輸?shù)闹乜▉碚f，時間就是金錢，續(xù)航和充電等待時間成為純電動卡車的硬傷。
綠色甲醇在自身獨特應(yīng)用優(yōu)勢之外，還具有強大的減排節(jié)能的潛能。中國現(xiàn)有的甲醇生產(chǎn)主要依賴煤炭，生產(chǎn)1噸產(chǎn)品需要排放3.5噸-4.0噸二氧化碳，主要的排放來源是制氧用的高能耗空分裝置和調(diào)節(jié)CO和氫氣比例的水氣變換單元。相比之下綠色甲醇具有可再生屬性，能使生產(chǎn)過程中的碳排放量大大降低，甚至可以實現(xiàn)零碳排放。
02 綠色甲醇汽車未來展望
由于甲醇燃料自身具有一定毒性與腐蝕性，甲醇汽車在以往研發(fā)過程中常會遇到燃油泵和燃油管路被腐蝕的問題，以及高比例甲醇汽油的冷啟動問題。不過，隨著我國研究能力不斷提升，甲醇汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)日趨成熟，這些曾經(jīng)的痛點大多數(shù)都已得到解決，甲醇汽車所需的技術(shù)儲備已基本完成。
如今，我國綠色甲醇技術(shù)也已成熟，綠色甲醇項目近年在多處落地：
1、 2020年10 月，首個千噸級“液態(tài)太陽燃料合成示范項目”在蘭州新區(qū)通過中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定。這個項目利用太陽能等可再生能源產(chǎn)生的電力電解水生產(chǎn)綠氫、并將二氧化碳加氫轉(zhuǎn)化為“綠色甲醇”等液體燃料，被形象地稱為“液態(tài)陽光”。
2、山西省賽鼎設(shè)計研究院正在建設(shè)的垃圾、秸稈氣化制生物質(zhì)甲醇裝置，預(yù)計生產(chǎn)成本與煤制甲醇相當(dāng)，以我國每年約7.5億噸的生物質(zhì)體量，可制取超過3億噸綠色甲醇。
3、河南安陽順城集團通過焦?fàn)t尾氣中富氫氣體與捕集的二氧化碳制取綠色甲醇項目，將于年底投產(chǎn)，年產(chǎn)綠色甲醇11萬噸，可直接減少二氧化碳排放10萬噸。
4、 中煤集團與中科院大連化物所簽署“綠色氫能與液態(tài)陽光”合作，擬建首個10萬噸級甲醇項目，利用間歇的光伏和風(fēng)電，規(guī)?；D(zhuǎn)化由煤化工等基礎(chǔ)工業(yè)排放的二氧化碳制取液態(tài)陽光甲醇。
5、吉利于2015年投資了冰島碳循環(huán)國際公司，利用地?zé)岚l(fā)電制氫與捕集的二氧化碳合成可再生甲醇，年產(chǎn)可達4000噸。
國家政策的支持也為綠色甲醇汽車的發(fā)展迎來了更多機遇。2021年12月，工信部發(fā)布《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》，把“促進甲醇汽車等替代燃料汽車推廣”納入“綠色產(chǎn)品和節(jié)能環(huán)保裝備供給工程”，把“二氧化碳耦合制甲醇”列入“綠色低碳技術(shù)推廣應(yīng)用工程”。
目前，綠色甲醇汽車發(fā)展也受到一些因素的限制?，F(xiàn)階段，甲醇汽車只限于在幾個煤炭資源豐富的區(qū)域試點推廣，政策支持和補貼在力度與廣度方面都不及純電動等新能源車型，并且能源材料仍多依托煤炭資源制取，綠色甲醇生產(chǎn)方案仍需規(guī)模化推進。
此外，綠色甲醇汽車相關(guān)的發(fā)展體系和管理范疇暫未落實，在消費群體中的普及程度不高, 這些都制約了綠色甲醇汽車在全國范圍內(nèi)推廣。
當(dāng)前，綠色甲醇汽車行業(yè)尚處于產(chǎn)業(yè)化早期階段。相信隨著相關(guān)政策的完善，以及研發(fā)技術(shù)的突破，綠色甲醇汽車的發(fā)展未來可期，能夠成為綠色低碳出行的優(yōu)選方案。
來源：環(huán)球零碳
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