甲醇，中國新能源汽車的另一種可能

賈浩楠 2023-02-22 17:17:34 來源：量子位

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滾滾濃煙、刺鼻氣味…煤化工產(chǎn)業(yè)給你的印象是這樣嗎？

顛覆認(rèn)知的是，如今煤化工企業(yè)，不但可以做到低排放，廢氣還能重新產(chǎn)出新的能源。

焦化爐出來的廢氣，直接送進(jìn)這些設(shè)備，經(jīng)過凈化、干燥、合成、精餾等一系列工序，產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)清潔新能源燃料甲醇：

這是落在河南安陽的10萬噸級甲醇制備工廠。全國首個、全球最大，同時“CO2直接制備甲醇”的技術(shù)也是世界最先進(jìn)。

廢氣變甲醇，背后連接起的是儲運、補能、固碳、汽車、氫能等等產(chǎn)業(yè)。

甲醇經(jīng)濟(jì)從安陽開始進(jìn)入轉(zhuǎn)折點，它還是中國新能源道路的另一種可能。

中國新能源的另一條路

安陽10萬噸級甲醇制備項目，由河南順成集團(tuán)和吉利集團(tuán)一同打造——順成是安陽本地的化工能源企業(yè)，為甲醇制備提供上游原材料。

吉利就是我們熟悉的造車的吉利集團(tuán)。甲醇產(chǎn)業(yè)其實是吉利布局投入近20年的戰(zhàn)略。安陽工廠的主要技術(shù)、設(shè)備，以及產(chǎn)業(yè)鏈搭建，由吉利主導(dǎo)。

安陽甲醇工廠是我國第一套十萬噸級CO2制甲醇設(shè)備，也是全球最大的。利用順成集團(tuán)焦化爐產(chǎn)生的尾氣（主要成分CH(4)、CO(2)、CO、H(2)），以及其他工業(yè)廢氣中回收的CO2作為原料，年產(chǎn)甲醇11萬噸，以及聯(lián)產(chǎn)7萬噸LNG（液化天然氣）。

按照官方給出的數(shù)據(jù)，10多萬噸產(chǎn)能的安陽甲醇工廠，正常運轉(zhuǎn)一年可直接減排二氧化碳16萬噸。相當(dāng)于增加森林種植面積16萬畝，折合106平方公里。

16萬噸是直接減排，即每年消耗掉的工廠廢氣。

而生產(chǎn)的甲醇燃料重新投入經(jīng)濟(jì)循環(huán)中（比如運輸、發(fā)電等等），可以達(dá)成60萬噸二氧化碳的間接減排效果，相當(dāng)于增加森林面積60萬畝。

這里可以看出，甲醇物理性質(zhì)上盡管是一種液體燃料，但它對于節(jié)能減排和經(jīng)濟(jì)運轉(zhuǎn)的核心意義，其實是一種固碳的載體——

甲醇通過自身的合成、燃燒反應(yīng)，把大氣中已有的碳循環(huán)起來，從而達(dá)到減少化石能源開采依賴，降低碳排放的目的。

全球最大CO2制備甲醇項目落地安陽，細(xì)究起來其實也是人類歷史上第一次如此巨大規(guī)模的利用回收二氧化碳，也是中國甲醇產(chǎn)業(yè)的一個縮影和新開端。

中國首次「馴服」甲醇實錄

甲醇早就在不知不覺中滲透進(jìn)了中國經(jīng)濟(jì)的運轉(zhuǎn)中。

2022年中國有效甲醇產(chǎn)能達(dá)到10000萬噸左右，占全球的6成。除此之外還需要外購1000多萬噸。

產(chǎn)能或是需求，中國都是第一。

最直觀的例子，貴州貴陽、陜西西安、山西晉中這三個城市在檢出商用化落地上進(jìn)度最快。

三地一共有2.7萬輛甲醇乘用車投入出行市場運營，總運行里程接近100億公里。每年節(jié)省汽油消耗15.8萬噸，降低二氧化碳排放1.94萬噸。

商用車方面，新疆、青海、山西、內(nèi)蒙古、陜西、甘肅、貴州等多個省份已經(jīng)將甲醇重卡投入使用，數(shù)量超過數(shù)百輛。整車經(jīng)濟(jì)性提升18%-32%。

順成集團(tuán)此前采購的10臺遠(yuǎn)程甲醇重卡，官方反饋效果良好，單車每年可節(jié)省燃料費用10萬元左右。

于是在這次安陽工廠落成儀式上，順成集團(tuán)又采購300臺甲醇重卡。

與甲醇乘用車、商用車配套的，是在這些重點地區(qū)，甲醇加注站的數(shù)量，已經(jīng)建成近130座。

而這樣的甲醇需求，中國正以每年8%左右的幅度增長。

安陽甲醇工廠落地，其規(guī)模和先進(jìn)性，完全可以看成中國甲醇產(chǎn)業(yè)從初期分散試點向規(guī)?；虡I(yè)化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵點。

不過這一里程碑，中國走了40年。

甲醇作為化石燃料的替代，以及它對工業(yè)廢物利用的特性，中國早就在關(guān)注。

但直到如今，甲醇商業(yè)化的難點技術(shù)才完全被自主企業(yè)掌握。

以吉利的安陽項目為例，不同于傳統(tǒng)的CO加氫制甲醇技術(shù)，直接利用CO2制備。這種工藝的好處在于一步法合成，減少工序降低成本。而且捕集的工業(yè)廢氣CO2可以不用經(jīng)過還原步驟直接投入生產(chǎn)。

當(dāng)然這種辦法的難點在于反應(yīng)催化劑的設(shè)計和制備。吉利則通過2015年收購冰島CRI公司，完全消化吸收了全球先進(jìn)的相關(guān)技術(shù)。

從應(yīng)用層面來看，商用車，包括客運和貨運，其實是甲醇燃料最好的替代場景。商用車占全國機動車保有量的10%，消耗的燃油卻接近50%。

但甲醇汽車本身的難點在于動力系統(tǒng)的密閉性、抗腐蝕性、低溫冷啟動等等。吉利入局甲醇18年，官方宣稱已經(jīng)掌握甲醇汽車核心技術(shù)。

包括攻克低溫冷啟動、耐甲醇材料開發(fā)、專用潤滑油開發(fā)、專用添加劑開發(fā)、排放控制、甲醇電噴控制系統(tǒng)等等。

另外甲醇熱氣低于傳統(tǒng)燃油，N年以前的甲醇汽油（一定比例摻雜），被很多老司機吐槽“開著沒勁”。而如今，吉利已經(jīng)擁有了成熟的混動、增程技術(shù)，車輛驅(qū)動主要靠電，甲醇則作為電的來源。使用體驗反而會遠(yuǎn)超普通燃油車。

當(dāng)然，甲醇作為新能源推廣，其實和鋰電、氫能面臨相同的問題：儲運補能網(wǎng)絡(luò)的鋪設(shè)。這一點吉利正在探索新的模式。

比如根據(jù)用戶特點和甲醇價格波動規(guī)律，通過將甲醇燃料與甲醇汽車進(jìn)行捆綁，輸配、加注、銷售一站式服務(wù)，用較長周期消化甲醇價格短期波動對用戶造成的影響，消除不合理的中間環(huán)節(jié)等等。

不過，甲醇有它獨特的優(yōu)勢：常溫下唯一呈液態(tài)的新能源燃料。

這就讓甲醇有了成為氫能戰(zhàn)略、鋰電產(chǎn)業(yè)之外，中國新能源的另一種可能。

甲醇更清潔？

甲醇是碳?xì)溲趸衔?，燃燒后產(chǎn)生水和二氧化碳，盡管單位排放小于傳統(tǒng)化石燃料，但本質(zhì)似乎和汽油柴油沒什么不同。

這里有一個容易被忽視的點：汽油柴油來自自然資源開采，燃燒后產(chǎn)生的是“排放凈增”。

而甲醇是能源的載體，把化石燃料燃燒后的二氧化碳“固定”下來，在經(jīng)濟(jì)運轉(zhuǎn)模型中反復(fù)被制備、消耗，實際上沒有新增碳排放。

這也是為什么甲醇被認(rèn)為是一種上佳的新能源形式。

一般來說，制備甲醇需要高溫高壓的環(huán)境，那你肯定會問，制備甲醇的能源消耗從何而來？

當(dāng)然不能再用火電。真正的“綠醇”，能源消耗選擇其實很豐富。

可以是地?zé)?、水電、風(fēng)能，也可以是核能、太陽能電解水制氫等等。

甲醇的第二個優(yōu)勢就體現(xiàn)在這里：它幾乎可以作為任何形式的能量轉(zhuǎn)化的最終載體。

而且由于其常溫液態(tài)的性質(zhì)，儲運的難度、成本是所有新能源模式中最低的。

一個傳統(tǒng)加油站，改造成甲醇加注站，所需成本僅數(shù)十萬元。這也說明甲醇的整個儲運環(huán)節(jié)，都可以利用成熟的油氣儲運技術(shù)、設(shè)施加以改造實現(xiàn)。

而且，液態(tài)甲醇的儲運的安全性、效率，高于氫氣（高壓氣罐等設(shè)施），也不會像鋰電池那樣壽命耗盡后產(chǎn)生高污染的廢物。

通過甲醇，能串聯(lián)起氫能、碳循環(huán)、電能替代、燃油替代技術(shù)，把各種新能源體系融合在一個運轉(zhuǎn)體制中。在不增加自然資源開采的條件上，真正實現(xiàn)把碳循環(huán)起來。

對于中國來說，甲醇經(jīng)濟(jì)有更深的意義。官方數(shù)次表態(tài)，甲醇值得搞，要大力搞。

比如2021年9月，生態(tài)環(huán)境部正式受理甲醇汽車的環(huán)保認(rèn)證，實施國環(huán)信息公開，甲醇汽車被納入國家汽車工業(yè)統(tǒng)一管理范疇。

同年11月，工信部在《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》中明確提出推進(jìn)二氧化碳耦合制甲醇等降碳技術(shù)的推廣應(yīng)用，將甲醇汽車納入綠色產(chǎn)品，大力發(fā)展和推廣新能源汽車，促進(jìn)甲醇汽車等替代燃料汽車推廣。

為什么？

首先，中國富煤、富生物質(zhì)原料（沼氣等等），甲醇制備有天然的低成本原料。

其次，中國目前燃油對外依賴度近70%，而如果我國甲醇燃料應(yīng)用規(guī)模達(dá)到3.5億噸以上，可將我國原油對外依存度降到30%以下。

解決傳統(tǒng)煤化工企業(yè)轉(zhuǎn)型升級問題的同時，還能大大緩解中國的能源對外依賴。

對于中國來說，這是一條更加注重內(nèi)循環(huán)，更符合本身資源特征、又能解決落后產(chǎn)業(yè)升級的新能源方案。

一舉三得。所以甲醇戰(zhàn)略不但可行，而且在中國尤其值得投入。

而自主企業(yè)在甲醇產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的核心技術(shù)突破，實際上是首次打開了中國新能源“第三賽道”的機遇

安陽工廠，實際是甲醇戰(zhàn)略從試點摸索到大規(guī)模落地的第一步。

中國新能源，現(xiàn)在是鋰電、氫能、甲醇同場競速的比賽了。

嗯，精彩。