本报告完成时间 | 2022年4月10日

　　随着2020年中国“双碳”政策的提出，部分行业开始使用绿色、低碳的清洁能源。2023年4月6日，根据新华社报道：中远海运、法国达飞以及上港集团共同合作，在包括上海港在内的中国主要港口，为达飞海运、中远海运未来的双燃料甲醇船队采购、供应和交付船用绿色甲醇燃料。绿色甲醇概念再度进入市场视野，本文通过探究绿色甲醇的提出背景、绿色甲醇定义与生产方式、绿色甲醇的应用，总结出以下几点结论：

　　1、目前，绿色甲醇生产成本高于普通甲醇，其产量相对较低，属于新兴领域。未来绿醇生产的成本取决于能否进一步降低可再生能源发电和电解槽的成本。

　　2、因为绿色甲醇具有不可替代的减排优势以及可得性，一旦成本可控且降低，未来需求的潜力巨大。

　　3、绿醇在化学性质上与化石燃料来源生产的甲醇相同，其用途与普通甲醇类似，但在双碳背景之下，绿醇在船用或车用燃料等燃料需求方面或打开新的想象空间。

　　MA2305：甲醇期价仍处于弱势探底的阶段，因煤价不断下行，估值偏低，但甲醇自身供需驱动较弱，建议暂时观望。

　　风险提示：

　　煤价大幅波动；甲醇供需变动过大

　　01绿醇提出背景：

　　2016年11月4日，《巴黎气候协定》正式生效，要求到2030年：全球温室气体排放量需要在2010年的基础上减少45%，以保持升温在不超过1.5摄氏度，到2050年实现净零。2020年，中国也提出二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值（中国单位GDP二氧化碳排放将比2005年下降65%以上），努力争取2060年前实现碳中和。为了降低二氧化碳排放，国内少数示范企业开始商用CCUS技术（二氧化碳捕获、利用与封存技术），而国际上更多的提出采用二氧化碳作为合成甲醇的原料，这种方式不仅能够降低工业二氧化碳的排放，还能利用二氧化碳和绿色氢气直接生成甲醇，称之为绿色甲醇，简称“绿醇”，绿醇从生产到消耗的过程能直接实现闭合碳循环。

　　不同于煤炭制的“黑醇或者灰醇”，绿醇是由生物质或绿色氢气（绿氢）和二氧化碳合成转变生成，更为绿色环保。中国现有的甲醇生产主要依赖煤炭，煤制甲醇工厂生产1吨甲醇需要排放3.5吨-4.0吨二氧化碳，其中二氧化碳排放的主要来源是空分制氧气过程中使用的高能耗装置和调节一氧化碳和氢气比例的水气变换单元。

　　数据来源：网络资料整理，中信建投期货

　　02 绿醇生产方式

　　绿色甲醇与普通甲醇的主要区别在于生产方式的不同，绿色甲醇主要有两种方式制作而成：生物制、绿氢制。同时，因为氢气由可再生能源电解水装置产生，绿色甲醇工艺生产工程中可实现二氧化碳接近零排放甚至负排放，进一步促进工业和运输企业实现净碳中和目标。

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　　一、生物质燃料、城市垃圾制

　　利用生物质原料生产的甲醇被称为生物甲醇。潜在的可持续生物质原料包括林业和农业废物及副产品、垃圾填埋场产生的沼气、污水、城市固体废物以及制浆造纸工业产生的黑液。生物甲醇的生产成本取决于生物原料的成本、投资成本和转化工艺的效率。然而，根据相关人士表明：表面上看废弃的垃圾秸秆很便宜，但实际回收成本并不低，技术上看并不成熟，实际中的垃圾分类也存在一定问题，所以整个可再生原料的回收和技术还需要进一步发展。

　　二、绿氢制

　　绿醇也可以利用可再生能源（太阳能、风能），并通过电解水制备绿氢。此生产过程完全绿色无污染，绿醇的成本取决于绿氢和二氧化碳的成本。

　　2.1 制氢

　　绿氢的制备过程和氢能利用的过程均不排放二氧化碳，具有绿色环保、纯度高、生产灵活等特点。国内科研团队已探索出太阳能分解水制氢的多种路径，包括光催化分解水、光电催化分解水、热化学循环分解水、光伏发电然后电解水制氢。目前，前三种技术仍处在基础研究和应用基础研究阶段，而光伏发电结合电解水制氢的技术已达到工业化应用阶段，是目前绿氢生产的主流工艺。

　　根据张轩的《绿色甲醇生产工艺技术经济分析》一文：市场主流的商用电解槽有碱性电解槽和质子交换膜（PEM）电解槽。碱性液体水电解技术是以KOH或NaOH溶液为电解质，该技术发展成熟，于20世纪中期就实现了工业化。与碱性电解槽相比，由于PEM电解槽具有反应无污染、转化效率高、能耗低等优势，多数新建电解制氢项目开始选择PEM电解槽技术。然而，PEM电解技术商业化时间不长，质子交换膜和电极催化剂成本较高，PEM电解槽制造成本为相同规模碱性电解槽的3-5倍。

　　2.2 二氧化碳回收

　　原料二氧化碳可来自于 CCUS（Carbon Capture，Utilization and Storage）：碳捕获、利用与封存）装置所捕集的二氧化碳，或者其它工业排放的二氧化碳，即把生产过程中排放的二氧化碳进行提纯，继而投入到新的生产过程中，可以循环再利用，而不是简单地封存。目前部分大型企业逐步上马CCUS项目，比如：国内齐鲁石化-胜利油田百万吨级CCUS项目、以及广汇能源成立广汇碳科技公司拟建碳捕集项目。

　　2.3 绿醇合成

　　根据张轩的《绿色甲醇生产工艺技术经济分析》一文：以10万吨/年，合成甲醇项目规模为计算依据，具成本和成本占比如下：

　　如果其他条件不变，度电成本在0.2元和0.1元时，则甲醇成本会降到3376元/吨和2156元/吨，电力成本占比分别降至71%和55%。因此，当度电成本降至0.1元时，绿色甲醇成本可与当前煤制甲醇或天然气制甲醇相当。

　　此外，若加上碳税成本，绿色甲醇的价格优势更能体现，每吨绿色甲醇相比于煤制甲醇可以减排近4吨CO2，同时可以固碳1.5吨，共计减排5.5吨CO2。国内目前煤制甲醇完全成本2300元/吨（参考内蒙煤炭价格800元/吨），绿电价格在0.3元/kWh，绿色甲醇成本约为4500元/吨，则碳价在400元/吨时，绿色甲醇可与煤制甲醇成本大致相当。

　　03 绿醇未来需求领域

　　航运

　　绿醇可以代替传统化石燃料（高、低硫燃料油）的使用，以减少温室气体的排放，也可以减少其他有害排放物(硫氧化物[SOx]、氮氧化物[NOx]、颗粒物[PM]等。截至2021年，全球已经有14艘船舶采用黑色甲醇用作发动机提供动力，我们预测在绿醇成本不断下行之后，未来更多的企业会采取绿醇作为船用动力。

　　目前国内已经有中国船舶集团和中远海运等企业开始参与甲醇双燃料船舶的建设，预计2025年能够建成（详情见下图）。根据中远海运2022年年度报告：“中远海运能源与中国船舶集团旗下的大船集团，联合开发的绿色甲醇燃料动力 VLCC船型设计方案，已经获得了DNV和CCS两个船级社分别独立颁发的AIP原则性认可证书”。相信不久的将来，甲醇船用燃料或能打开甲醇新兴下游的需求增长空间。

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　　陆运

　　2023年2月，河南省顺成集团、吉利科技集团等共同出资6.5亿元，建设11万吨/年绿色甲醇、联产7万吨/年LNG项目正式投产。该项目在安阳正式投产，是世界上规模最大的二氧化碳加氢制绿色甲醇工业化生产装置。

　　此次，顺成集团采购了300台吉利远程重卡作为物流车投入使用，车辆所使用的燃料来自于安阳甲醇工厂生产的绿色低碳甲醇。根据吉利控股集团董事长李书福表示：预计每年将减少柴油消耗1.5万吨，减少碳排放4.5万吨，单车每年可节省燃料费用10万元左右，每年可节省燃料费3000万元左右，既节约了成本，又回收了二氧化碳，真正实现从能源生产到加注再到应用的绿色运力生态闭环。相比传统柴油重卡，远程甲醇重卡燃料成本减少18%-32%，每公里最多节省1元钱，大大降低物流成本。我们预计未来甲醇车用燃料仍是消耗当前过剩甲醇之下的一个新兴增长点，但仍需等待相关配套设施和技术的进一步实际落地。

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