撰文 | 马玉洁；编辑 | 郭郭
→这是《环球零碳》的第241篇原创
摘要：甲醇正从一种化工品向清洁能源拓展，在航运、航空和汽车燃料方面都有广泛应用场景。甲醇汽车的突然火爆，是因为甲醇作为液态燃料，具备汽油、柴油差不多的燃烧特性，同时在储、运、用方面，较其他能源更加安全、清洁、高效。
甲醇，是一种用途广泛的大宗化工原料。在全球碳中和行动中，甲醇的属性和角色跟氢气和氨气一样，正在发生转变，开始由单一的化工品向能源属性拓展，并被认为是一种未来的清洁燃料。
比如在航运业，一些研究认为，甲醇可能是帮助航运业脱碳的关键解决方案。
清洁能源金融服务公司Longspur Research的《甲醇和航运》最新报告认为，航运业每年产生超过10亿吨的二氧化碳和空气传播污染物排放，而甲醇由于其清洁燃烧的特性，能够将这些排放量减少60%，使用可再生甲醇更是能够削减90%以上的二氧化碳排放。
因为甲醇有着技术成熟、改装难度小、使用安全、加注便利、成本低等优势，而且能够显著减少排放，成为航运业脱碳的焦点。所以，包括马士基、法国达飞在内的航运巨头，都在开发使用甲醇燃料船。
美国石油巨头埃克森美孚还在开发一种独特的工艺技术，以可再生甲醇为原料生产可持续航空燃料（SAF），以帮助航空业实现向净零排放的未来转型。
甲醇作为一种燃料使用，在汽车领域也大有可为，很有前景。最近比较火爆的消息是汽车制造商吉利推出的甲醇汽车，广受关注。
6月30日，全球首款甲醇混合动力轿车——吉利第4代帝豪醇电混动轿车上市，与吉利完全正向研发的远程甲醇重卡在贵阳同步交付。
吉利对于甲醇汽车可以说是非常的迷恋，李书福在过去十年的时间里，多次反复提及甲醇汽车。吉利深耕甲醇汽车产业多年，是国内最早启动甲醇汽车研发的整车企业。
吉利还在国外布局甲醇汽车。今年3月，吉利甲醇汽车已在丹麦奥尔堡港完成试运行，当日，丹麦交通部长试乘了远程甲醇重卡，并称赞道，“绿色甲醇汽车将对丹麦的气候和环境产生巨大的影响，甚至将改变整个世界”。
甲醇汽车为何突然火爆？未来市场前景如何？
01为什么选择绿色甲醇汽车？虽然相较于广为谈论的纯电动、氢燃料等新能源汽车，甲醇汽车知名度不是那么广，但甲醇汽车并非是近些年的新兴产品，我国对甲醇汽车的研究始于上世纪70年代，经过几十年的研发与实践积累，时至今日，甲醇汽车全产业链技术日趋成熟，多家公司也加入了甲醇汽车赛道。
除了吉利之外，陕重汽、宇通汽车等一批汽车和发动机制造企业，也拥有了甲醇汽车专有技术，解决了甲醇燃料存在的腐蚀性、冷启动、溶胀性等关键技术问题，具备了甲醇汽车自主开发能力。开滦股份、亚普股份、盛帮股份等公司近年来在甲醇汽车领域也有所探索。
甲醇汽车在中国的兴起，原因主要有三方面，一是可以解决石油的对外依赖问题，二是实现交通领域的脱碳，三是煤制甲醇是清洁煤和循环经济的重要方向，而中国又是富煤国家。
目前生产甲醇的原料主要是煤、天然气、煤层气、焦炉气等，还是会有二氧化碳的排放，只有利用可再生能源如太阳能、风能、水能等发电，进而电解水产氢，用可再生能源产生的氢气与二氧化碳反应生成的甲醇，才被称为“绿色甲醇”。由秸秆、城市垃圾废弃物等制取生物质甲醇，也可叫“绿色甲醇”。
只有绿色甲醇作为燃料时，才对脱碳产生真正的意义。这也是绿色甲醇汽车受到青睐的原因。
当然，与其他燃油相比，甲醇燃料本身也具有独特的应用优势。
甲醇是一种清洁燃烧的燃料，可减少引起烟雾的排放，如硫氧化物 (SOx)、氮氧化物 (NOx) 和颗粒物，并且可以改善空气质量和相关的人类健康问题，对环境友好度高。从贵阳市机动车尾气监控中心发布的数据（图表1）可以看出，甲醇汽车大幅度能降低汽油车尾气三种主要污染物的排放。
甲醇作为低碳、含氧燃料，兼具汽油、柴油的燃烧特性；且在电力、氢能、甲醇、天然气、氨等新能源、清洁能源中，甲醇还是唯一的常温常压下为液态的能源，储、运、用较其他能源更加安全、清洁、高效。
甲醇燃料还具有成本和规模优势。据wind数据库统计，国内当前的甲醇价格为2444元/吨，汽油和柴油零售价分别为9933元/吨和7815 元/吨。折算下来，甲醇相比柴油可节省18%的燃料费用。
甲醇燃料无需另建加注站，在现有的汽柴油供应网络上进行部分技术改造即可投入使用，有利于大规模商业化推广。
同样依托清洁能源的氢燃料电池汽车，所需加氢站的建设成本则非常高。氢的质量很小，氢气极易泄露，氢气储运环节需要格外注意安全，因此加氢站储氢装置应该满足能承受高压、具备在线监测功能、发生危险自动报警等要求，这就决定了加氢站的建设成本不会太低。
中科院调研报告指出，日加氢量 400kg的加氢站建设成本在1000万元以上，是甲醇加注站建设成本的8倍左右。而且，目前氢燃料电池汽车在国内有很多技术壁垒，核心材料（电堆、空压机、催化剂等）都依靠进口，对加工精度要求很高，电堆功率、电池耐久性与国外也有差距。考虑到产品稳定性与应用难度方面，甲醇汽车都比氢燃料电池汽车更适合在国内推广。
对比纯电动汽车，甲醇汽车也有明显的优势——补能效率高，续航能力强，不受外界气候因素影响。目前市场上以纯电动汽车性能还是有些不尽如人意，续航里程不够长，在寒冷、高温环境下还会进一步受到影响，甚至一些冰雪、高海拔地区成为了纯电动汽车的“禁区”，尤其对于需要长途运输的重卡来说，时间就是金钱，续航和充电等待时间成为纯电动卡车的硬伤。
绿色甲醇在自身独特应用优势之外，还具有强大的减排节能的潜能。中国现有的甲醇生产主要依赖煤炭，生产1吨产品需要排放3.5吨-4.0吨二氧化碳，主要的排放来源是制氧用的高能耗空分装置和调节CO和氢气比例的水气变换单元。相比之下绿色甲醇具有可再生属性，能使生产过程中的碳排放量大大降低，甚至可以实现零碳排放。
02绿色甲醇汽车未来展望
由于甲醇燃料自身具有一定毒性与腐蚀性，甲醇汽车在以往研发过程中常会遇到燃油泵和燃油管路被腐蚀的问题，以及高比例甲醇汽油的冷启动问题。不过，随着我国研究能力不断提升，甲醇汽车产业技术日趋成熟，这些曾经的痛点大多数都已得到解决，甲醇汽车所需的技术储备已基本完成。
如今，我国绿色甲醇技术也已成熟，绿色甲醇项目近年在多处落地：
1/ 2020年10 月，首个千吨级“液态太阳燃料合成示范项目”在兰州新区通过中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。这个项目利用太阳能等可再生能源产生的电力电解水生产绿氢、并将二氧化碳加氢转化为“绿色甲醇”等液体燃料，被形象地称为“液态阳光”。
2/ 山西省赛鼎设计研究院正在建设的垃圾、秸秆气化制生物质甲醇装置，预计生产成本与煤制甲醇相当，以我国每年约7.5亿吨的生物质体量，可制取超过3亿吨绿色甲醇。
3/ 河南安阳顺城集团通过焦炉尾气中富氢气体与捕集的二氧化碳制取绿色甲醇项目，将于年底投产，年产绿色甲醇11万吨，可直接减少二氧化碳排放10万吨。
4/ 中煤集团与中科院大连化物所签署“绿色氢能与液态阳光”合作，拟建首个10万吨级甲醇项目，利用间歇的光伏和风电，规模化转化由煤化工等基础工业排放的二氧化碳制取液态阳光甲醇。
5/ 吉利于2015年投资了冰岛碳循环国际公司，利用地热发电制氢与捕集的二氧化碳合成可再生甲醇，年产可达4000吨。
国家政策的支持也为绿色甲醇汽车的发展迎来了更多机遇。2021年12月，工信部发布《“十四五”工业绿色发展规划》，把“促进甲醇汽车等替代燃料汽车推广”纳入“绿色产品和节能环保装备供给工程”，把“二氧化碳耦合制甲醇”列入“绿色低碳技术推广应用工程”。
目前，绿色甲醇汽车发展也受到一些因素的限制。现阶段，甲醇汽车只限于在几个煤炭资源丰富的区域试点推广，政策支持和补贴在力度与广度方面都不及纯电动等新能源车型，并且能源材料仍多依托煤炭资源制取，绿色甲醇生产方案仍需规模化推进。
此外，绿色甲醇汽车相关的发展体系和管理范畴暂未落实，在消费群体中的普及程度不高, 这些都制约了绿色甲醇汽车在全国范围内推广。
当前，绿色甲醇汽车行业尚处于产业化早期阶段。相信随着相关政策的完善，以及研发技术的突破，绿色甲醇汽车的发展未来可期，能够成为绿色低碳出行的优选方案。
（参考文献详见阅读原文）
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