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洞見|從甲醇行業供需趨勢看綠氫需求
發布時間 : 2023-09-22 瀏覽次數 : 699 次
剖析甲醇行業發展趨勢，尋找綠氫發展機遇
近年來，在傳統需求復蘇以及新興需求快速起量的雙重驅動下，國內甲醇產能快速擴張，并于2023年進入億噸級產能時代。
與此同時，從2020年左右開始我國能耗“雙控”政策日漸嚴格，甲醇產能的繼續擴張受到越來越嚴格的限制，亟需尋找新的發展路徑。以綠氫耦合甲醇行業發展，可降低甲醇生產過程中的能耗、煤耗及碳排放，推動甲醇生產綠色轉型，符合新建產能政策要求；而且使用綠氫也可迎合下游新興市場需求，帶來新的市場增長機遇。
01 “雙控”政策嚴卡甲醇新建產能，綠氫耦合是重要突破途徑
1.1 “控煤控碳”，產能擴張難度漸高
我國甲醇的生產結構以煤制甲醇為主。根據隆眾資訊數據，截至2022年底，我國甲醇產能達到約1億噸/年，其中我國煤制甲醇占到了80%左右，天然氣制甲醇、煤焦爐氣各約占10%。
而近年來在“雙控”（能耗總量及強度）方針下，甲醇新建產能尤其煤制甲醇受到了有關部門及地方上的嚴格限制：
一是設置了煤制甲醇新建裝置規格下限。有關部門發改委從《產業結構調整指導目錄（2019年本）》開始，明文限制新建100萬噸/年以下煤制甲醇生產裝置，抬高了煤制甲醇新建投資成本。
二是嚴卡煤耗、能耗指標。部分省份明文規定，新建煤制甲醇產能須對本省煤制甲醇已有煤耗等進行等量或減量替代（總量只減不增）。即若無有效減少煤碳（能耗）消耗的技術手段，將無法新增產能。
三是碳排放指標監管或將收緊。2023年7月有關部門深改委通過《關于推動能耗雙控逐步轉向碳排放雙控的意見》文件，由以煤耗為指標的“能耗雙控”轉向碳排為指標“碳排雙控”，對甲醇生產的碳資源利用水準提出了更高要求。
1.2 順應政策，新建產能呈現多元化趨勢
因為新建產能的不斷要求，國內甲醇新建產能開始呈現原料差異化、多元化的趨勢。除煤炭、天然氣、焦爐氣外，生物質、電爐尾氣、CO2、富CO2天然氣、天然氣乙炔副產氣等也可用于生產甲醇。
以焦爐煤氣制甲醇為例，2022年焦爐氣制甲醇呈現增長態勢，新建成產能中煤制與焦爐氣制甲醇各占54%與46%，其中焦爐氣制甲醇占比相較2021年提高了35%。到2023年，更多多元化產能陸續建成落地，預計新建成產能中電爐尾氣、CO2、富CO2天然氣、天然氣乙炔副產氣等4種原料來源的產能合計占比約38%，煤制甲醇占約46%、焦爐氣占比約16%。
1.3 工藝耦合，多元路徑蘊含綠氫機遇
甲醇的多元化生產路徑中，綠氫可與多條路徑耦合。其中，以煤制甲醇、電爐尾氣制甲醇、CO2加氫制甲醇、生物甲醇為例，其中存在一定規模的綠氫需求空間。能景研究認為：
對傳統煤制甲醇來說，綠氫可幫助滿足政策指標要求下實現擴產。使用綠氫替代已有產能中的煤制氫部分，降低煤炭消耗，可騰出一定的能耗、碳排放指標，在無產能指標限制的省份實現擴產。
對CO2加氫制甲醇，綠氫對其場景開拓起重要補充作用。國內現有的CO2加氫制甲醇項目多搭配生產副產氫氣的煉焦工廠開展，而在開展了CCUS項目卻缺乏副產氫的地區，需依靠綠氫作為氫源。
對電爐尾氣制甲醇、生物甲醇起到補氫增產作用。電爐尾氣H2 /CO含量比僅約0.03~0.15，生物質氣/汽化氣同樣碳多氫少，遠達不到甲醇合成的2:1要求。而引入綠氫作為補充可提高碳資源利用率提高產能，尤其對生物甲醇，可緩解生物質供應緊張壓力。
02 甲醇下游需求格局開啟演變，帶動綠氫需求增長
2.1 應用廣泛，多領域支撐甲醇需求
甲醇的下游需求以高分子原料（烯烴、醋酸）、甲醇燃料等為重要支撐。根據中國氮肥工業協會數據，2022年中國甲醇表觀消費量達到9224萬噸。其中烯烴消費達到約53%，其他如甲醇燃料、醋酸等消費占比約5%左右。
2.2 化工減碳，綠色原料漸成趨勢
高分子原料領域，以甲醇（煤）制烯烴（CTO/MTO）為例，現階段綠氫需求以頭部企業的產能升級主要推動力。截至2022年底國內已建成CTO/MTO產能1772萬噸/年，占烯烴總產能的20%左右。其中中石化、中煤等國企的CTO/MTO產能占比達到50%左右；民營企業中以寶豐集團規模較大，產能占比超過10%。2020年開始，寶豐、中石化、中煤等龍頭企業陸續開展藍醇（本文參考國際名稱，特指不完全零碳的甲醇，即綠氫耦合煤制甲醇）制烯烴的示范，合計涉及烯烴產能超50萬噸/年，預計2025年左右可全部投運。
在碳交易、綠電及綠氫生產成本下降等因素支撐下，烯烴生產采用藍醇的經濟性將逐漸凸顯：
一方面，現階段國內煤價頻繁向高位波動，藍醇具有一定的成本優勢空間：據能景研究測算，煤價越高藍醇與煤制甲醇成本差距越小，0.2元/kWh綠電價格、700元/噸煤價（2022年國內煤炭長協基準價）時，成本差距可壓至300元/噸以內。而2022年國內部分地區某些時段煤價可達2000元/噸，此時使用藍醇成本優勢凸顯。
另一方面，隨著化工領域碳交易市場開啟、制氫電解槽技術進步等，煤制甲醇成本升高，而藍醇成本將不斷降低，據能景研究測算，在2025-2030年，藍醇成本或可與700元/噸煤價時煤制甲醇平價。
2.3 低碳交通，展現綠氫新需求
甲醇燃料領域，以船舶領域甲醇燃料為例，現階段綠氫需求主要在于零碳生物甲醇的產能擴張。2018年以來，隨著國際航運組織、歐盟等陸續出臺航運業減碳政策，國際航運船東開始推行使用零碳燃料船舶。其中在當前技術條件下，僅生物甲醇可滿足技術成熟、全生命周期零碳排放等應用及政策條件，但當前全球生物甲醇產量不足10萬噸/年，亟需擴大產能及產量。相應地，根據前文技術分析，生物甲醇的提產提量需綠氫輔助。
按照國際航運組織要求，到2030年左右國際航運業零碳燃料應用須達到5% - 10%，到2050年左右實現凈零排放。能景研究根據國內船燃消耗及用能等量換算，到2030年全國生物甲醇需求或將達到245 - 490萬噸/年，對應綠氫需求或可達到16 - 32萬噸/年；到2050年左右則綠氫需求或可達到320萬噸/年（此處未核算綠氨占比）。
本篇內容部分參考自以下《綠氨與綠醇的發展機遇研究報告》。報告中圍繞甲醇產需兩端的政策、地域、企業、市場、成本等進行了更加細致的分析，若有更多了解甲醇行業中綠氫利用機遇的意向，請加下方小景微信，咨詢報告原文。
