碳中和系列报告十：看好绿色甲醇发展空间

行业研究|深度报告 看好（维持） 碳中和系列报告十：看好绿色甲醇发展空间 基础化工行业 国家/地区中国 行业基础化工行业 报告发布日期2024年02月23日 核心观点 欧盟对绿色甲醇的标准较高。根据欧盟最新版本的可再生能源指令，满足欧盟标准的绿色甲醇可以分为生物燃料、非生物来源的可再生燃料、再循环碳燃料三类。想 要生产符合欧盟标准的绿色甲醇并不容易，尤其是生产非生物来源的可再生燃料和再循环碳燃料类别的甲醇。相较于化石燃料70%的减排量对绿色甲醇生命周期内的碳捕获、甲醇生产和运输过程的可再生能源渗透率提出了很高的要求。采用来自工业废气的碳源则有可能面临2035或2040年以后不能继续满足欧盟标准的风险。 欧洲或出于产业先发优势选择绿色甲醇。从生产工艺来看，绿氨的生产工艺比绿色甲醇的生产工艺更加成熟；从燃烧特性来看，绿色甲醇则比绿氨更加优秀；从配套 设施来看，绿色甲醇各方面条件已具备；从安全性来看，绿色甲醇和绿氨均需解决安全性问题。综合来看，绿醇相较于绿氨并没有决定性优势。我们认为绿色甲醇成为航运替代燃料主流主要是由欧洲引导，而欧洲航运巨头选择甲醇内在原因是欧洲在绿色甲醇项目布局上有先发优势，而在绿氨项目上缺乏竞争力。由于绿氨的生产技术比较成熟，绿氨生产的核心竞争力其实是可再生能源的丰富程度。欧洲虽然风力资源丰富，但太阳能资源相较于中东、美国和中国要明显匮乏。因此无论是从成本上还是技术上，欧洲在绿氨领域都不具备竞争力。在绿色甲醇方面，欧盟经过多年布局已经将其定义的绿色甲醇标准推向全世界，现有标准下工业密集型国家相对于欧洲国家并不具有优势。而从绿色甲醇现有产能和生产技术方面来看，欧洲企业 倪吉021-63325888*7504 niji@orientsec.com.cn 执业证书编号：S0860517120003 李跃liyue@orientsec.com.cn 碳中和系列报告九：二氧化碳重整制合成2023-09-22 气对化工行业有何影响 PGA有望成为革命性可降解塑料2022-10-18 则具有先发优势。 绿色甲醇市场空间巨大，降低成本是产业化关键。我们认为绿色甲醇未来有望获得巨大市场空间。我们测算2030、2040年全球航运业绿色甲醇需求量分别约为 0.34、1.37亿吨。远期来看，除了可以作为船用燃料外，绿色甲醇还有望应用到车用燃料领域和发电领域。我们测算，到2050年，航运业中绿色甲醇的渗透率每提升 1%，则对应的需求量增长0.11亿吨/年；车用燃料方面，绿色甲醇对汽油的替代率每提升1%，对应的需求量增长0.096亿吨/年；发电方面，绿色甲醇发电对天然气发电的替代率每提升1%，对应的绿色甲醇需求量增长0.356亿吨/年。目前绿色甲醇的生产成本较高。按目前内蒙地区的绿氢成本，我们测算使用绿氢和捕集的CO2-生产绿色甲醇的成本为5544元/吨。假设生物天然气价格为5元/m3，我们测算以生 物天然气制绿色甲醇的成本为5220元/吨。尽管目前绿色甲醇溢价较高，但我们认为降低生产成本是绿色甲醇产业化和企业长期盈利的关键。 投资建议与投资标的 我们看好绿色甲醇未来的发展空间和盈利机会，建议关注吉电股份(000875，未评级)、上海电气(601727，未评级)、中煤能源(601898，买入)等布局生物质绿色甲醇和二氧化碳捕集制绿色甲醇项目的公司，建议关注参与构建绿色甲醇全产业链的中远海能(600026，未评级)。 风险提示 欧盟标准变动；绿色甲醇推广不及预期；绿色甲醇价格大幅降低；绿色甲醇成本居高不下；新项目投产不及预期；假设条件变化影响测算结果。 碳中和系列报告八：轻烃化工副产氢如何利用 2022-04-16 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 目录 1.前言4 2.绿色甲醇的定义4 3.绿色甲醇异军突起5 3.1绿醇项目规划产能大幅增长5 3.2绿醇与绿氨比较7 3.3为何绿醇能够兴起8 4、绿色甲醇空间如何10 5、绿色甲醇成本测算11 6、投资建议13 7、风险提示13 图表目录 图1：绿氢制合成氨及制甲醇规划产能（万吨/年）5 图2：绿氨生产工艺示例7 图3：绿色甲醇生产路线示例7 图4：2050年绿色甲醇在不同应用领域需求与相对标的能源替代比的变化关系11 图5：CO2加绿氢制绿色甲醇成本随绿氢成本变化关系12 表1：生物燃料的温室气体减排估计值4 表2：截至2023年11月中国绿色甲醇/低碳甲醇项目(万吨/年)6 表3：各类燃料燃烧特性对比8 表4：航运业纳入欧盟碳交易系统要点明细9 表5：全球部分绿色甲醇项目（吨/年）10 表6：未来绿色甲醇在航运业需求量测算10 表7：CO2加绿氢制绿色甲醇成本测算11 表8：生物天然气制绿色甲醇成本测算12 1.前言 近年来，国内外相继规划了大量绿色甲醇项目。根据吉电股份的预测，绿色甲醇的市场价格目前可达1000美元/吨以上，相较于23年甲醇约2171元/吨的均价高227%。考虑到绿色甲醇正受到越来越多的关注，而资本市场对于绿色甲醇行业还不够熟知，因此我们对绿色甲醇定义、优势、发展空间和生产成本进行了研究。我们认为： 1.愿意为绿色甲醇支付高溢价的主要是欧洲客户，而欧盟对绿色甲醇设定了较高的门槛。 2.绿色甲醇相对于绿氨的优势并不明显，欧洲或出于产业先发优势选择绿色甲醇。 3.未来绿色甲醇有望渗透多个领域，市场空间巨大。 4.绿色甲醇目前生产成本较高，降低成本是产业化关键。 综上，我们认为未来绿色甲醇行业有望得到高速发展，提前布局绿色甲醇的企业有望获得高额利润。 2.绿色甲醇的定义 绿色甲醇的定义目前国际上尚无统一标准，但考虑到目前愿意为绿色甲醇支付溢价的主要下游是欧洲客户，那么生产符合欧盟标准的绿色甲醇就成为了现阶段绿色甲醇项目的主要目标。根据欧盟最新版本的可再生能源指令（RenewableEnergyDirective），满足欧盟标准的绿色甲醇可以分为生物燃料（Biofuels）、非生物来源的可再生燃料（RenewableFuelsofNon-BiologicalOrigin）、再循环碳燃料（RecycledCarbonFuels）三类。 生物燃料（Biofuels）类甲醇的碳和氢均来自于生物资源。对于这类燃料，欧盟主要提出两方面的要求：其一，对于以粮食和饲料为原料生产的生物质燃料，如果其具有高的间接土地利用变化风险，则限制其使用占比，最晚于2030年底占比降低到0%；其二，生物燃料应满足温室气体减排标准，2021年起运营生产的生物燃料的温室气体排放量相较于可比的化石燃料的排放量（用于运输的参照排放量为94gCO2eq/MJ）降低65%。 表1：生物燃料的温室气体减排估计值 温室气体减排-典型值 温室气体减排-默认值 独立式工厂中的废木材甲醇 84% 84% 独立式工厂中的养殖木材甲醇 83% 83% 一体化黑液气化纸浆厂甲醇 89% 89% 数据来源：EUR-Lex，东方证券研究所 非生物来源的可再生燃料（RenewableFuelsofNon-BiologicalOrigin）类甲醇主要使用可再生氢气生产。欧盟对于这类燃料主要提出两点要求：其一，生产过程使用的可再生电力来源需要满足欧盟制定的标准；其二，非生物来源的可再生燃料的温室气体排放量相较于可比的化石燃料排放量（94gCO2eq/MJ）降低70%。 再循环碳燃料（RecycledCarbonFuels）类甲醇主要来自不可再生来源的液体或固体废物流，或工业装置运行过程中不可避免或无意生产的不可再生来源的废气和尾气。对于这类燃料，欧盟要 求其温室气体排放量相较于可比的化石燃料排放量（94gCO2eq/MJ）降低70%。根据欧盟可再生能源指令，再循环碳燃料主要用于完成运输部门的减排目标。 市场对于使用CO2生产绿色甲醇的碳源问题比较关心。对于非生物来源的可再生燃料 （RenewableFuelsofNon-BiologicalOrigin）和再循环碳燃料（RecycledCarbonFuels）的原料CO2来源，欧盟划定了可行范围： （1）从空气捕集的CO2。 （2）地质来源的CO2。 （3）由生物燃料、非生物来源的可再生燃料和再循环碳燃料燃烧产生的CO2。 （4）能源行业（火电、炼油、焦炉）、冶金制造业、矿物制品业及造纸业所排放的CO2，其上游已被有效的碳定价系统覆盖，并且这些排放已受到碳定价的约束。此外，火力发电所排放的CO2仅可用到2035年，而其他使用非可持续燃料的工业CO2排放也只能用到2040年。 而且在（3）和（4）的情况下，如果下游要通过捕获CO2生产绿色甲醇，那这部分CO2就不能用于置换碳减排信用，即不能同时算在上游的减排量中。 综合来看，想要生产符合欧盟标准的绿色甲醇并不容易，尤其是生产非生物来源的可再生燃料和再循环碳燃料类别的甲醇。一方面，想要达到相较于化石燃料70%的减排量，对绿色甲醇生命周期内的碳捕获、甲醇生产和运输过程的可再生能源渗透率提出了很高的要求。另一方面，若采用来自工业废气的碳源，则绿色甲醇产品将面临在2035或2040年后不能继续满足欧盟标准的风险。 3.绿色甲醇异军突起 3.1绿醇项目规划产能大幅增长 随着全球碳中和进程展开，寻找合适的绿电绿氢能源载体成为产业发展的关键环节。而在2023年前，产业届关注最多的还是绿氨。根据TrendBank统计数据，截至2022年底，国内规划的绿氢制合成氨产能远高于绿氢制甲醇，分别为461.7万吨/年和49.76万吨/年。而2023年后情况发生反转，国内绿色甲醇规划产能迎来爆发。根据中国产业发展促进会氢能分会数据，2023年1月至11月，新增绿氢制合成氨项目规划产能约为485万吨/年，而新增绿氢制甲醇项目规划产能则达 到约865万吨/年。 图1：绿氢制合成氨及制甲醇规划产能（万吨/年） 2022年底累计2023年前11月新增 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 合成氨甲醇 数据来源：TrendBank，中国产业发展促进会氢能分会，东方证券研究所 表2：截至2023年11月中国绿色甲醇/低碳甲醇项目(万吨/年) 技术路线 进展 地区 项目 主要参与方 投运时间 产能 生物质、生物质耦合绿氢 在建 吉林 中能建松原氢能产业园（绿色氢氨一体化项目） 能建绿色氢氨新能源（松原）有限公司 / 4 规划 内蒙古 扬州吉道能源有限公司年产33.75万吨绿色合成甲醇项目 扬州吉道能源有限公司 / 33.75 年产30万吨生物质甲醇项目 赤峰绿色氢链技术有限公司 / 10 吉林 国能中电农安县风光生物质储氢碳中和循环利用项目 国能中电能源集团有限责任公司 / 6 20万吨/年风光制绿氢生物质耦合绿色甲醇项目 吉林电力股份有限公司 / 20 上海电力吉林洮南绿氢+一体化项目 上海电气新能源发展有限公司 / / 中远集团绿色甲醇项目 吉林中远建设集团有限公司 / 13 黑龙江 百万吨级绿色甲醇生产基地项目（一期） 中国电力工程顾问集团有限公司 / 30 江苏 年产38万吨绿色甲醇项目 绿技行（上海）科技发展有限公司 / 38 二氧化碳加氢 投产 河南 河南安阳顺骋集团绿色低碳甲醇项目 吉利控股 2023 11 辽宁 江苏斯尔邦“二氧化碳捕集利用-绿色甲醇-新能源材料”项目 鸿盛集团 2023 10 甘肃 液态太阳燃料合成示范项目 中科院大连化学物理研究所 2020 0.1 规划 宁夏 吴忠市30万吨/年绿色低碳甲醇项目 吉利控股 / 30 内蒙古 绿色循环零碳产业园一体化示范项目 中国氢能源集团股份有限公司 / / 10万吨/年液态阳光-二氧化碳加绿氢制甲醇技术示范项目 中煤鄂尔多斯能源化工有限公司 2024E 10 煤化工耦合绿氢 投产 宁夏 太阳能电解制氢储能项目（一期、