2024甲醇汽车行业研究报告

深企投产业研究院 2024行业研究系列报告 甲醇汽车行业研究报告 深企投产业研究院 !# 一、甲醇燃料概况1 （一）甲醇产品情况1 （二）甲醇制备技术进展3 （三）甲醇燃料应用优势4 （四）甲醇燃料推广情况6 二、甲醇汽车应用现状7 （一）甲醇汽车技术路线7 （二）我国甲醇汽车推广历程8 （三）甲醇汽车推广面临的问题11 三、我国甲醇汽车市场情况13 四、我国甲醇汽车和甲醇发动机重点企业14 （一）吉利汽车15 （二）陕重汽17 （三）宇通汽车17 （四）中国重汽17 （五）潍柴动力18 （六）东风汽车18 甲醇燃料相比汽油和柴油更为清洁，我国煤炭资源丰富，煤化工产业发达，煤制甲醇产量庞大，使用甲醇燃料有利于我国能源安全，降低对外能源依赖度。当前“液态阳光”制甲醇技术日趋成熟，即二氧化碳加绿氢制甲醇，将（光伏、风电、水电等）可再生能源产生的电能，通过电解水产生绿色氢能，对CO2进行加绿氢反应，转化为便于储存、运输的液体甲醇，规避可再生能源的间歇性和大规模消纳问题，而不涉及新的二氧化碳排放。 我国甲醇汽车的技术储备处于世界领先水平，甲醇汽车推广应用已初具规模，但市场总体上处于起步阶段，选择甲醇汽车路线的新能源车企屈指可数，吉利汽车在全球处于领先地位。当前我国甲醇汽车的发展主要在商用车领域，甲醇重卡的市场前景较为明朗，而甲醇乘用车对电动车的替代机会小。 !"#$%&'( （一）甲醇产品情况 甲醇又称羟基甲烷，是一种有机化合物，其化学式为CH₃OH/CH₄O，最早从木材干馏得到故又称木醇或木精。甲醇是无色有酒精气味易挥发的液体，在常温常压下为液态，便于储存、运输和使用。甲醇作为重要的基础化工原料，下游应用十分广泛，以甲醇为原料的一次加工品有近30种，深加工产品则超过100种。甲醇也作为燃料应用，加 工后的MTBE（甲基叔丁基醚）作为高辛烷值无铅汽油添加剂，还可 以直接用作车用燃料。另外，甲醇还可以用作直接甲醇燃料电池（DMFC）和储氢载体。近年来，甲醇主要用于新兴下游消费领域，占甲醇消费总量的70%以上，主要包括甲醇制烯烃、甲醇燃料、甲醇燃料电池、甲醇制氢等领域。据隆众资讯数据，其中甲醇制烯烃占甲醇消费总量的56%左右，其次是甲醇燃料，占比18%左右。近年来，全球碳达峰碳中和快速推进，甲醇作为低碳替代燃料受到更多关注。 当前，我国已经成为全球最大的甲醇生产国和使用国，甲醇资源产能和产量均超过全球的一半以上。据中国氮肥工业协会统计,2022年我国甲醇产能达到10041万吨/年、同比增加3.1%,突破亿吨大关，产量为8022.5万吨，同比增长3.3%。甲醇已经成为我国除炼油外，第二种产能规模在1亿吨以上的石油化工产品。 由于生产成本较低，天然气制甲醇工艺是目前国际上的主导工艺，约占国外甲醇总产量的70%。在国内，由于我国多煤的资源禀赋和煤化工产业发达，煤制甲醇生产工艺是主导工艺，其甲醇产量占国内产量的80%左右，其他为天然气制甲醇和焦炉煤气制甲醇。2022年我国煤制甲醇产量为6794.1万吨，占总产量的84.7%，同比增长2.2%；焦炉煤气制甲醇产量为726.2万吨，占总产量的9.1%，同比增长20.3%；天然气制甲醇产量保持稳定，占总量的6.3%。在煤制甲醇中，采用新型先进煤气化技术的煤单醇装置产能7228万吨/年，占总产能的72%，同比提高了6%；产量达到6570万吨，占总产量的82%，同比提高3%。 （二）甲醇制备技术进展 根据有关文献，近年来，中科院大连化物所李灿院士提出的“液态阳光”，通过太阳能等可再生能源电解水产生绿色氢能，对CO2进行加绿氢反应产生甲醇液态燃料已初步正式可行。通过该路径，1吨甲醇可以消纳1.375吨CO2，通过二氧化碳加氢制甲醇的新合成路径，在发展清洁能源以及减碳方面都具有重要作用。 目前，制备甲醇的方式主要通过合成气路径，合成气的上游原料主要是煤等化石燃料。以煤制甲醇为例，以10万t/a甲醇规模为例，其生产成本为2200～2700元/t。若采用绿氢（可再生能源制氢）作为氢源与CO2反应合成甲醇，甲醇的生产成本为3600元/t，为合成气制甲醇成本的1.6倍，是焦炉气制甲醇成本的1.5倍。主要的原因在于可再生能源制氢的成本很高，在仅考虑制氢成本的前提下，氢气成本价为1.375元/Nm３（标准立方米），是煤制氢成本的1.7倍。尽管可再生能源制氢在碳汇上占据优势，但也带来了高昂的产品成本，与合成气制甲醇、焦炉气提氢制甲醇相比，目前该条路线暂不具备经济性。 2 未来随着可再生能源的普及应用，电价有望降至0.1元/千瓦时，绿氢成本将降至0.6元/Nm３。而当CO的捕集成本为300元／t（0.98元/标准立方米）时，则用绿氢合成甲醇的路线与煤制甲醇成本相当，经济优势将显现。进一步降低CO2的成本低至150元／t（0.29元/标准立方米），甲醇的合成成本将低至2000元以下，经济性进一步扩大。 考虑到CO2加绿氢本身具有明显的减排优势，因此在可再生能源普及 的情况下，未来该条路线合成甲醇也具备应用前景。 在全球气候变暖日益严重的大环境下，通过对CO2进行捕集并加氢反应合成甲醇，既能有效固定CO2，又能实行清洁能源的再生产，符合“双碳”政策以及CCUS路径，对实行碳减排具有重要意义。目前，CO2加氢制甲醇的工艺核心在于生产制备低成本、长寿命、高单程转换率和选择性的催化剂。铜基催化剂现已工业化应用，未来具有前景的工作将集中于对铜基催化剂的改性，以提高其单程转化率以及甲醇选择性。 （三）甲醇燃料应用优势 使用甲醇燃料优势包括： 1、相比汽油和柴油更为清洁。甲醇含1个碳，汽油含7个至13 个碳，柴油含14个至22个碳。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。据中科院报告显示，甲醇燃料等热值替代燃煤、燃油，可减少80%以上的PM2.5、95%以上的硫氧化物SO2、90%以上的氮氧化物NOx、50%以上的CO2，减排效果显著。 2、有利于我国能源安全，降低对外能源依赖度。我国具有富煤缺油少气的资源禀赋特点，能源结构主要以煤炭为主，原油和天然气资源的对外依存度较高，2021年原油对外依存度达72％，天然气对外依存度达44.9％。而我国煤炭资源中40％以上是高硫煤，这些高 硫劣质煤不适宜直接作为发电或工业燃料，但可用于生产甲醇。发展甲醇燃料动力交通工具尤其是甲醇汽车，有利于实现能源多元化，降低能源对外依存度，保障国家能源安全。根据吉利汽车董事长李书福的意见，根据我国液体能源需求量预测，如果甲醇燃料应用规模达到 3.5亿吨以上，可将我国原油对外依存度降到30%以下。此外，甲醇的制备和就地应用，也可以助力ft西、陕西、贵州、云南、甘肃等能源（煤炭）大省经济转型升级。 3、储运便捷，未来可以使用我国广泛存在的加油站进行改造。甲醇常温下为液体，储、运、用以及能量形式转换较其它新能源（如氢气）和清洁能源（如LNG液化天然气）更为安全便捷，质量能量密度更高，可以充分利用现有液体燃料输配送体系和基础设施、液体燃料加注站和终端配送体系实现供给。甲醇可以使用现有加油站设施进行加注，只需少量设备调换；车用甲醇燃料的加注站可与汽车加油站、液化石油气（LPG）加气站、压缩天然气（CNG）加气站和液化天然气 （LNG）加气站联合建站。未来石油、汽油随着双碳转型用量减少，将国内的加油站改造为甲醇加注站，比重建快充站和加氢站更为便宜 （甲醇加注站约20万元的改造成本，是天然气加气站的1/20、氢气加气站的1/50），有利于基础设施快速布局。 4、甲醇在柴油动力运输车辆上具有排放优势。中短期内，甲醇相对汽油而言，排放小；相对锂电池而言，能量密度高，是理想的过渡期燃料。当然甲醇燃料在车辆使用中，尤其是家用车辆的使用上，由于能量密度只有汽油的一半不到，导致行驶相同距离，其燃料箱要 求更大，但是在对空间要求相对不明显的柴油动力运输车辆上，则具备明显的排放优势。 5、可再生甲醇（二氧化碳加绿氢制甲醇）在碳减排过程中有望产生巨大的经济效益。甲醇制备过程中还可以消纳二氧化碳，航运和化工等难以减排的行业正在探索可再生甲醇作为减少温室气体排放的有前景的解决方案。此外，钢铁、水泥和电力行业可以通过从其设施捕获的二氧化碳排放中生产可再生甲醇来减少排放。但传统的合成气制甲醇（主要是煤制甲醇）需要大量使用煤炭、天然气等化石燃料，最终仍会向大气增加排放二氧化碳。目前，国内CO2加氢制甲醇技术发展迅速，多家研究机构已完成中试或示范，正推进规模化应用。二氧化碳加绿氢制甲醇技术路线的本质，就是将（光伏、风电、水电等）可再生能源产生的电能，转化为便于储存、运输的液体甲醇，规避可再生能源的间歇性和大规模消纳问题，而不涉及新的二氧化碳排放。CO2制甲醇技术的关键是制氢成本。当CO2捕集成本低于300元/t，绿氢成本降至0.6元/标准立方米，CO2制甲醇才具有良好的经济优势。随着未来国家大力发展清洁能源等可再生能源，在可再生能源普及的情况下，制氢价格有望低于传统的煤制氢价格，届时CO2加氢制甲醇在实现碳减排的过程中，便能产生巨大经济效益。 （四）甲醇燃料推广情况 包括中国在内，全球很多国家都在积极进行甲醇布局。目前，欧洲很多国家已经布局绿色甲醇生产，最早的于2022年投产。航运巨 头马士基拟引领航运业提前碳中和，已为其甲醇船舶提前签购超过 70万吨的绿色甲醇供应。丹麦、芬兰、瑞典、德国等多个欧洲国家组织进行了甲醇作为汽车燃料的测试项目。欧盟国家认为甲醇作为液体碳中性燃料，是交通运输领域实现可持续发展的重要组成部分，绿色甲醇燃料的使用也将实现“welltowheel”全生命周期的碳中性。 近年来，液态阳光制甲醇技术趋于成熟，该技术利用太阳能产生的电力，在催化剂的作用下，先后完成电解水制氢、二氧化碳加氢，最终生产出被称为零碳液态阳光的绿色甲醇。2020年，1000吨/年的液态阳光甲醇示范项目生产线在中国兰州投产成功。2022年，中煤鄂尔多斯能源化工有限公司10万吨/年液态阳光甲醇技术示范项目启动论证。可再生甲醇的应用可以实现碳的平衡，中国正在大规模工业化液态阳光绿色甲醇生产技术，为甲醇发动机提供了零碳燃料来源。因此，甲醇已经成为很多国家实现交通运输领域碳中和的重要选择路径。 *"#$+,-./0 （一）甲醇汽车技术路线 甲醇汽车和氢能汽车类似，有多种技术路线。 第一种是使用甲醇发动机。甲醇内燃机和燃油车发动机类似，只不过把汽油换成了甲醇。代表企业为吉利汽车，目前已经将其自主研发的甲醇发动机运用到了轻卡、重卡、客车和多种车型上。 第二种是使用直接甲醇燃料电池。直接甲醇燃料动力电池的工作 原理为直接将甲醇放入堆，通过氧化还原等反应将化学能转化为电能。拥有结构简单、使用方便、能量密度高等优势，劣势在于能量转化效率低，发电功率小。 第三种是使用甲醇重整燃料电池。是先用甲醇制造氢源，再将氢源的化学能转变为电能驱动车辆前进，可以理解为由甲醇重整系统和氢燃料电池两部分构成的电池。苏州氢洁电源科技有限公司在2016年和东风特汽联合开发了一款基于甲醇重整氢燃料电池系统的T7型电动物流车，就属于此类。第三种路线会比前两者成本更高，设备更复杂，但是拥有更高的能源利用效率。 （二）我国甲醇汽车推广历程 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。 2013年至2018年，工信部牵头先后在ft西、上海、陕西、贵州、甘肃5省市的10个城市（晋中、长治、上海、西安、宝鸡、榆林、汉中、贵阳、兰州、平凉），组织开展了甲醇汽车试点工作。试点中共有1024辆车参加（其中吉利投入甲醇汽车908辆，占试点车辆总 数的近90%），包括乘用车、厢式车和重型卡车，总行驶里程达1.84亿公里，采集了涉及甲醇汽车经济性、环保