2024中国绿色甲醇产业研究与前景展望

2024中国绿色甲醇产业研究与前景展望2024ResearchandOutlookofChina’sGreenMethanolIndustry©2024.1 SixSigma Research「云点道林 Sixsigma Research」为精品投资银行「云道资本」下属研究机构以专业的数据信息、敏锐的市场洞察和创造灼见的研究咨询服务赋能中国创业企业、产业 绿色化工| 绿色甲醇绿色化工关键基础性原料，应用前景广阔，双碳背景下新机遇凸显 甲醇是最为常见、应用场景最为广泛的基础化学品，是生产所有其他化学品的四种关键基础化学品之一，全球年产量超亿吨级；当前甲醇主要以天然气或煤炭为制备原料，作为碳排量巨大的化工行业，其减排降碳势在必行。绿色甲醇以生物质或绿氢加可再生二氧化碳为原料，双碳背景下，作为低碳燃料成为其中短期内最具潜力的需求增长点。甲醇是生产所有其他化学品的四种关键基础化学品之一；甲醇生产高度依赖化石燃料，是碳排量巨大的化工行业，减排降碳势在必行。在合成工艺上来看，煤制/天燃气制甲醇或是氢气加二氧化碳制取甲醇工艺已十分成熟，电化学等新型高效方式成熟度还较低。绿色甲醇概念尚无明确界定，绿色甲醇的认定主要取决于原料的可再生属性，绿氢与可再生二氧化碳电制甲醇是未来完全绿色甲醇的主要生产方式。在现阶段，甲醇的下游场景不应过于追求二氧化碳的可再生属性，灰碳的充分利用仍有极为重要的实际意义。长远期看，绿色甲醇的主力应用场景还是在于作为合成甲醛、制取烯烃的低碳绿色原料等存量更大的传统应用场景而非航运燃料。绿氢与可再生CO2的价格是决定绿色电制甲醇成本高低的首要因素，2050年前后电制绿色甲醇成本有望下降到300-600美元/吨区间。全球范围来看，各国家及地区关于绿色甲醇的鼓励性政策持续出台，目前国际能源巨头也在积极布局绿醇产业，在全球交通运输业与化工行业低碳转型的大背景下，汽车、船运、甲醇生产等领域的龙头公司不断推动绿色甲醇技术研发和项目落地。绿色化工| 绿色甲醇绿色化工关键基础性原料，应用前景广阔，双碳背景下新机遇凸显 甲醇的简介与产业概况Part I甲醇是最为常见、应用场景最为广泛的基础化学品，是生产所有其他化学品的四种关键基础化学品之一；当前甲醇主要以天然气或煤炭为制备原料，半数以上的甲醇用于制备甲醛和甲醇制烯烃，作为碳排量巨大的化工行业，其减排降碳势在必行。 ©2024.1 Sixsigma Researchwww.6sigmacapital.com甲醇的简介与产业概况甲醇—应用场景广泛的四大关键基础化学品之一，需求结构性改变趋势凸显甲醇是最为常见、应用场景最为广泛的基础化学品之一，甲醇与乙烯、丙烯和氨是用于生产所有其他化学品的四种关键基础化学品之一，当前，全球范围来看，近三分之二的甲醇会用于生产例如甲醛、乙酸和塑料等其他化学品。甲醇传统的应用领域包括甲醛、MTO/MTP、MTBE、醋酸、二甲醚等。其中，消费领域位列前三的依次是甲醛、MTO/MTP、MTBE；就全球范围的甲醇下游使用需求来看，甲醛是甲醇目前主要的终端用途，占比近30%，多作为生产酚醛树脂与粘合剂及其他有机化学晶体的原料，可应用于建筑、汽车等多个领域。MTO（甲醇制烯烃）是全球仅次于甲醛的甲醇下游用途，在中国，MTO是甲醇下游的第一大需求场景，需求占中国甲醇消费量的60%上下。近年来，在全球各个主要甲醇生产与消费国家的碳中和、安全生产、传统产能升级等系列政策引导下，甲醇的下游需求结构性改变的趋势不断凸显，甲醇作为燃料的需求占比正在不断上升。全球甲醇下游需求占比中国甲醇下游需求分布27%20%10%8%7%7%4%3%3%3%2%6%甲醛MTO/MTPMTBE汽油调和醋酸二甲醚溶剂生物柴油甲胺氯甲烷MMA其他56%18%7%6%5%4%4%MTO甲醇燃料甲醛MTBE醋酸其他二甲醚 ©2024.1 Sixsigma Researchwww.6sigmacapital.com0.0020.0040.0060.0080.00100.00120.00140.00160.0020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020甲醛醋酸甲基叔丁基醚甲基丙烯酸甲酯对酞酸二甲酯甲胺氯甲烷汽油调合生物柴油二甲醚甲醇制烯烃其他产能全球甲醇需求和产能情况（百万吨）甲醇的简介与产业概况全球甲醇需求量巨大，下游应用场景广泛，是最为基础、应用最为广泛的化工原料数据来源：国际可再生能源署(IRENA) ©2024.1 Sixsigma Researchwww.6sigmacapital.com甲醇的简介与产业概况当前甲醇主要以天然气或煤炭为制备原料，半数以上用于制备甲醛和甲醇制烯烃20世纪20年代出现了煤制甲醇的工业生产，20 世纪 40 年代开始应用天然气生产，化石能源的应用极大地提升了甲醇的产能，全球范围来看，约65%的甲醇由天然气加工生产而得，煤制甲醇约占35%，由生物质和可再生能源制取的甲醇不足1%；在每年生产的亿吨级甲醇中，超 60％ 通过甲醇制烯烃 (MTO) 途径合成甲醛、乙酸、乙烯和丙烯等化学品，然后通过进一步处理生产成油漆、塑料、建筑材料和汽车零部件等终端产品。甲醇合成天然气~65%煤~35%生物质和可再生能源<1%原料合成应用市场家电燃料汽车涂料建筑医药电子船舶甲醛 25%MTO 25%氯甲烷 2%MTBE 11%甲胺 2%醋酸 8%MMA 2%汽油调合与燃烧 14%生物柴油 3%DME 3%其他 5%甲醇原料及用途结构示意 ©2024.1 Sixsigma Researchwww.6sigmacapital.com美国南美洲西欧俄罗斯中东东北亚印度东南亚新西兰主要进口地区主要出口地区全球甲醇主要生产/消费地区60%24%7%5%3%1%甲醇产能分布（%）北亚中东北美俄罗斯东南亚欧洲中南美洲67%11%10%6%4%2%甲醇消费占比（%）东北亚欧洲北美东南亚中东南美非洲甲醇的简介与产业概况全球范围看，甲醇贸易属性较强；中国为甲醇产能、消耗第一大国东北亚地区是全球最大的甲醇生产、消费地区，其中中国是全球最大的甲醇消费与生产国，中国的产能约占全球的58%；除中国外，全球的甲醇集中于伊朗、阿曼、美国等地区，伊朗是除中国外的第二大甲醇产能国，年产能超1300万吨。当前全球甲醇贸易流通量已超过3000万吨，中东是主要甲醇贸易输出地，而中国、东南亚、西欧则为主要的输入地区。数据来源：WIND ©2024.1 Sixsigma Researchwww.6sigmacapital.com05101520253035400.0020.0040.0060.0080.00100.00120.00140.00200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020202120222023202420252026产能进口量中国甲醇产能与进口情况（百万吨）甲醇的简介与产业概况中国为全球第一大甲醇生产国与消费市场，目前仍存在一定的供应缺口截止2022年底，全球甲醇产能已经超过1.79亿吨，中国产能已经超过1亿吨，占全球总产能将近58%；中国已成为全球第一大甲醇生产国。同时由于中国拥有极为庞大的工业体系，对于甲醇这一基础化工品的消耗需求巨大，国内的产能无法满足自身的消耗需求，仍需通过进口来填补甲醇的供应缺口，2022年中国甲醇进口量约为1200万吨，价值41亿美元左右。 ©2024.1 Sixsigma Researchwww.6sigmacapital.com甲醇的简介与产业概况甲醇生产高度依赖化石燃料，是碳排量巨大的化工行业，减排降碳势在必行0510152025煤制乙二醇碳酸钠对二甲苯苛性碱乙烯煤气/煤液化碳化钙甲醇炼油氨中国化工产业不同行业年碳排放量（千万吨）0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%中国（2010年）中国（2021年）海外煤制天然气制其他国内外甲醇生产原料占比从生产工艺及原料的角度，伊朗等中东主要甲醇生产国及美国等其他地区的甲醇生产国拥有较为丰富的天然气资源，故多采取天然气制甲醇的技术路线；而中国富煤少气的能源禀赋使得国内的甲醇主要以煤制甲醇为主，占比超80%；大量采用化石燃料制甲醇使得甲醇工业成为碳排放最高的化工行业之一，中国甲醇行业的年碳排量在2亿吨以上，同时又由于甲醇作为若干其他化工品重要的基础原料，甲醇行业成为当前减碳压力最大的化工行业之一。 甲醇的分类与绿色甲醇的定义Part 2绿色甲醇概念尚无明确界定，绿色甲醇的认定主要取决于原料的可再生属性，绿氢与可再生二氧化碳电制甲醇是未来完全绿色甲醇的主要生产方式。在现阶段，甲醇的下游场景不应过于追求二氧化碳的可再生属性，灰碳的充分利用仍有极为重要的实际意义。 ©2024.1 Sixsigma Researchwww.6sigmacapital.com生物质气化/重整绿氢蓝氢天然气煤可再生电力合成气电解碳捕获和储存可再生/不可再生CO2不可再生CO2可再生CO2重整合成气气化合成气可再生不可再生蓝色甲醇灰色甲醇棕色甲醇生物甲醇绿色生物甲醇绿色甲醇绿色甲醇IRENA建议的甲醇划分标准目前国际上并无明确的“绿色甲醇”的概念界定。甲醇的绿色与否主要取决于甲醇的合成原料—氢气/合成气及二氧化碳的来源。根据国际可再生能源署（IRENA）的建议，可按甲醇的生产原料来源将其分为绿醇、蓝醇、灰醇和棕醇，当原料氢气和二氧化碳的来源均为可再生时，合成的甲醇可以认定为绿醇。其中可再生氢气指可再生能源制取氢气，包括清洁电力电解水制氢、绿色生物质制氢等；可再生的二氧化碳指生物质来源二氧化碳或直接空气捕获二氧化碳。碳排强度甲醇的分类与绿色甲醇的定义绿色甲醇概念尚无明确界定，绿色甲醇的认定主要取决于原料的可再生属性 ©2024.1 Sixsigma Researchwww.6sigmacapital.com项目电解水路线（电制甲醇）生物甲烷路线（生物甲醇）生物质气化路线（生物甲醇）占地情况风光绿电电站会占用一定规模的土地，但主要集中于人口密度低、风光资源丰富地区，影响有限沼气发酵反应过程缓慢，需较大量的土地生物质气化制取甲醇以热化学方法为主，效率较高，对土地面积要求较小原料问题需解决绿氢与可再生二氧化碳的输配问题沼气项目规模小，无法实现甲醇的规模化生产农林秸秆、城市废物为主，原料较为充足，运输距离较短技术应用电解水技术日趋成熟，逐步实现绿氢规模化制备；DAC/BEC碳捕技术面临成本高昂、规模小等痛点餐厨与城市垃圾技术成熟，但废物难处理；农林秸秆效率低、碳氢比例需调节在国外已有工业化应用案例，但建成装置少，国内尚无大型装置应用案例碳源BEC/DAC餐厨垃圾、农林废物等农林废物、城市有机垃圾等废物排放少废水处理难度大较容易处理技术瓶颈绿氢的电解与储运、可再生二氧化碳的捕集沼液与废渣的处理气化炉设备的大型化绿色甲醇主要技术路径的对比甲醇的分类与绿色甲醇的定义绿色电制甲醇将成为长远期全球绿色甲醇供应的主要方式绿色甲醇中，不同技术路径各有优劣。生物甲醇路线，初期在绿色甲醇需求量不大的情况下，规模化门槛相对较低。但随着长期清洁电力成本的不断下降，以电力成本为主要生产成本的电制甲醇路线有望实现绿色甲醇制备的最低水平。同时由于生物甲醇路线面临的原料供应、传统设备升级困难等问题的影响，绿色电制甲醇将成为全球绿色甲醇供应的主要方式。 ©2024.1 Sixsigma Researchwww.6sigmacapital.com甲醇的分类与绿色甲醇的定义可再生氢气：绿氢不断渗透成确定性主流制氢路径，电解水制氢等技术日趋成熟据IEA预测，2030年全球氢气产量将达1.8亿吨，较2021年实现翻倍；其中增量产量将主要由电解水制氢提供。电解水制氢产量将由2021年的4万吨级大幅升至6170万吨；耦合CCUS的化石燃料制氢产量将从2021年