當(dāng)前，全球范圍內(nèi)綠色甲醇項(xiàng)目如雨后春筍般涌現(xiàn)，各國(guó)政府和企業(yè)紛紛加大投入，推動(dòng)綠色甲醇技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。據(jù)估計(jì)，到2030年，全球綠色甲醇的產(chǎn)能有望突破千萬(wàn)噸級(jí)別，成為推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型和實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的重要力量。中國(guó)作為全球最大的甲醇生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，也在積極推動(dòng)綠色甲醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，出臺(tái)了一系列支持政策，鼓勵(lì)企業(yè)加大研發(fā)投入，提高技術(shù)水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

    中投產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2025-2029年中國(guó)綠色甲醇行業(yè)投資分析及前景預(yù)測(cè)報(bào)告》基于最新的市場(chǎng)數(shù)據(jù)、技術(shù)進(jìn)展和政策信息，全面分析綠色甲醇行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)趨勢(shì)。報(bào)告將重點(diǎn)探討綠色甲醇的供需現(xiàn)狀、制備技術(shù)、上游原料、下游需求市場(chǎng)、產(chǎn)能布局以及政策法規(guī)等方面，分析綠色甲醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿�和市�?chǎng)前景，并提出相應(yīng)的政策建議和企業(yè)發(fā)展策略。

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    一、綠氫制備

    電解水制氫是綠氫制備的主要方法，是指水分子在通電條件下分別在陰極、陽(yáng)極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)生成氫氣與氧氣的過(guò)程。根據(jù)反應(yīng)環(huán)境的不同，可分為堿性和酸性電解水制氫，電極反應(yīng)如下（其中φ為標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)）。

    基于電解水制氫的基本原理，通過(guò)器件組裝、優(yōu)化與管理可實(shí)現(xiàn)規(guī)模化綠氫生產(chǎn)。目前，堿性電解槽與質(zhì)子交換膜（proton exchange membrane, PEM）電解槽已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化：堿性電解槽是現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)性、產(chǎn)業(yè)化程度最高的技術(shù)，但存在能耗較高、占地面積較大等缺點(diǎn)，隆基氫能、天合元?dú)涞三堫^企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)制氫直流能耗小于4.3kWh/SCM（SCM表示標(biāo)準(zhǔn)立方米）；PEM電解槽有更高的制氫效率與更小的占地面積，但陰陽(yáng)極貴金屬用量較多，導(dǎo)致制氫成本較高，為堿性電解槽的3～5倍。中船派瑞氫能、賽克賽斯、國(guó)氫科技長(zhǎng)春綠動(dòng)、陽(yáng)光氫能和鷺島氫能在PEM制氫領(lǐng)域現(xiàn)處于領(lǐng)先地位。堿性陰離子交換膜（alkaline anion exchange membrane, AEM）電解槽兼具堿性電解槽與PEM電解槽的優(yōu)點(diǎn)，具有更高的電流密度和響應(yīng)速度，能量轉(zhuǎn)化效率更高，同時(shí)其可以使用Fe、Ni等非貴金屬作為催化劑，制氫成本有望降低，但存在化學(xué)、機(jī)械穩(wěn)定性問(wèn)題；目前國(guó)內(nèi)在AEM制氫領(lǐng)域布局的企業(yè)相對(duì)較少，典型企業(yè)有北京未來(lái)氫能科技、穩(wěn)石氫能科技、北京中電綠波科技有限公司，其中北京中電綠波科技已研制出10SCM/h氫氣產(chǎn)量AEM離子膜電解槽。固體氧化物電解槽（solid oxide electrolysis cell, SOEC）為全固態(tài)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，在高溫下具有良好的熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)表現(xiàn)，這帶來(lái)了更大的電流密度與制氫效率，但適應(yīng)高溫工況的相關(guān)技術(shù)參數(shù)還需要進(jìn)一步完善，高溫下的材料腐蝕也是巨大挑戰(zhàn)；2023年4月25日，上海翌晶氫能科技有限公司研發(fā)的國(guó)內(nèi)首條SOEC電解水制氫電堆自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)正式投入使用，年產(chǎn)能可達(dá)100MW。

    二、綠氫儲(chǔ)運(yùn)

    儲(chǔ)氫是綠氫體系中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它打破了氫能利用在時(shí)間與空間上的局限性，有效地解決了生產(chǎn)與消費(fèi)之間不匹配的問(wèn)題。高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)成熟，其中車(chē)載儲(chǔ)氫瓶正從35MPa向更高容量的70MPa轉(zhuǎn)變。管道運(yùn)輸分為摻氫管道與純氫管道：前者利用現(xiàn)有煤制氣或天然氣管道，可降低經(jīng)濟(jì)成本，目前國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)組織開(kāi)展的摻氫天然氣管道工程試驗(yàn)摻氫比例最高達(dá)30%；后者氫氣運(yùn)輸效率更高，國(guó)內(nèi)純氫管道儲(chǔ)氫設(shè)計(jì)壓力普遍在4MPa左右，目前在建的烏蘭察布-京津冀氫氣輸送管道項(xiàng)目的設(shè)計(jì)壓力提高到6.3MPa。液態(tài)儲(chǔ)氫對(duì)運(yùn)輸距離不敏感，適配國(guó)內(nèi)長(zhǎng)距離運(yùn)輸情況，但礙于技術(shù)困難，我國(guó)企業(yè)布局較少，僅少許液氫被應(yīng)用于航天與軍事領(lǐng)域。固態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)提升較快，氫楓（中國(guó)）與寶武鎂業(yè)的鎂基固態(tài)儲(chǔ)氫材料已進(jìn)入項(xiàng)目試驗(yàn)階段，然而離實(shí)用化仍有距離。有機(jī)液體儲(chǔ)氫方式儲(chǔ)氫密度高、安全方便，但脫氫過(guò)程需要消耗大量能量。中氫源安公司成功實(shí)現(xiàn)了將二芐基甲苯作為一種可行的有機(jī)液載體用于儲(chǔ)氫。液氨運(yùn)輸成本低且本身可作為無(wú)碳燃料使用，但氨與氫之間的轉(zhuǎn)換過(guò)程中有大量損耗，現(xiàn)階段具有較大發(fā)展?jié)摿�。普通甲醇可通過(guò)煤炭制備，期間產(chǎn)生的二氧化碳作為碳源和綠氫反應(yīng)，借助可再生能源供能轉(zhuǎn)為綠色甲醇，兩者結(jié)合可減少碳排放，是備受關(guān)注的“碳中和”路線(xiàn)。地下儲(chǔ)氫利用鹽穴、含水層、枯竭油氣藏等特殊地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行高純度氫氣存儲(chǔ)，具有存儲(chǔ)規(guī)模大、周期長(zhǎng)、成本低以及安全性高的特點(diǎn)，距離大規(guī)模應(yīng)用還需要完善相關(guān)管理、安全等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

    三、綠氫加注

    加氫技術(shù)是綠氫產(chǎn)業(yè)的重要核心，具有連通上游制氫和下游用氫的樞紐地位。加氫站是加氫技術(shù)的重要應(yīng)用場(chǎng)所，其中主要設(shè)備有壓縮機(jī)、高壓儲(chǔ)氫瓶組、加氫機(jī)，按種類(lèi)可分為固定式、撬裝式、移動(dòng)式3種加氫站，氫氣來(lái)源可分為站外與站內(nèi)供氫2種方式，加氫方式可分為氣體加壓、液化加注、固體釋氫加注3種。截至2022年底，我國(guó)已累計(jì)建成加氫站358座，加氫站數(shù)量位居全球首位。目前我國(guó)以固定式、站外供氫、氣體加壓式為加氫站主流加注方式，其他類(lèi)型加氫站還處于實(shí)驗(yàn)室研究或試點(diǎn)階段。相較于外國(guó)主流70MPa加注技術(shù)，國(guó)內(nèi)加氫站以35MPa加注技術(shù)為主、70MPa加注技術(shù)為輔，其中儲(chǔ)氫壓力容器、加氫機(jī)、氫壓縮機(jī)等核心裝備實(shí)現(xiàn)部分國(guó)產(chǎn)化，隨著相關(guān)技術(shù)發(fā)展，站內(nèi)供氫、儲(chǔ)氫和加氫一體化加氫站將成為主要發(fā)展方式。截至2024年3月，中國(guó)石化加氫站在國(guó)內(nèi)占有率在30%左右，基本覆蓋“3+2”氫燃料電池示范城市群，加氫站的加氫能力已達(dá)2萬(wàn)t/a，氫氣加注量年增長(zhǎng)率連續(xù)3年超過(guò)100%；同時(shí)，中國(guó)石化已掌握分布式電解水制氫、天然氣制氫、甲醇制氫和氨制氫全套的站內(nèi)制氫技術(shù)，相較于之前的用氫方式，成本降幅達(dá)60%，建設(shè)的加氫站部分指標(biāo)達(dá)到國(guó)際一流水平。

    四、綠氫終端

    終端應(yīng)用是綠氫產(chǎn)業(yè)的最終目標(biāo)。氫能可與熱、電等多種能量形式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，同時(shí)綠氫也是重要的工業(yè)原材料，它的應(yīng)用是綠電的延伸，在化工、儲(chǔ)能、交通等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

    在化工領(lǐng)域，綠氫耦合碳捕集二氧化碳/生物質(zhì)二氧化碳生產(chǎn)綠色甲醇，或結(jié)合空分氮?dú)馍�產(chǎn)綠氨，可形成低碳乃至零碳基礎(chǔ)化工原料，幫助傳統(tǒng)化工實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)；在儲(chǔ)能領(lǐng)域，綠氫可作為儲(chǔ)能介質(zhì)在電力系統(tǒng)的源端發(fā)揮調(diào)峰作用，促進(jìn)波動(dòng)性電源的平滑上網(wǎng)，同時(shí)離網(wǎng)式“電-氫”耦合能源系統(tǒng)能為海島、荒漠等偏遠(yuǎn)地區(qū)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供能；在交通領(lǐng)域，氫內(nèi)燃機(jī)或氫燃料電池可直接為交通工具提供動(dòng)力，同時(shí)也可采取氫氨或氫醇聯(lián)動(dòng)的方式間接為交通工具提供動(dòng)力。相較于純電動(dòng)汽車(chē)，氫能汽車(chē)在載重、續(xù)航等方面具有一定優(yōu)勢(shì)。綠色甲醇相比于液化天然氣與傳統(tǒng)燃油等燃料，是在滿(mǎn)足船舶動(dòng)力輸出功率和低碳需求下的主要替代方案。

    作為綠氫利用的重要方式，氫燃料電池的研究正不斷推進(jìn)。如下表所示，堿性、酸性、熔融碳酸、直接甲醇燃料電池技術(shù)各有優(yōu)勢(shì)，在產(chǎn)業(yè)上有較成熟應(yīng)用，功率與使用壽命已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；而固體氧化物燃料電池與PEM燃料電池作為新一代氫燃料電池，有更優(yōu)越的性能，但存在成本較高等缺點(diǎn)。為促進(jìn)燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，國(guó)家推出氫燃料電池汽車(chē)示范城市群政策。依托京津冀城市群，北京市開(kāi)展燃料電池汽車(chē)示范應(yīng)用項(xiàng)目，組建了氫燃料汽車(chē)“示范應(yīng)用聯(lián)合體”，目前已經(jīng)涵蓋三一汽車(chē)、廈門(mén)金龍、北汽福田等行業(yè)領(lǐng)頭企業(yè)，在重型運(yùn)輸、物流貨運(yùn)、公交通勤等應(yīng)用場(chǎng)景開(kāi)展整車(chē)示范推廣模式。