绿色醇氢破局：液态阳光甲醇提供绿色燃料

绿色醇氢破局：液态阳光甲醇提供绿色燃料
在内蒙古鄂尔多斯的一片广阔土地上，全球首个液态阳光技术大规模工业化示范项目已破土动工，这是我国在绿色能源革命中迈出的坚实一步。

“液态阳光”，一个充满诗意的科技名词，背后代表着一条根本性的碳中和路径：利用太阳能等可再生能源分解水制取绿氢，再将二氧化碳与绿氢结合转化为甲醇。

这种综合性技术不仅可将可再生能源存储在液体燃料甲醇中，还可解决冶金、建材、化工等重要领域的刚性二氧化碳排放问题。

01 能源挑战：碳中和的根本途径
我国将力争于2060年前实现碳中和，而实现碳中和的根本途径是能源利用形式由化石能源向可再生能源转变。

当前的能源体系中，石油对外依存度超过72%，天然气对外依存度超过40%，电力结构中以燃煤为主的火电占比达到63.2%。

这种能源结构不仅制约了我国的能源安全，也为实现双碳目标带来了巨大挑战。

构建多元化能源体系才是可持续发展之道。除了电和氢，以甲醇为代表的“液态新能源”也应当大力发展。

甲醇是低碳、含氧燃料，具有燃烧高效、排放清洁、绿色可再生等属性。

而且在常温常压下是液体，在储存、运输和使用等环节经济安全便捷，已逐步成为受到业内认可的新型清洁可再生燃料。

02 液态阳光：概念与意义
所谓“液态阳光”，即太阳燃料甲醇合成，是利用太阳能等可再生能源分解水制取绿氢，再将二氧化碳与绿氢结合转化为甲醇的综合性技术。

该技术由太阳能转化而来，又被形象地称为“液态阳光”。

全球第一个液态阳光技术大规模工业化示范项目——二氧化碳加绿氢制甲醇技术示范项目已于2024年11月在内蒙古鄂尔多斯开工建设，预计2026年9月建成投产。

该项目由中煤集团联合中国科学院大连化学物理研究所启动，总投资约40亿元，投产后预计每年可生产10万吨液态阳光甲醇。

液态阳光甲醇合成技术是水泥、钢铁、化工等行业实现碳减排的有力手段，也是二氧化碳资源化利用的典型过程，同时是一种长周期、大规模的储能技术。

03 技术突破：三大关键创新
液态阳光全流程系统突破了三大关键技术，为绿色甲醇的大规模生产奠定了基础。

高效碱性电解水制氢装置的大型化
当前，碱性电解水制氢单槽规模约1000 Nm³H₂/h，单位制氢能耗约4.7至6.0 kWh/Nm³H₂。

鄂尔多斯项目拟示范全球最领先碱性电解水制氢技术，要求单槽规模不低于1200 Nm³H₂/h，通过开展低能耗、高稳定性新一代电解水催化剂的研发及电解水系统的优化集成设计。

该项目研发了镍基底上原子级分散的过渡金属电解水制氢催化剂，实现单槽千立方/小时以上规模化制氢生产，能量转化效率超过82%，单位制氢能耗降低至4.3 kWh/Nm³H₂以内。

大规模二氧化碳加绿氢制甲醇关键技术
二氧化碳加绿氢制甲醇技术，目前在全球范围内均处于千吨级中试阶段。

鄂尔多斯项目拟示范全球首套10万吨/年二氧化碳加绿氢制甲醇工业化项目，针对二氧化碳加绿氢制甲醇技术，发明新型锌锆氧化物固溶体催化剂。

该技术提高了优异的甲醇选择性和稳定性；开发二氧化碳加绿氢制绿色甲醇成套工艺技术和核心反应器，实现二氧化碳转化率大于98.5%，甲醇选择性大于99.5%，催化剂稳定性超过5000小时。

电-氢-醇一体化智能化管控技术
从风光资源分析入手，通过具有自主知识产权的多因素综合寻优策略方法实现风光资源、制氢和储氢的合理配置。

充分发挥风光互补特性和储氢装置储能能力，在实现低成本供氢的同时提升供氢稳定度至60%-110%，克服风光不稳定性对化工生产的影响。

04 应用前景：交通领域的革命
在交通领域，绿色甲醇正逐渐被视为一种具有巨大潜力的低碳清洁能源。

醇氢电动技术
醇氢电动技术是在电动化基础上，把甲醇燃料和甲醇发动机作为能量储存和转化的单元，充分发挥甲醇液体能源能量密度高、补能便捷、安全可靠等优势。

与纯电动对比，醇氢电动重卡购置成本低10%，一次加注燃料可行驶1500公里以上，甲醇燃料冰点-97.6℃可供北方冬季正常使用，运营效率可提升20%以上。

与氢燃料电池对比，醇氢电动重卡购置成本不到其三分之一，且运营成本每公里可以节省2块钱。

吉利开发的醇氢电动商用车已经全面覆盖干线物流、短途运输、城市配送、工程用车、城市公交等场景，实现续航长、补能快。

海运与航空领域
在海运行业，由于绿色甲醇不含硫分且氮氧化物排放低，它有潜力替代现有的高碳排放船用燃料。

在航空业，绿色甲醇通过转化，能够作为可持续的航空燃料，为航空领域提供环保的能源解决方案。

全球首艘醇氢电动船舶已在2025年9月下水，醇氢电动的应用场景得到进一步扩充。

05 产业困境：理想与现实的差距
尽管绿色甲醇前景广阔，但当前产业发展仍面临诸多挑战。

成本问题
在电解水制氢方面，即便风光资源丰富，但绿氢成本仍高达20—30元/千克（灰氢仅8—12元/千克），仅电解水环节就占绿色甲醇成本的80%以上。

根据国信证券对年产10万吨二氧化碳加氢制甲醇项目的测算分析，电制甲醇的成本为4500—4600元/吨，其中氢气成本为主要成本，占比达到82%，二氧化碳成本占比9%。

目前，全球绿色甲醇供应不足，每吨绿色甲醇的价格是传统燃油的两倍以上，可提供热值仅为传统燃油的二分之一。

项目挫折
近期马士基甲醇动力船“退绿用灰”、生物质原料价格暴涨等事件接连爆发，暴露出绿色甲醇产业从技术到市场的系统性困境。

更令人震惊的是，吉利全球首个亿吨级绿色甲醇项目的撤销，给各方都破了一盆冷水，让大家都冷静了下来，开始仔细审视绿醇项目的复杂性和潜在风险。

生物质资源短缺
生物质资源可利用量是制约绿醇发展关键因素。生产绿醇需大量秸秆。

但2024年全国主要农作物秸秆产生量约为8.67亿吨，可收集资源量为6.8亿吨。

秸秆应优先用于农业，然后才考虑其他需求，不能本末倒置。

06 破局之道：政策与创新并举
政策支持
2023年12月31日，工业和信息化部等三部门关于印发《加快工业领域清洁低碳氢应用实施方案》的通知，提出“大力发展氢碳耦合制绿色甲醇”。

2024年8月21日，国家能源局印发《关于组织开展绿色液体燃料技术攻关和产业化试点的通知》，提出“以捕集的二氧化碳、可再生能源制氢为原料，通过催化合成生产绿色甲醇”。

2024年10月30日，国家发展改革委等六部门印发《关于大力实施可再生能源替代行动的指导意见》，提出“探索建设风光氢氨醇一体化基地”。

能源植物种植
种植能源植物是补齐生物质资源短板的破局之策。能源植物是指通过光合作用将二氧化碳和水转化为碳氢化合物的植物，可以转化为液体、气体、固体等清洁能源。

我国有1亿公顷盐碱地和257万平方公里荒漠化土地，种植能源植物潜力巨大，可以就地种植、就地利用，既促进生态建设，也为发展绿醇提供原料。

碳税机制
若加上碳税成本，绿色甲醇的价格优势更能体现。每吨绿色甲醇相比于煤制甲醇可以减排近4吨CO₂，同时可以固碳1.5吨，共计减排5.5吨CO₂。

国内目前煤制甲醇完全成本2300元/吨（参考内蒙古煤炭价格800元/吨），绿电价格在0.3元/kWh，绿色甲醇成本约为4500元/吨，则碳价在400元/吨时，绿色甲醇可与煤制甲醇成本大致相当。

随着全国重点区域和重点路线已经建设600多个甲醇加注站，预计到2027年底，全国将建成4000个甲醇加注站。

这些加注站将如同沙漠中的绿洲，为醇氢电动汽车提供源源不断的绿色动力。

技术突破与成本下降的交叉点正在临近，当能源植物在荒漠盐碱地上茁壮成长，当二氧化碳从废弃物变为资源，绿色甲醇将不再只是实验室里的梦想，而是真正成为驱动我们世界前进的清洁动力。