甲醇的由來

富煤貧油少氣是我國的基本國情，第一次工業革命是蒸汽機，有個爐子燒開水就行，爐子不挑食，煤油氣都能用。而第二次工業革命的代表産品内燃機卻不是這樣，隻能液體或者氣體燃料。但中國沒那麼多石油和天然氣來燒啊，如果全依賴進口，那麼中國的能源安全就成大問題。怎麼能把煤炭這個硬疙瘩塞進内燃機裡燒成了我國早期保障能源安全的一個重大課題，在這個背景之下誕生了甲醇燃料。

煤炭在氣化重整之後，就有了甲醇，雖然能量有了些損失，但解決了把煤炭塞進内燃機的問題。如果僅從解決我國能源安全的角度上看，甲醇是一個非常好的解決方案。然而正當甲醇可以代替石油成功逆襲走上醇生巅峰時，碳中和來了，甲醇有了新的任務。

甲醇的分子式是CH3OH，傳統甲醇的主要原料來自煤炭氣化後産生的氫氣和二氧化碳。也就是說，甲醇中有一個碳是來自煤炭也就是化石能源。這橫看豎看，都覺得甲醇不能成為零碳能源。

但反過來一想，生産甲醇原料并不一定是煤炭，它需要的隻是氫氣和二氧化碳，假如氫氣來源是零碳的，二氧化碳又是碳中性的，那麼這生産出來的甲醇可不就是零碳的嗎？

在這個思路下，國際可再生能源署發布了一個可再生甲醇的報告，提出了生産可再生甲醇的幾種思路。下面我們就來分析分析，在全球碳中和的大背景下，甲醇能源是否能獨辟蹊徑，在未來的零碳能源上獲得一席之地。

甲醇的零碳化探索

首先我們知道，生産甲醇需要兩種原料，一是氫氣，二是二氧化碳。如果甲醇想要成為零碳能源，那麼這兩種原料首先得是零碳的。

先看氫氣。我們知道，目前市場上95%以上的氫氣仍然來自化石能源，其全生命周期碳排放甚至會超過燃油，但這不妨礙人們把氫氣認定為未來的零碳能源，為啥？因為我們已經确定未來的氫氣将通過綠電電解水制成。所以，在氫氣的來源方面，甲醇隻需要搭氫氣零碳化的便車就行。

再看二氧化碳，二氧化碳的來源就可以說是五花八門了，幾乎所有消耗化石能源的工廠都會排放二氧化碳，可以說取之不盡用之不竭，但我們得考慮經濟性、追溯碳源及未來這些碳源的變化趨勢。

如果僅從成本考慮，尾氣排放濃度最高的二氧化碳是最優質的原料，因為濃度低的二氧化碳提純的過程是非常耗能的。所以，像富氧燃煤電廠、合成氨工廠這種尾氣中二氧化碳濃度幾乎是100%的二氧化碳是最好的原料。

那麼問題來了，像富氧燃煤電廠、合成氨工廠這些廠的原料目前仍然是化石能源。那麼通過他們尾氣中的二氧化碳生産出來的甲醇能不能算零碳呢？我認為至少不能全算，雖然這個碳并不是為了制甲醇而額外排放的，但這個甲醇中的碳确實是來自化石燃料。這就牽扯到這部分二氧化碳排放的責任歸屬問題。

以燃煤電廠為例，假如燃煤電廠排放的二氧化碳雖然被用去做了甲醇，但其排放量完全算在燃煤電廠頭上，那麼這個甲醇的二氧化碳就可以說是零碳的。假如燃煤電廠說我的二氧化碳根本沒向大氣排放，而是作為商品賣掉了。那麼甲醇的二氧化碳部分是要計算排放的。目前我國還沒有任何關于如何區分尾氣二氧化碳再利用責任權屬的規則出台，所以一切都是未知數，但無論能不能達到零碳，它相對于煤制甲醇低碳是肯定的。

如果僅從碳源考慮，那麼如果二氧化碳是來自生物質，我們就可以稱其為零碳的。比如生物質電廠、生物質乙醇廠等，這些工廠排放的二氧化碳來自生物質，本身具有碳中性，所以我們可以認為它是零碳的。但以生物質為原料的工廠通常規模都比較小，而且濃度也比較低。所以原料的獲取成本就大大提高了。二氧化碳的另一種獲取方式是從空氣中獲取，也就是DAC。這種二氧化碳的獲取成本就更别提多高了。

綜上所述，甲醇想要實現零碳化，需要同時實現氫氣和二氧化碳的零碳化，氫氣的實現路徑很明确，而二氧化碳的路徑雖然很多，但并沒有哪一條路線具有明顯的優勢。

甲醇、氫氣與電力的關系

我們為什麼要讨論甲醇、氫氣和電力，其最大的原因之一就是在交通領域，車輛作為随時移動的用能設備，必須要有帶在車上跑的“能量包”，也就是儲能介質，z在以前，這個儲能介質是汽柴油，但在碳中和時代，汽柴油不能在使用，我們就需要尋找零碳的儲能替代品。

從上面甲醇的生産工藝我們可以看出，生産甲醇需要氫氣，所以從另一種角度來看，甲醇屬于氫氣的載體。而綠氫主要通過電解制備，在作為燃料電池的原料時，它又屬于電力的載體。僅從能源儲存的角度來看，他們都各有利弊，也正因如此，才有了在碳中和背景下，在交通領域這種儲能作為标配的領域，有了各自展示自己的機會。

電力的化學儲能是目前最主流的儲能方式，但因為能量密度低、充電速度慢、生産電池需要稀有金屬等原因，使得人們并不寄希望于讓它獨挑大梁。

氫能儲能是目前比較熱門的方向，但因為儲運成本難以降低，且需要天量的加氫站基礎設施的投資，使得人們對氫能仍然是走一步看兩步。

甲醇可以完美繼承傳統燃油的所有基礎設施，但因其本身含碳，在沒有明确的“脫碳路線圖”的情況下，人們對甲醇也是望而卻步。

甲醇的脫零路線圖設想

假如甲醇要像氫能一樣，成為未來潛在的零碳能源得到發展，那麼官方就一定得有明确的政策支持和發展的指導方針。那麼最優的發展路線如何呢，我這裡做一個簡單地設想。

首先，需要盡快出台尾氣中二氧化碳利用的責任歸屬問題，規定二氧化碳排放責任由原排放企業負責。這樣可以為早期以尾氣制造甲醇的綠色屬性定性。

其次，認定甲醇車也屬于新能源車，這樣可以鼓勵甲醇能源的全産業鍊發展。

再次，鼓勵利用生物質制甲醇，其排放的尾氣再加上綠氫制甲醇。我認為生物質用來發電是一種浪費，發電這種事，讓風光水核去負責就行了。像生物質這種可以生産移動能源的原料，用來發電着實可惜。

在以上前提下，甲醇未來的發展路線圖設想如下：

早期：批量生産以灰氫 工廠尾氣為主，少部分精品綠醇來自生物質甲醇

中期：以綠氫 工廠尾氣和生物質甲醇平分天下

後期：化石能源工廠絕迹，無尾氣可用， 則以生物質甲醇為主，生物質為原料的工廠尾氣 綠氫為輔，少量DAC 綠氫，

大後期：DAC 綠氫制甲醇一體化工廠。

全過程沒有額外排放一噸二氧化碳。

來源：老汪聊碳中和