氨和甲醇是氢的重要下游产物,也是理想的储氢载体。氢气使用结构以合成氨、甲醇、炼油及直接燃烧为主,其中最大应用领域是作为生产合成氨中间原料,用氢占比约为32%;第二是生产甲醇,包括煤经甲醇制烯烃的中间原料,用氢占比约为27%。作为氢的载体,氨和甲醇更方便储存和运输,可以作为重要的化石能源替代品,实现发电、交通等领域的降碳减排。
氨和甲醇工业应用广泛且具有较为成熟的绿色制取手段。绿氨是指以可再生能源为动力开展的电解水制氢及空气分离制氮再通过热催化或者电催化等新型低碳技术制备而成,与由天然气或煤炭产生氢并通过传统Haber-Bosch 法制取的灰氨相比,具有显著的环境优势。甲醇按照制备方式不同可以分为传统化工制甲醇和绿色甲醇,传统化工制甲醇可以分为煤制甲醇和天然气制甲醇,绿色甲醇可以分为电制甲醇和生物质甲醇。从碳源角度来看,绿色甲醇优于传统化工制甲醇,天然气制甲醇优于煤制甲醇;从经济性角度来看,绿色甲醇生产成本远高于传统化工制甲醇的成本。
甲醇和氨是当前关注度较高的能源,相比之下氨的远期前景更加广阔。绿色甲醇制取的两种方法均具有一定局限性,生物质甲醇的原材料难以满足,电制甲醇成本过高。在可预见的未来,绿色甲醇的生产量可能面临瓶颈,难以单独支撑航运和化工行业的巨大需求。相较甲醇而言,氨的战略价值更加突出,且燃烧过程中不排放二氧化碳,实现清洁供能。当前液氨的大规模应用,需要解决腐蚀性、毒性、燃烧范围较窄等问题,在这些关键技术取得突破之后,未来氨将具有更大的市场潜力。
短期来看绿色甲醇需求明确,带动绿氢项目放量。目前来看,绿色甲醇的最大市场化客户为马士基集团,应用场景聚焦于航运动力燃料。根据《中国能源报》数据,马士基集团2023 年已经投运的首艘甲醇船舶所需绿色甲醇总量为1 万吨,2025 年交付18 艘大型甲醇船舶后,每年需要绿色甲醇75 万吨,到2030 年需求量将达到500 万吨,2040 年预计上升至2000 万吨。高涨的绿色甲醇需求驱动更多绿色甲醇项目落地,助力绿氢消纳。