[C-Tech Now]清洁甲醇替代化石燃料 船舶碳中和担当重任

易于处理且无海洋污染
主要航运公司扩大甲醇船舶订单
到2050年全球需求预计达5亿吨

全球最大航运公司、丹麦马士基（Maersk）于上月30日与中国可再生能源企业隆基绿色能源科技签署了生物甲醇长期供应合同。隆基计划在位于中国中部河南省许昌（Xu Chang）的生产设施中生产生物甲醇，并在2026年至2030年期间向马士基供货。马士基表示，通过本次合同，预计到2027年可获得其双燃料船舶所需甲醇约50%的供应量。

马士基此前已提出到2040年实现碳中和的目标。采用甲醇和液化天然气（LNG）双燃料推进的船舶，是马士基实现这一目标的重要手段之一。马士基解释称，使用甲醇时，与传统化石燃料相比，可将温室气体排放量减少约65%。目前，马士基正在运营7艘甲醇双燃料船舶。

曾有观点认为，马士基将减少甲醇动力船舶的订单。但马士基当天强调将继续支持甲醇作为碳中和手段，称“生物甲醇和e甲醇在过去10年间已成为最具前景的替代能源”。全球第一大航运公司马士基释放出的信号十分明确：“我们需要更多甲醇，请各国生产更多、更便宜的甲醇。”

为实现碳中和，全球航运公司的努力已刻不容缓。自国际海事组织（IMO）制定出十分紧迫的时间表后，相关行动更加密集。国际海事组织在2023年7月举行的第80届海洋环境保护委员会会议上，通过了以“2050年实现国际航运碳中和”为目标的《2023温室气体减排战略》。这将原本“到2050年将温室气体排放量在2008年基础上削减50%”的目标进一步上调。新战略提出，到2030年至少削减20%，到2040年至少削减70%，并在2050年前后实现净排放量为“零”。

航运业部门的碳排放量约为10亿吨，占全球排放量的2.8%。船舶加注的燃料主要是重油、轻柴油和气体油等。航运业面临的课题是必须将这些燃料转向低碳或零碳技术和燃料。为此，行业提出的替代燃料方案包括液化天然气、生物/电子甲醇、氢和氨等。

在诸多替代燃料候选中，被视为最现实可行方案的是甲醇。与竞争性燃料相比，甲醇具有多方面优势。首先，其沸点为64.7℃，凝固点为-97.6℃，在常温和常压下保持液态。与液化点较低的天然气（-162℃）、氢（-253℃）、氨（-33℃）相比，其运输和装卸更为容易。

氨具有毒性和腐蚀性，处理较为棘手，这一点也使甲醇更具优势。因此，有消息称船员更偏好甲醇动力船而非氨燃料船。甲醇排入海水后会溶解于水或被生物降解，不会造成海洋污染，这也是一大优点。与传统船用燃料相比，甲醇还能分别将硫氧化物（SOx）、氮氧化物（NOx）、微尘的排放量减少99%、80%、95%，环保特征突出。

甲醇的温室气体排放量因核算方式不同而略有差异。若仅计算燃料储存在车辆、船舶或飞机等油箱中并燃烧产生能量阶段的排放，即“油箱到尾气”（Tank to Wake）方式，甲醇可实现12%的温室气体减排效果。相反，如采用涵盖燃料开采、生产、运输、燃烧等所有阶段、计算整个生命周期排放量的“井口到尾气”（Well to Wake）方式，则可实现98%的减排效果。也就是说，仅从燃烧阶段来看，二氧化碳等温室气体的减排效果有限，但若将从生产到燃烧的全流程纳入考量，减排效果则十分显著。

在此背景下，全球航运公司和船东正不断增加甲醇动力船舶订单，将其作为实现减碳目标的主要手段之一。根据彭博新能源财经（New Energy Finance）的数据，截至2023年7月，马士基共订造了25艘绿色甲醇动力船舶。台湾长荣海运订造了24艘，中国中远海运和法国达飞轮船（CMA CGM）各订造12艘，韩国HMM订造了9艘。

甲醇（CH3OH）以一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、氢气（H2）为原料生产，本身无色。但根据生产方式不同，可分为灰色甲醇、棕色甲醇、生物甲醇、电子甲醇等。棕色甲醇是将煤气化生产，灰色甲醇则是对天然气进行重整制得。若在天然气重整过程中对产生的二氧化碳进行捕集，则称为蓝色甲醇。清洁甲醇这一概念包括利用生物质或生物气生产的生物甲醇、以绿色氢气和二氧化碳合成的电子甲醇，以及蓝色甲醇等。

迄今为止，甲醇主要以化石燃料为基础生产。所生产的甲醇约70%用于石油化工产业，其余30%用作燃料。甲醇是烯烃、甲醛、氯甲烷、甲胺等的原料。作为燃料，目前甲醇主要用于甲基叔丁基醚（MTBE）、汽油调和、生物柴油、二甲醚（DME）等领域。许多国家允许在汽油中掺混3%至5%的甲醇，中国甚至已有100%甲醇燃料汽车投入运行。

甲醇需求最大的市场是中国，2018年需求量约为5500万吨。以2022年为基准，我国（韩国）的需求量约为200万吨，大部分依赖进口。今后，随着船舶、汽车等领域对燃料的需求增加，甲醇市场也有望大幅扩张。

国际可再生能源机构（IRENA）预测，甲醇市场将从2020年的1亿吨增至2050年的5亿吨，增长5倍。其中，电子甲醇预计达到2.5亿吨，占总量的一半；生物甲醇预计达到1.35亿吨。受各国碳排放监管影响，棕色甲醇和灰色甲醇的占比预计将逐步下降。