摘 要：在“双碳”目标提出后，甲醇燃料作为清洁能源，受到船舶行业的重点关注，推动了船用甲醇燃料的快速发展。本文通过对船用甲醇燃料应用背景进行概述，分析了船用甲醇燃料的优劣，剖析了甲醇在船舶燃料中的应用现状，并对甲醇资源获取渠道、定价机制等作了阐述，提出了船用甲醇燃料市场布局策略，为船用甲醇燃料企业发展提供参考。 

关键词：甲醇；船燃；市场调研

甲醇作为船燃的可替代清洁原料，具有较为广阔的市场空间，也是传统船用燃料的最佳替代品。国际海事组织（IMO）计划，到2030年国际航运碳强度降低40%，到2050年降低70%，到2050年国际航运温室气体年度排放总量比2008年至少减少50%。我国政府更是积极响应国际航运减排计划，提出碳达峰和碳中和目标。

一、船用甲醇燃料应用背景

2018年4月13日，国际海事组织MEPC72会议通过了关于减少船舶温室气体排放的初始战略（MEPC.304（72）决议），首次提出减少国际航运的温室气体排放总量，并确定了以下目标：到2030年，国际航运碳强度（单位运输量的二氧化碳排放）较2008年水平降低40%，到2050年降低70%；到2050年，国际航运的温室气体年度排放总量比2008年减少50%。全球主要航运公司也纷纷制定温室气体减排和碳中和目标，规划脱碳减排路径。

当前，全球主要航运公司的碳中和目标有意或无意地设定在2050年，与西方发达国家的国家承诺碳中和时间保持一致。一些气候激进型航运公司将该目标更加提前，如赫伯罗特（HapagLloyd）2045年达到碳中和，马士基（Maersk）2040年温室气体实现净零排放，更有甚者如Berge Bulk设定目标2025年碳中和。中国自提出“3060”目标以来，主要航运企业中远海运和招商局在2022年分别宣布了碳中和目标。以在2050年达到航运碳中和目标计算，从2026年开始，船舶营运碳强度指标CII的年度目标削减将更加严格，从目前的每年2%降至6%以上。基于这种情况下，航运需要改变传统的燃料，促使船用甲醇燃料得以大规模使用。

二、船用甲醇燃料优劣分析 

甲醇在常温常压状态下表现为无色、易燃、易挥发、有刺激性气味的有毒液体，对活泼金属有一定腐蚀性。甲醇用途广泛，常用于生产甲醛、醋酸等有机化工产品，也被视为清洁能源用于船舶内燃机的燃料。

（一）优势 

1.甲醇在常温常压下为无色液体，不需要低温或高压存储，比液化天然气、氨和氢燃料更容易储存和处理。 

2.甲醇的闪点低，容易燃烧。在所有液体燃料中，甲醇的氢碳比最高，与传统燃料油相比，这种关系会降低燃烧产生的二氧化碳排放量。此外，燃烧不会产生硫化物，完全符合IMO对于硫氧化物的排放标准。另外，天然气制备的甲醇与柴油相比，在生命周期内温室气体排放量减少了5%—15%，同时可以立即减少SOX，NOX和颗粒物。甲醇的每千瓦时油耗比柴油低2%，由于发动机设计实现了高燃烧率，因此发动机腐蚀和燃油滑转不是问题。

3.甲醇在需氧和水生环境中都易于生物降解。在地表水中的半衰期为1到7天，如果发生泄漏或溢出，对海洋环境的影响较小。

（二）劣势 

1.甲醇单位体积的能量密度为15.7MJ/L，不足传统船用燃料油的50%。甲醇是一种低能量密度的燃料，这就意味着相同功率的输出需要更多燃料。甲醇的体积能量密度比柴油低约2.5倍，要获得与柴油相同的体积能量，储存容器体积必须扩大至原来的2.5倍，或者使用现有舱柜，运输距离将减少50%。 

2.甲醇具有较强的挥发性和刺激性，有较强的毒性。对人体的神经系统和血液系统影响最大，经消化道、呼吸道或皮肤摄入后会产生毒性反应，甲醇的蒸汽能够损害人的呼吸道黏膜和视力，对人体造成伤害。 

3.甲醇对铅、镍、铸铁等有色金属产生腐蚀，会影响到内燃机、管路和储存舱柜中这些材料的使用。

三、甲醇在船舶燃料中的应用现状分析 

（一）使用情况 

目前公认的世界上第一艘以甲醇为燃料的商业船舶为瑞典渡轮公司StenaLine旗下的Stena Germanica轮，这是一艘21年船龄、240米长、可容纳1500名乘客和300辆汽车的大型渡轮，于2015年经过改造成为甲醇双燃料动力船舶。但这艘船的成功实验，并未带动起甲醇燃料在航运业的广泛应用。这之后的很多年，也没有再出现另一艘使用甲醇燃料的大型轮船。但是这艘船的存在，却为甲醇燃料生产商订造甲醇燃料的船舶坚定了信心。

（二）市场需求

截至2021年底，目前将甲醇作为船舶加注燃料的船型，全球仅有6艘，分别是Methanex全资公司Waterfront航运公司、日本邮船（NYK）集团、江龙船艇科技股份有限公司。其中，大多为甲醇和燃料同时使用的船舶，并非纯甲醇燃料船。根据不完全统计，2021年，全球甲醇应用于船舶加注燃料行业，每年消耗甲醇规模约在5万吨左右，整体消耗量较少。影响甲醇应用在船舶加注行业的主要阻碍是技术问题，其中包括甲醇发动机的研发和甲醇作为混合动力的应用技术等，以及港口供应能力、其他能源发展势头等。

2022年，甲醇动力船舶的新造船数量大幅增加。据统计，2022年新接订单中绿色动力船舶市场份额（艘数计），从2021年的26%提升至2022年10月的42%，运力计占比则升至56%。虽然采用的绿色动力形式仍以LNG与传统燃料的双燃料动力居多，但2022年新成交甲醇动力船舶明显增多，仅10月当月全球成交18艘采用甲醇动力船舶，均为大型集装箱船。截至2022年10月底，全年已经有41艘新造船采用甲醇动力，使甲醇动力船舶的在建数量达到61艘。另外，在建船舶中还有57艘船舶预留了甲醇燃料改装设计（Methanol-ready）。这样估计，随着以上新船的逐步交付，2025—2026年，甲醇需求将达到200万吨/年。

四、甲醇资源获取渠道分析

（一）制取方式 

甲醇主要通过化石燃料（天然气或煤炭）制取，国内主要通过煤制甲醇制取，而国际上则主要通过天然气制取。

目前，世界市场上主要存在以下四种甲醇：从天然气中提取的灰色甲醇；从天然气中提取的蓝色甲醇与碳捕获和存储（CCS）相结合；生物原料制备的生物甲醇；以及从可再生电力中提取的电子甲醇。而后两种甲醇被视为绿色甲醇。截至2021年，全球甲醇产能16429万吨。中国甲醇总产能达到9644万吨。中国甲醇产能在全球总产能的占比不断提高，截至2021年底，中国甲醇产能占全球总产能的60%。其中，国内西北地区为甲醇主产区，占比超过50%。从原料来源来看，国内甲醇主要从天然气、煤炭、焦炉气制取，其中煤制甲醇占比较为稳定，约占76%。但以上天然气及煤制甲醇并不属于航运脱碳中的绿色甲醇。

当前，真正能实现零碳排放的只有氨燃料和氢燃料，而这两种燃料在技术层面目前依然无法高效应用到远洋运输船舶。其他燃料诸如LNG、煤制甲醇或LPG燃烧依然产生二氧化碳排放。但绿色甲醇依据的原理是从大气中捕获的二氧化碳做原料，通过绿色能源生产，最终燃烧后即便依然有二氧化碳，也是原本存在于大气中，从而可以实现碳中和。当前，认证这些燃料的减排潜力，需要遵循全生命周期温室气体/碳强度排放导则（LCA导则）。生命周期评估（LCA）方法也是指对船舶从燃料生产到最终使用（Well-to-Wake）的温室气体排放进行评估。而正是有了这一导则，绿色甲醇则在实质意义上成为“零碳燃料”。而没有这一认证，IMO依然将LNG及煤制甲醇视为一种较高碳排放的燃料，并难以在主要发达国家得到认可，享受税收优惠等政策。

（二）绿色制取方式 

甲醇分子结构简单，利用二氧化碳制备甲醇，过程也较为容易实现，因此甲醇是从二氧化碳还原中获得的理想产物之一。目前研究的较多的二氧化碳制甲醇的技术路线分为：（1）二氧化碳电催化还原制甲醇；（2）二氧化碳加氢制甲醇。其中，二氧化碳电还原制甲醇工业化尚存一些关键性挑战，相比之下，二氧化碳加氢耦合电解制甲醇被证明是最具可实施性和规模化的路线。二氧化碳的电催化还原反应是指通过电极提供能量将二氧化碳还原为一氧化碳，再转化为其他化学产品的反应。由于其易于控制、易于受利用电解质、系统紧凑、易模块化的特点而备受关注。

二氧化碳电催化制备甲醇面临问题：（1）二氧化碳电还原反应条件比较苛刻，需要非常高的能量和极具活性的催化剂；（2）因为反应能量较高，容易引发副反应和分解反应，转化率不高，产物包括甲烷、一氧化碳、甲酸、草酸及其盐、甲醛、乙烯等；（3）目前二氧化碳还原反应还没有找到稳定性较高的催化剂。

二氧化碳加氢反应过程简单，工艺日趋成熟。其反应原理是以氢气和二氧化碳为原料反应制备甲醇。二氧化碳和氢气在多原子金属簇催化剂表面吸附，逐步转化为气态的甲醇。其中，所使用的催化剂多为Cu-Zn-Al体系。该过程的本质是将可再生能源的能量存储在燃料甲醇中，使能量便于储存与运输，提升化学能的利用率。通过绿色化学反应产生的甲醇可在一些领域替代传统化石能源，壮大我国清洁能源产业，提升能源多元化保障能力，有助于双碳目标实现。二氧化碳加氢制甲醇相比于传统的合成气制甲醇，需要多消耗一分子的氢气。世界能源理事会将氢气分为三类：通过化石能源制备的“灰氢”、通过化石原料制备同时使用碳捕集碳和碳封存技术制备的“蓝氢”、使用可再生能源制备的“绿氢”。其中，灰氢的制备伴随着二氧化碳的排放；蓝氢的制备虽引入了低碳技术，但无法彻底避免二氧化碳的排放；只有绿氢，才是真正实现零排放的制氢方式。不同制氢方式产生的碳排放量不同，若要实现真正的减碳，在二氧化碳加氢过程中应当使用绿氢。

考虑碳排放成本，二氧化碳加氢制甲醇相比煤制甲醇的经济性逐渐显现。目前国内尚未开始征收碳税，但是中国目前已经开始试点交易碳排放配额。目前煤制甲醇过程中，生产一吨甲醇的二氧化碳总排放量为3.85吨，其中包括2.06吨的工艺排碳。而二氧化碳和绿氢结合制甲醇，不仅不产生工艺排碳，反而会消耗二氧化碳作为原料，实现每生产一吨甲醇减排二氧化碳至少1.375吨。若不考虑加工过程的碳排放（能源消耗），仅工艺端而言，二氧化碳和绿氢结合制甲醇相比煤制甲醇可减少碳排放3.44吨。按照2021年12月10日全国碳市场碳排放配额（CEA）收盘价42.69元/吨计算，则减排的二氧化碳价值147元。国际货币基金组织预测，为实现2030年2摄氏度的控温目标，每吨二氧化碳定价应在75美元左右，若按此计算，则二氧化碳和绿氢结合制甲醇相比煤制甲醇所减排的二氧化碳价值可高达1677元，那么长期来看，二氧化碳和绿氢结合制甲醇的优势将越来越明显。

（三）产能分布 

截至2021年，全球甲醇产能16429万吨，中国甲醇总产能达到9644万吨，产能占全球总产能的60%。其中，国内西北地区为甲醇主产区，占比超过50%。中国进口甲醇1121万吨，同比2021年1300万吨下降38.96%，这主要是因为国内产能的逐渐增加。从进口国来看，2021年，从伊朗进口445万吨，占比40%；阿曼进口241万吨，占比22%；新西兰进口109.2万吨，占比11%；沙特进口105.65万吨，占比10%；委内瑞拉进口65.26万吨，占比6%；剩余从文莱、智利、印尼、卡塔尔进口。

五、船用甲醇燃料市场布局策略

甲醇作为船燃的可替代清洁原料，具有较为广阔的市场空间，也是传统船用燃料的最佳替代品。它不含氮氧化物和硫，PM排放量很低，而生物甲醇和电甲醇等绿色甲醇则可以帮助船东实现IMO2050年温室气体排放目标。因此，提前布局甲醇加注市场，抢占市场先机，建议从以下几个方面进行前期准备： 

1.甲醇加注资质的获取。甲醇加注应该获取相应的行政许可，即加注资质。目前，对于新能源，国内并没有法律法规明确承认已有船加油牌照，企业可以进行加注甲醇等新能源。从舟山市商务局了解的信息是，舟山将不会单独针对甲醇等船燃加注新品种颁布新的牌照，而是将保税船燃加注牌照中《成品油零售经营批准证书》中“国际航行保税油”供应内容变为“国际航行保税燃料供应”，从而扩大可供种类的外延。

2.资源来源：短期来看应以海外进口资源为主，长期看应该发挥国内生产的成本比较优势，引导炼厂生产绿色甲醇，参考低硫燃料油，打通绿色甲醇出口退税流程，在全球低碳航运发展趋势中占得先机。甲醇应与低硫燃料油等传统供应品种一样。 

3.仓储设施：目前，舟山本地如中化兴中油库均可以具有存储化工品资质，市场上储罐较为丰富。另外，需要油库在海关系统中添加相应的物料品名，以实现海关对供油企业的出入库监管。 

4.加注驳船：参考目前低硫燃料油加注驳船租赁方式，对市场已经正在运行的内贸运输化工品船，参考相应国家的指标参数进行改造，前期以租赁为主。待市场成熟并稳定后，逐步打造属于中国石油自有的甲醇加注驳船。 

六、结束语 

在市场经济发展中，水运交通方式更加受到社会公众的关注，但是其传统燃料容易造成巨大的污染，给生态环境带来严重影响。为实现双碳战略目标，应当加强甲醇燃料的使用，并且结合船舶使用要求，对甲醇燃料生产、市场定价、销售及运输方式等进行明确，才能推动船舶运输的可持续发展。