现在中国氢气的应用可分为化工、交通、发电以及修建等场景,其中化工领域氢气消耗量占比最高。在化工领域,氢气既可以作为生产质料,如生产甲醇、合成氨等化学品,同时氢气具有还原剂的作用,可用于冶炼钢铁;在交通领域,氢气可作为燃料,通过电化学反应或内燃的方法驱动汽车、船舶及飞机等交通工具,且可实现全历程 “零碳”排放;在发电领域,氢气可作为清洁能源举行发电,作为备用电源;在修建领域,氢气由于具有高热值特点,可用于供热供暖,实现“零碳”供热的效果。凭证中国氢能同盟统计,2022年中国氢气消耗3533万吨,化工领域消耗量占比高达80.8%,其中甲醇(925万吨,26.2%)、合成氨(1107万吨,31.3%)氢气消耗量合计占有总量的半壁山河;其他石化工合计消耗823吨,占比23.3%。
数据泉源:中国氢能同盟
中国甲醇制造以古板煤制法为主,其基来源理为通过煤炭气化获得H2和CO的混淆气,并作为质料气举行反应形成甲醇。在质料气方面,单吨甲醇制取需要2100Nm3标准的混淆气,包括H2 1450Nm3、CO 650Nm3。但煤炭气化形成2100Nm3混淆气中的碳氢比并非理想,H2仅有580Nm3、CO却高达1520Nm3。因此需要变换反应(CO+H20=CO2+H2)将多余CO变换成H2以抵达制造甲醇混淆气的标准,但在变换历程中会副产等量的CO2(约1.71吨/吨甲醇),这是煤制法高碳排的主要缘故原由之一。(详细原理如下图)


从质料的角度看,在古板煤制甲醇的生产历程中,绿氢能介入是变换反应以获得H2的环节。因此通过增补绿氢获得制造甲醇的标准混淆气的蹊径,不但镌汰变换反应煤制氢的碳排放,并且仅需煤炭气化获得650Nm3的CO作为质料气,提高了碳转化率,进一步镌汰了煤炭用量并抵达减排的作用。(详细原理如下图)


以西北地区资源价钱为参考,凭证8个煤化工典范企业制甲醇质料单耗的平均值,依据东方财产2023年6月海内市场质料现货价钱数据。当煤炭价钱在900元/吨左右,电价在0.5元/度时,凭证测算,古板煤制甲醇本钱约为2818.9元/吨,绿氢耦合制甲醇本钱约为4029.3元/吨;若假设绿电价钱降至约0.15元/度时,绿氢耦合制甲醇本钱约为2831.9元/吨,届时与古板煤制甲醇成内情当。(详见下表)

2023年4月25日欧盟理事会正式通过CBAM法案,“碳关税”的出台是为了进一步实现《欧洲绿色协议》制订的碳中和目的。CBAM法案中所涵盖的行业包括化工、玻璃、造纸、炼油、钢铁、铝、化肥、电力、水泥等,现在涵盖的商品包括钢铁、铝、氢、化肥、电力、水泥等。碳关税的过渡期为2023年10月至2025年12月31日,在此时代出口到欧盟的产品需要提交碳排放报告,但无需缴纳用度。思量到2026年欧洲将加征碳税,对中国出口企业来说,全工业链降碳是必需面临的问题,氢也允许为之助力。倘使未来“碳关税”将涵盖更多化工类商品,例如上述的甲醇,绿氢耦合则可能改变甚至降低中国甲醇出口的本钱。依据测算,古板煤制甲醇的二氧化碳排放强度约为2.2吨/吨甲醇,依据新浪财经数据,6月24日欧盟碳税单位价钱为87.5欧元/吨,单吨甲醇碳税本钱约为1501.5元/吨,出口本钱约为4320.4元/吨;同上测算逻辑,绿氢耦合制法叠加碳税的甲醇出口本钱约为4363.7元/吨,本钱与古板煤制法已靠近;假设新能源电价降至0.15元/度时,绿色甲醇出口本钱约为3166.3元/吨,已初备经济性。(详见下表)

数据泉源:新浪财经,凯时官方娱乐咨询团队测算