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海得利兹甲醇水蒸气制氢、高温膜燃料电池产品
文章｜武安君
尊敬的相艳董事长、郭志斌总经理，各位专家、教授：大家下午好！
非常高兴能有机会，来到
大兴国际氢能示范区海得利兹新科技公司
，向专家们学习，跟大家交流。把目前
甲醇能源
的现状定位于：
起飞前的滑行蓄势
，我觉得是比较贴切的。只要大家冲破“黎明前的黑暗”，那么，光明的未来一定会准时到来。对此，我们充满了信心。
不久前，吉利集团董事长李书福在接受央视《对话》节目主持人陈伟鸿的采访时坦言：甲醇汽车相比普通燃油汽车更省钱、更环保，但普及起来不容易。事实上，不仅甲醇汽车推广普及不易，甲醇经济涉及到的其它产业链同样也推广不易，这个让李书福这样的
超级大佬
都感觉不易的甲醇经济到底怎么了？它的难点、堵点又在哪里？有没有破局的办法？今天，带着这个问题，我想与各位做一个探讨，大家各抒己见集思广益，或许能理出一个比较清晰的思路，当然我也会给出一些个人的见解。目的是破解甲醇经济推广应用普及中的一些难题。
一、甲醇经济的概念
甲醇经济的概念
甲醇经济是应对油气能源问题的一条解决途径，以甲醇替代化石燃料作为能源储存、燃料和合成烃及产品的经济。
甲醇经济的概念
最早是由
诺贝尔奖
得主
乔治·安德鲁·欧拉
在1990年提出的。2006年，乔治·安德鲁·欧拉又与
G.K.苏耶·普拉卡西
和
阿兰·戈佩特
共同出版了
《跨越油气时代——甲醇经济》等
相关书籍，进一步阐述了甲醇经济。
将“甲醇经济”键入百度搜索，得到的
智能回答
是：
甲醇经济的优势和应用领域
能源效率和环保性：
甲醇燃料具有比汽油更高的燃烧效率，能够有效减少能源消耗和废气排放，具有较高的环保性。
多样化的应用场景：
甲醇可以作为车辆燃料，替代传统的柴油和汽油；同时，它也可以作为化学原料，减少对石油的依赖，提高国家经济的竞争力。
可再生性：
甲醇可以通过低碳的生物燃料和绿色技术转换而来，减少对化石燃料的依赖，支持可持续发展。
广泛的原料来源：
甲醇可以通过天然气、煤、油页岩等多种化石燃料以及农产品、城市废物、工业尾气等进行生产，具有广泛的原料来源。
甲醇经济的未来展望
随着技术的进步和环保意识的提高，甲醇经济有望在未来的能源体系中占据重要地位。通过优化能源结构，甲醇经济不仅有助于减少对传统化石燃料的依赖，还能促进国家经济的可持续发展和环境保护。
甲醇，特别是由可再生能源制成的绿色甲醇，实在是太优秀了，以至于现代人的
衣、食、住、行
都留下了她的“倩影”。甲醇经济的生态链、产业链的构建，显然可以从
现代人的
衣、食、住、行
等方面
铺展
开来。
衣
从甲醇出发可以合成乙二醇，甲醇还可以合成对二甲苯，也就是大家都知道PX。乙二醇+PX可以生产聚酯。聚酯，大家都清楚的，那就是矿泉水瓶和服装面料，整个产业链都离不开甲醇。甲醇还可以合成醋酸，进而合成醋酸纤维，类似于天然的丝绸。
食
有一种蛋白叫做甲醇
蛋白。它是甲醇通过发酵产生的
单细胞蛋白，可作为人或动物蛋白的补充。单细胞蛋白可用于制
糖、造纸、乙醇、
皮革
、
淀粉
、木材加工等产生的废液来生产，但受原料限制产量太小。在单细胞蛋白中，目前能够工业化大量生产的就是甲醇蛋白，被称为第二代单细胞蛋白。
甲醇蛋白相对于其它单细胞蛋白来讲，具有资源丰富、原料易得、不占耕地且生产不受气候条件影响、可大规模工业化生产、蛋白质量稳定、营养价值高等特点。河南义马集团、宁夏未来能源分别搞了甲醇蛋白工业化项目。
住
谈到住，住也离不开甲醇。当塑料进入人们的生活之后，由乙烯、丙烯建构的世界，人们再也无法拒绝甲醇。以前，
乙烯、丙烯是石油炼化生产的。自从中科院大连化物所的专家打通煤制甲醇制乙烯全流程之后，甲醇的用途可以说是一发不可收。如今，你的房间里到处都有甲醇的倩影。家俱、电器、涂料、床上用品等等。实际上，甲醇简直就是现代化的化身。
行
那就更离不开甲醇了。近几年，由于雾霾肆虐，人们开始崇尚绿色出行。电动车似乎成为一种必然。其实，您只要问一句电从哪儿来？就能搞清是不是真正的绿色。事实上，甲醇才是真正意义上的绿色，而且还是环境友好。
事实上，没有一种能源、化工产品能够像甲醇那样具备阳光、空气、水一样的品质（属性），以至于大化所李灿院士干脆把
绿色甲醇
称之为“液态阳光”。
正因为甲醇有着如此广泛的用途，越来越多的人们开始全面了解、重新认识甲醇。
如今，
甲醇经济在中国的加持之下，单点、单线突破可以说是：比比皆是日新月异。比如，甲醇汽车、甲醇高温膜燃料电池，等等。甲醇经济正在拔地而起，并迅速成长为一颗颗参天大树，必将集中连片最终联接成一片片产业森林。
三、
甲醇经济的困境
尽管甲醇经济已经展现出了美好的前景，但理想很满，现实却很骨感。将“骨感的现实”转变为美好的未来，仍需要克服许许多多的困难，付出艰辛的劳动。否则，不幸倒在黎明前，也不是没有可能。
甲醇汽车在推广普及中
遭遇的难题
，类似于百年前美西方推广汽车时的
“车马大战”。
与当下电商与线下商店较量、甲醇汽车与电动汽车之间的“缠斗”可有一比。也就是说：既有普通消费者思维定势惯性、消费习惯的激烈碰撞，也有传统商家为了维护自身利益所做的“最后挣扎”。多种因素相互叠加交织在一起，构成了甲醇经济
雨后彩虹般
的图景：看上去很美但还稍稍有点虚幻。
当时的伦敦、纽约等大都市，马车已经形成庞大的产业体系。仅伦敦一地就有30万马匹，供应私人、出租马车，公交、有轨马车等交通工具。雇员则除了车夫，还有马夫、马车生产商、马厩员、马粪清理工等将近10万。伦敦当时属世界第一大都市，全城200万人。汽车替换马车将砸掉全城5%人口的饭碗。
汽车对马车而言不只是抢生意，汽车因速度快噪声大，常让马受惊，引发交通事故，市民视为洪水猛兽。美国报纸把汽车称为“魔鬼的车”，欧洲报纸刊登汽车爆炸场面漫画：血肉横飞惨不忍睹，恫吓人们不要乘坐汽车。
此情此景，政府不敢贸然引入汽车。伦敦一位议员说：“我们为什么要用这种吵闹、危险的工具为我们可爱的城市招惹一堆麻烦呢?”
谁能想到，百年前美西方推广汽车时的“车马大战”
，汽车最终能够胜出竟然得益于“马粪”。由此揭示出一个道理，那就是：
创新是很难被自动推广的，因为它注定是要触碰很多既得利益者的蛋糕，而最终说服人们接受创新的，也往往不是新事物有多便利，而是老事物给人们带来的各种烦恼——尤其是在与新事物对比之下凸显出的麻烦。
四、发展甲醇经济的破局之道
1、
建立类似于中国钢铁协会那样的中国甲醇行业协会。首要的任务伋然是向政府游说。
政府公关在甲醇产业的初期发展中非常重要，有时甚至是决定性的。
通过协会这个纽带，
向政府发出自己的声音，
积极向
政府争取各种政策扶持，包括产业投资基金等。
过去的几年，由原机械工业部老部长
何光远、原化工部老专家方德巍（已故）等老专家牵头，
工信部甲醇汽车推广应用专业委员会魏安力秘书长主持，几位元老级的专家一直在做这件事情，主要的工作是在国家层面推动。出台了有关甲醇经济的多个文件。比如工信部八部委文件、最新的文件就是将加醇站纳入基础设施建设范畴，等等。他们身体力行地创建了
《北京甲醇论坛》
，
并且已经成功举办了多期。
同时，抓住一切机会，不顾年老体弱出席各种相关会议，到处奔走呼号宣传甲醇能源（经济）。不幸的是，
今年的十
·
一下午，
沈阳会议之后，
由于过度劳累，
魏安力秘书长永远地倒在了他钟爱一生的甲醇事业上。我们所有从事甲醇产业研究推广的，都应该向他们致敬！
尽管有老专家冲在最前甘做开路先锋，国家层面也出台了一系列政策，但过去的几年，从事甲醇经济的人们依然过得很苦，大家都很迷茫，感觉很是无力。主要原因是一些部委和地方领导对甲醇经济的认知参差不齐。甲醇经济要
冲破
黎明前的黑暗，
必须要有新思路
。我的建议是：
接下来，
《北京甲醇论坛》
要走出论坛办论坛，避免自说自话，相互诉苦式的小圈层议论
。要
大胆地向地方政府主要领导，向听了管用、有话语权的专家学者，包括参与决策的经济学家、政府参事、咨询机构，等等，宣传自己的主张。最近，我发现经济学家李稻葵先生就在不同的场合大谈甲醇经济，这是一个好现象。只有当更多的经济学家，特别是当红的有话语权的经济学家，熟悉甲醇经济，明确甲醇能源在国家能源安全中的地位之后，甲醇经济才能真正被决策层所重视。否则，我们的宣传工作就不能说是到位了。
今年以来，全国有很多地方，针对领导干部群体，搞了《周末大讲堂》。我们搞甲醇经济的同志，要抓住机遇主动出击，主动到《周末大讲堂》讲甲醇经济、讲甲醇产业链生态链，以此推动决策层的同志们提升认知，这一点我是有亲身体会的。去年春节前，我到邯郸经开区讲甲醇产业链招商，许多参会的领导听后感觉受益
匪
浅。事实上，只当领导干部，特别是一把手，他们的认知提升了，才会转变为支持甲醇经济的自觉行动
；
其次是
向资本游说，讲好甲醇经济的发展故事。
介绍甲醇产业的发展趋势、美好前景。搞创业投资的人，也就是做投行的人，包括各级政府的产业投资公司，他们的知识结构多数偏向于经济类，拥有产业类知识结构的人不多，这个状况要改变。由于懂产业的人不多，为了减少失误，他们往往对搞不明白的事情不敢投资。因此，搞甲醇产业研发的，很难从资本市场获得融资。这种状况必须改变。靠谁？靠我们这些懂产业的人去反复游说，这个过程绝不能少。最近的一年，我们看到了一些积极的变化：
吉利醇氢
完成了两轮、
深圳
氢新
科技(深圳)有限公司完成多轮，
海得利兹
完成四轮融资
。
第三是向社会游说。
向
广大消费者介绍甲醇产品独特的优势，这一点是很有必要的。光伏、风电、生物质等可再生能源之所以能源成为现在的支柱产业，与政府持续不断的政策扶持密不可分。没有政府的扶持政策，不可能长大。缺了政府背书，或者背书不够有力，那么，老百姓就会下意识地认为：你不是主流。
要利用各种媒体手段反复宣讲，让全社会家喻户晓。
在这方面，你不要在意
林毅夫与张维迎“关于产业政策的争议”
谁对谁错的问题。
2、
拓展甲醇产业新的应用场景，下决心
把整个甲醇产业链先立起来
。
首先是先立后破。
对于甲醇产业而言，面对“群狼环伺”“
零和博弈”，大家都在拚命争抢一杯羹，这样一种类似于白热化的竞争格
局，
要想立于不败之地，
最
根本的一点，我认为是要“先立后破”。也就是说，
先用灰醇、蓝醇把
整个
甲醇产业链先立起来。然后，一点点的慢慢变绿。如果一上来就把精力全部放在绿醇上，那样甲醇产业很有可能立不起来，很可能会胎死腹中，这一点一定要反复跟生态环境、发改、工信等有关部门，特别是
生态环境的同志
讲清楚。
其次是
拓展甲醇产业新的应用场景。
在大型和特大型钢铁企业中，都有一定数量的烧柴油的火车头。一次加油几千升，污染十分严重。近年来，一直有企业尝试进行新能源改造，我认为：这恰恰是甲醇水蒸气重整制氢新的应用场景，海得利兹可以重点给予关注。除此之外，我们还要研究和拓展甲醇产业链其它新的应用场景。
3、
要抓住甲醇产业链中的几个重要的降本增效环节，千方百计把甲醇的价格降下来。
一是甲醇价格问题。我们国家的
郑商所
有甲醇期货。相对而言，甲醇价格也是比较稳定的。不同的是，国外是天然气制甲醇，比较便宜，国内每年的甲醇进口量约占消费总量的10%，1000多万吨。中国80%的甲醇产能是煤制的，成本取决于煤价，其中配有煤矿资源的甲醇厂商成本较低。这其中，多数是宁夏、新疆、甘肃、陕西的央国企，煤制烯烃是最主要的甲醇消耗领域，甲醇作为中间产品并不对外销售。
吉利集团李书福，这个人很了不起。但我的分析是，一开始他是不打算制备甲醇的。他可能想：我就是一个造车的，要制备什么甲醇？然而，实践下来，他不得不做，他要是不做，那么他就没有绿色甲醇的定价权乃至话语权，他就会永远受制于人。同时，
他的
绿色甲醇的人设
也立不起来。因此他必须要谋篇布局先人一步。于是，先有了冰岛的催化剂，然后就有了安阳市顺成化工的CO2加氢制甲醇，再后来就又有了内蒙的阿拉善，1—2亿吨的绿色甲醇产业布局。李书福显然是要再造若干个“绿色大庆”。
相反，甲酸，因为没有人去做全产业链，特别制备端的事情。因此，甲酸的国际国内产能很小，始终成不了大宗化工商品，以至于价格居高不下。瑞士洛桑联邦理工学院从事甲酸催化剂工作的教授都放弃了。结果是围绕甲酸的研发始终无法像甲醇那样大规模地进行。2015年前，长春应化所就做了直接甲酸燃料电池，2015年之后就没了下文。
事实上，甲酸的价格是完全有可能降下来的。甲酸羰基合成只需要CO，不用氢气，省去了制氢的烦恼。甲酸还可以作为载氢物质，因而是一个很有前途的化工产品。令人惊喜是，石横特钢勇敢地迈出了第一步，中科大、攀钢研究院也在搞CO2制甲酸中试，厦门大学固洛濮科技则搞成了甲酸制氢撬装设备。
从某种意义上讲，甲醇产业是幸运的。国内有那么多的研究机构在做甲醇产业链的研究，尽管大家做得都很辛苦。
甲醇产业链成败的关键在于：在制备端，我们能否把甲醇的价格进一步降下来，把相对于天然气的优势凸显出来。换句话说就是，把氢气的价格降下来，这一点是事关我国能源自主可控的大事。
最近，我们在帮吉利醇氢做些事情。对方告诉我们，他们在选择重申卡时，面临着天然气重卡的冲击。面对二手天然气重卡，在CO2碳税纳入交易之前，甲醇重卡的运营优势不是太明显。怎么办？恐怕还得从制备甲醇端入手，降低甲醇的制备成本。
于是，一番排查之后，我们又想到了钢化联产。把钢铁企业的高温余热资源、废气废渣资源等协同起来。在挖掘钢铁企业流程内“以碳降碳”的降碳潜力的同时，把甲醇等化工产品的成本降下来。
今天我要重点介绍的是：高炉煤气制氢制醇。
利
用高炉煤气制备甲醇需经两步。
第一步是高（转）炉煤气变换制氢。
将高炉煤气和转炉煤气经除尘、除氯离子、加压后，导入变换炉；高（转）炉煤气中的
CO
在变换炉内与水蒸气发生化学反应，生成
H
₂
和
CO
₂
，这一过程被称为
变换反应
，与煤气发电相比不增加碳排。经过变换反应后，气体组分中只剩下分离难度
较小的
H
₂
、
N
₂
和
CO
₂
三种气体，同时处理难度较大的有机硫
COS
转化为
H
₂
S
，得到了协同处理。邯郸市年产铁约
4000
万吨、粗钢约
4000
万吨。按照吨铁
1500m³
高炉煤气、吨钢
120m³
转炉煤气测算，最多可制得氢气约
150
万吨（当前价值约
525
亿元）。
第二步是用氢气制备甲醇。
可采用两种技术路线：第一种是
CO
加
H
₂
路线，可制备甲醇
1200
万吨，固碳
1650
万吨；第二种是
CO
₂
加
H
₂
路线，可制得甲醇
800
万吨，固碳
1100
万吨。有资料显：
2023
年我国甲醇产能约
1.1
亿吨。上述设想若能实现，
邯郸将成为全国较大的甲醇生产基地。
高炉煤气制氢制醇成本的核算。我们曾经委托杭氧股份和北大先锋分别对高炉制氢采用深冷和变压咐的方法进行成本核算，以10万M3/h气量，电价按0.68元为例进行测算，结论是：H2成本分别为1.15元/M3、1.1656元，
其中电费占比分别为40%和35.1%
；倘若电价改为可再生能源光伏风光等，电价按0.3元计，则制氢成本为0.89元、0.937元，如果采用离网制氢，那么电费极有可能进一步降低。主要耗电工序为变换工序高炉煤气加压（4.0MPa）能耗。
由于高炉煤气采用先变换再分离的办法，CO2经过了一次富集，因而捕集分离的成本大大降低，据测算成本低于60元。
接下来，我们把分离出来的H2、N2 和CO2分别进行处理：制甲醇或合成氨。高炉煤气制合成氨和尿素，福州大学江莉龙教授团队在搞。如果直接制取甲醇，采用吉利在安阳顺成化工的工艺，那么元素利用率稍低，只有75%。我们建议采用
泽玛克CO2高效还原熔渣气化炉
工艺，
该工艺技术及装备已经在邢台建滔80万吨醋酸项目成功应用。
我们打算进一步研发，把泽玛克CO2高效还原熔渣气化炉制成的高温CO气体返回高炉，代替热风炉进行炼铁。同时，把钢铁流程中的其它高温热源与之耦合起来，作为熔渣气化炉的热源。
如此一番操作下来，高炉煤气制氢制醇成本极有可能控制在1500元左右，基本与天然气制取甲醇的成本相当，因而极具市场竞争力。到2050年，我国仍然有8亿吨钢铁产能，可作为钢化联产的后盾，那么钢化联产制取的甲醇将在很长一段时间内保持成本优势。欢迎有识之士参与这项宏大的降碳工程。
高炉煤气制氢制醇需要创新的点位还有很多，
变换工序中的高效催化剂研发、低成本
气体分离等等。比如，在制取甲醇时，我们能否找到一种从高炉煤气中低成本分离N2的方法，避免N2作为无用气在反应器中的无效循环。当然，如果是制取合成氨就不存在这个问题。毕竟合成氨也是能源产品。
当前钢铁行业遭遇寒冬，许多钢铁企业在忙着转产品种钢。我们的建议是：另辟蹊径，找到您的企业具有绝对成本优势的路径，否则不要轻谈转产，转过去就会
把现金变成设备、变成库存，身子骨就更是弱不禁风了
。而跨界融合的钢化联产，应该是另外一番风景。晋南钢铁乙二醇，石横特钢钢化联产生产甲酸钙的作法值得借鉴、肯定。
4、抓住痛点
持续不断地进行技术创新，特别0到1的创新。
仍以钢铁为例。
固体氧化物燃料电池（SOFC）固体氧化物电解池（SOEC）肯定是必选项。把两者耦合起来。高炉煤气先通过SOFC发电，协同CO2捕集。然后，将所发电能作为SOEC的电源，通过SOEC电解水蒸气和CO2制合成气，基本思路就是这样。固体氧化物燃料电池（SOFC）固体氧化物电解池（SOEC）耦合最大的优势：
一是发电效率高，
可以达60%，甚至于更高；
二是可以协同CO2捕集
，
使得CO2捕集成本较低；
三是直接利用钢铁企业的高温余热，可以降低电耗约30%
。固体氧化物燃料电池（SOFC）固体氧化物电解池（SOEC）目前最大的问题是：单体规模还太小，公开报道的国内最大的SOFC是百千瓦级，国外最大模组是兆瓦级的。
7月份，思伟特成功签订宝山钢铁股份有限公司30kW撬装式CO2和H2O共电解制还原气平台。东方锅炉在四川德阳正在进行5MW以上的化学链制氢试验。这些前沿技术距离钢铁企业的场景，动辄十万、数十万的气体流量，还有很长的路要走，但是对于低成本制备甲醇十分重要，我们可以重点给以关注，有条件时可以积极参与或参股。
甲醇是不是新能源？刚刚过世的魏秘书长很纠结，生前他与
车佬道
一起做过很多很多的视频。吉利集团的李书福也很纠结，各种场合都在谈。然而，有关方面保持的态度则始终是：
谨慎的支持，有时候您看到的文件，那真是惜“字”如金。
什么时候官方态度才会有一个大的转变呢？我的回答
是：当甲醇汽车保有量达到10万辆、30万辆、50万辆甚至于100万辆的时候，一切的一切就都变了。
与其抱怨不如先做大做强。于是，吉利李书福们针对一些人对甲醇汽车的诟病，与华中科技大学一起搞了“吉利碳仓”技术，把甲醇重卡排放的CO2重新收集起来，实现了CO2的反复循环利用，而甲醇重卡则实现了真正意义上的零排放。某种意义上
可以说，李书福针对甲醇的两大举措：1—2亿吨绿色甲醇布局和吉利碳仓技术都是被逼出来的创新。
现在甲醇产业、甲醇能源（经济）正处在爬坡过坎的关键时期，起飞前的滑行也许还要一点时间，但
冲破黎明前的黑暗，然后一飞冲天则又是肯定的。让我们共同努力吧！
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