本文首发于微信公众号:概念爱好者
本文完工于:2021年9月29日
前言:前两天「人工淀粉」刷屏了,一直有乡亲希望我能梳理下,安排!
本篇目录
1.事件背景
2.认识净零甲醇
3.净零甲醇的作用
4.相关上市公司
PS:重点内容加粗显示,方便加快阅读
一,事件背景
我国天津工业生物技术研究所、大连化学物理研究所等研究机构 的研究者 TaoCai、Yanhe Ma 等人及研究团队实现了以二氧化碳、 氢气为原料,最终到淀粉的人工合成。这是全球视野内,合成生物学的颠覆性进展。
昨天网上对此已经铺天盖地报道了,戏称日后“喝西北风”都能饱。但这不仅仅是能够合成淀粉,对于碳中和、环保,新能源车,意义都极其重大,对此下面我详细说。
二,认识净零甲醇
1.人工淀粉的意义
淀粉的高效人工合成,也可以节约土地、水源、农药、化肥,甚至为未来的星际探索提供碳基能量。并且不仅如此,人工合成淀粉的第一步反应是氢-二氧化碳合成甲醇。考虑到零排 放氢的来源,只要甲醇合成具备综合竞争力,该研究结果就可以 提供“电致燃料”的有效技术路径,并助力能源革命进程。比如,通过成产出净零甲醇,来实现CO2的零排放。
2.认识净零甲醇
所谓「净零」,就是没有排放多余的二氧化氮。原本甲醇是通过植物发酵制造,然后燃烧就会生产出CO2。这样就形成了多余的二氧化碳,排放到了空气中。但净零甲醇的制造,本身就是利用空气中的CO2,与H2一起合成了甲醇,即便燃烧后排放出来的是CO2和水,也不会增加新的CO2,实现了CO2的净零排放。
三,净零甲醇的作用
1.“净零”甲醇用于长时间储能:源网荷储的关键拼图
1)纯电市场爆发
纯电动、氢燃料电池车型具备了用能环节净零排放的潜力,其中能效更高、基础设施建设相对更完善、成本降低更明显、产业链配套更完备的纯电动车型总体上迎来了爆发的市场需求。经历了 2019 年下半年、2020 年开局疫情的不利局面后,新能源汽车产业继续迎来高增长局面,月度销量屡创新高,2021 年销量规模超过 300 万辆是大概率事件;全年市场份额有望冲击 15%,部分月份销量规模有望突破 20%。
2)插混车型占据一定地位
《新能源汽车产业发展规划(2021-2035 年)》估计,至 2025 年我国新能源汽车销量占比将达到 20%(事实 上可能超预期);《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》估计,2030-2035 年,纯电和插混车型销量占汽车总销量 的一半以上,其中纯电车型占据绝对主流地位。由于,技术上的限制,电池在低温下的工作状态不佳,因此插电混动,将是纯电车的重要补充,尤其在低温地区。插混车型的馈电状态百公里油耗也已经非常低,如比亚迪 DMi 平台产品可实现 4L 以内的油耗。
3)技术问题有途径解决
生物燃料油品相对昂贵;“净零”甲醇在合成过程中可以发挥碳捕集作用,其催化剂、反应过程和能量利用效率等如前所述具备低成本工艺实现的 能力。甲醇较强的腐蚀性、冷启动难度等工程技术上可克服,吉利汽车即有相关技术储备;甲醇热值相对较低动力性一般的弱点也可以由插混电池包加以补足;如果甲醇燃料电池取得技术突破(和氢燃料电池类似,考虑 寿命、质量/体积能量/功率密度、成本等指标),“净零”甲醇也可以作为甲醇燃料电池插混(增程)车辆的离网能量源。以纯电动为主体,“净零”甲醇插混车辆为辅助产品的车辆结构,有可能实现乘用车领域的全生命周期净零用能。
4.“净零”甲醇用于长时间储能:源网荷储的关键拼图
可再生能源电力规模爆发将是碳达峰和净零排放目标得以实现的核心条件。我国具备丰富的风、光可再生 能源资源。据发改委能源所等研究,我国年太阳辐射超过 5000MJ/m2,年日照小时数超过 2200 小时的土地面积 占全国土地面积的 2/3,安装 2500GW 光伏发电设备仅需要 8 万平方公里土地,占中国国土面积的 0.8%。同样据估算,在中国所有风力资源超过 300W/m2 的地区中,100 米高度的陆上可用风能总储量约为 3400GW;在水深 5-50 米的海域中,100 米高度海上风能资源总量达到 500GW。
但是,光伏、风电等可再生能源的波动性、间歇性相当程度上阻碍了其和负荷的有效匹配,提高了高比例 大规模并网的难度。 对光伏而言,日内出力受到日照条件、天气影响;更长时间尺度的出力具备一定规律性,但仍不稳定。夏季和冬季的发电特性区别明显。
为了高效、完备地消纳可再生能源电力,储能系统需要在不同时间尺度上具备平滑可再生能源出力、使其 和负荷相匹配的能力。当前,我国和全球通过电化学储能、抽水蓄能等技术手段发挥星期级别以内的储能作用。
将时间尺度拓展至季节级别,跨季节的储能仍有相关需求,如将夏秋季节的光伏电力、水电存储至冬季再 发挥调峰作用、供热等。可以看出,不同季节的能源结构有比较明显的区别,而且也还需要部分天然气、生物燃料等碳基能源。
而如果,用“净零”甲醇,把电力转化为甲醇存储,能量密度高,存储时间长。就能作为与锂电、抽水储能之外的重要的补充。
四,净零甲醇相关上市公司
副产氢气、甲醇利用角度,具备工业副产氢资源的企业,具备插混、甲醇发动机技术储备 的企业。
卫星石化(002648.SZ)目前拥有乙烷蒸汽裂解、PDH产能分别为125、90万吨/年,预计2021年副产氢气11.1万吨。公司未来乙烷蒸汽裂解、PDH产能将扩产至250、170万吨/年,副产氢规模也将随之增加。
东华能源(002221.SZ)目前拥有国内最大PDH产能180万吨/年,预计2021年副产氢气8万多吨。茂名一期(I)项目(60万吨/年PDH、40万吨/年PP)计划于2022年年底投产,一期(II)项目(60万吨/年PDH、2*40万吨/年PP)预计于2023年投产。
滨化股份(601678.SH)寻求转型发展,碳三碳四综合利用项目正按部就班进行,其中60万吨/年PDH装置建设进入冲刺期,目前总体进度完成近90%。项目投产后将新增产品氢气、丙烯、叔丁醇等,公司成长空间有望快速打开。
美锦能源(000723.SZ)目前拥有焦炭产能715万吨/年,与氢能板块构成强协同效应,使得公司发展焦炉煤气制氢和加氢站方面具有得天独厚的优势。目前公司已形成“膜电极MEA-氢燃料电池电堆-氢燃料电池动力系统总成-整车制造+加氢站”较为完整的产业链,未来随着公司600万吨/年焦炭项目建成投产,氢能业务有望进入快速发展期。
后记
以上是我自己研究的方向和思路,也就是和大家一起分享下。
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