氫能源不只是氫氣，也可以是液態氫化合物——甲醇，也可以是固態氫化合物——氫化鎂。比例關系甲醇 CH3OH（分子量 32），與水 H2O（分子量 18

氫能源不只是氫氣，也可以是液態氫化合物——甲醇，也可以是固態氫化合物——氫化鎂。

比例關系

甲醇 CH3OH（分子量 32），與水 H2O（分子量 18）反應，可以得到二氧化碳 CO2 和 3 個氫氣 H2。反過來就是二氧化碳與 3 倍氫氣可以得到甲醇和水。

單以甲醇為分母，按質量的得氫率為 3*2/32=18.75%，比氫化鎂 15.2% 的得氫率要高。甲醇與水 1:1 混合，甲醇質量比例為 32/(32+18)=64%，此時得氫率為 3*2/(32+18)=12%，也還不錯。

氫制甲醇，每 0.1875 公斤氫，可以得到 1 公斤的甲醇，同時消耗 1.375 公斤二氧化碳，生成 0.5625 公斤水。按分子量來說，是 6 公斤氫氣，32 公斤甲醇，44 公斤二氧化碳，18 公斤水。

甲醇密度 0.79kg/L（制氫量 18.75%），70MPa 高壓氫氣密度 0.0394kg/L，算下來甲醇體積含氫量是高壓氫氣的 0.79*18.75%/0.0394=3.76 倍。提供相同質量的氫氣，甲醇重量是氫氣的 32/6=5.33 倍，但是體積只需要高壓氫氣的 1/3.76=26.6%，小非常多。而且甲醇可以常溫常壓密封保存，優勢是相當明顯的。

甲醇能源使用方式

甲醇與水的混合溶液，適合甲醇制氫站，生成的氫氣在別處消化，所以制氫需要獨立供水，可以加水預混合。商業級甲醇制氫設備已經挺多的了。

甲醇也可以直接發電，比如目前有 5G 基站已經使用無人值守甲醇發電，當前優點是甲醇偷了也沒有地方銷贓，囧。

純甲醇的氫燃料電池終端，少量甲醇與水生成二氧化碳和 3 份的氫，氫與空氣中的氧發電后生成 3 份水，取 1 份水可繼續參與制氫，實現水的循環利用。車載級甲醇重整制氫與燃料電池系統已經實驗成功，不過推廣就不知道什么時候了。

甲醇內燃機雖然也是一個候選項，作為增程器的熱效率 40% 多，偏低，不過機器成本也較低。但長期來看，產業前景應該不明朗，畢竟內燃機投資都大幅下降，甚至快斷層了（比如歐洲）。

甲醇的熱值比汽油低一半，為了達到同樣的續航，油箱也會大一倍，但也比高壓氣罐好太多了。氫化鎂固態儲氫的體積能量密度就好很多了（但固體不適合靈活加注，得采取固態儲氫罐的形式）。

汽油加油站升級為甲醇加注站的成本相對較低（50 萬），新建也只需要 100～300 萬，不像氫氣站那么昂貴。（甲醇汽車試點推廣9年：加注站仍靠補貼生存，已有多家企業放棄研發_騰訊新聞）這是有利于甲醇汽車推廣的。

產業規模

2022 年中國甲醇產能一億噸，其中大部分是化石能源制甲醇。實際甲醇用量 7000 多萬噸，規模還是相當龐大的。按 2060 年 4000 萬噸交通運輸用氫的規模，用甲醇替代需要 2 億噸，可以說是潛力比較大的。

有報告說綠氫成本低到 6 毛每度的級別，氫制甲醇成本對煤制甲醇開始有競爭力（二氧化碳加氫制甲醇有望迎來產業化）。光伏的規模擴大與成本下降，綠醇應該也是水到渠成的事情。不過當前的灰色甲醇的成本其實也不高，替換汽油甚至不需要等到綠醇普及。當然也會有人懷疑，綠電->氫氣->甲醇->運輸->氫氣的轉換次數太多，效率太低。雖然目前我沒算過，不知道具體有多低，但總的來說，能存下來的能源才是能源，存不下來就沒有收益（存甲醇總比存氫氣來得容易）。

甲醇當前主要公路、鐵路和水路運輸。理論上甲醇管道運輸成本低，但投資高，對規模要求大。

國內已經百萬噸級甲醇管道（全國首條長輸甲醇管線工程主體焊接貫通），相對當前純氫管道數萬到十萬噸級別，運量高出很多。即使考慮到甲醇與氫存在 5.33:1 的質量比例，也是運量更大的。相對于天然氣管道摻氫，整個天然氣管道也是可以直接改為甲醇管道的。有一些建議是建設千萬噸級的西醇東送管道，長期來看應該是可行的。

總的來說，甲醇是一個可能更容易被接受的可再生液體燃料。

參考：