中科院天津工业生物团队首次将二氧化碳合成淀粉的路线打通，整个路线需要经历11个步骤：分别是：将二氧化碳合成甲醇，将甲醇合成甲醛，将甲醛合成二羟基丙酮，再进一步合成磷酸二羟丙酮，后续的步骤为3-磷酸甘油醛、5原子氧环、葡萄糖骨架，最后聚合成淀粉。在不久的将来，通过空气中的二氧化碳合成淀粉，将会对全人类的生存和发展都将带来质的飞跃，或将成为改变人类探索世界方式的关键技术。

从二氧化碳合成淀粉的11个步骤来看，虽然最后得到了淀粉，但用合成气制甲醇成为了关键环节，无独有偶，就在2021年11月初，瑞士苏黎世联邦理工学院的工程师们展示了一项碳中和技术，他们的装置从大气中捕获二氧化碳和水，并使用太阳能，将其转化为合成气，然后再将合成气转化为燃料油，最后变成了推动汽车运动的关键燃料。

以后喝西北风也能开车了！具体是如何实现的？

第一步，将从搜集的空气中进行碳捕捉，通过特殊的吸附材料和气体压缩循环过程，从空气中分离出二氧化碳和水。这个装置的结构有点像是空调和空气净化器的结合体，每天能够从空气中提炼出大概8公斤的二氧化碳和30公斤的水。

并且，这套装置在10年前就研发出来，并开始商业化地提供碳捕捉产品。

第二步，利用太阳能提供电力，发生氧化还原反应，将第一步搜集得到的二氧化碳和水，变成氢气和一氧化碳的混合物，这就是煤制烯烃生产过程中的合成气主要组分。主要过程是通过稀土金属铈作为催化剂的陶瓷盒子，在500-1500℃的温度下，将二氧化碳和水按一定比例进入，就可以通过热化学反应产出氢气和一氧化碳。

第三步，把一氧化碳和氢气，通过相关催化剂合成甲醇，甲醇作为汽油的主要组分，可以作为汽车燃料使用。到这一步，就已经实现了通过空气变成甲醇的全过程。

虽然这3个步骤相对简单，并且这三个步骤的主要反应逻辑，跟目前煤制烯烃（CTO）本质类似，但是关键不同在于，在这三个步骤过程中，并未有明显的二氧化碳产生和排除。

首先，第一个步骤搜集过程中，是消耗空气中的二氧化碳，对环境产生积极的效果。其次，在第二个步骤中，利用的是太阳能凹面镜聚焦提供能量，专业术语为“热化学反应”，并且这一技术十分成熟，这也是瑞士苏黎世联邦理工学院采用空气制燃油的关键核心，化学反应与太阳能联合作用的成果。最后，利用合成气制甲醇，在小型反应过程中产出的二氧化碳量极低，并且此过程多依靠催化剂的作用，并无明显外力。所以，利用空气产生车用甲醇，整个过程相对环保且低碳。

目前此项技术仅作为实验室阶段，根据瑞士苏黎世联邦理工学院测算的结果，用此步骤生产的甲醇达到120元/升，要明显高于目前传统汽油燃料。但是，平头哥认为，如果在此过程中，通过技术优化带来的效率提升，以及相关高效催化剂的出现，将会很大程度上降低甲醇的生产成本，通过瑞士苏黎世联邦学院反馈，有信心将甲醇成本降低至7元/升前后，这样就能够达成商业化运行的条件，从而助力全球燃油汽车行业的低碳化运行。

那么，我国甲醇汽车行业发展如何呢？

甲醇汽车再次出发

“甲醇是清洁的含氧液体燃料，储运用便捷，资源丰富，用途广泛，绿色甲醇是全球公认的碳中和必由之路。”吉利控股集团董事长李书福在2021年9月召开的太原能源低碳发展论坛上大谈甲醇汽车的优点。

李书福表示，目前，各大汽车集团纷纷制定了“碳中和”时间表，吉利将基于已经建立的甲醇汽车生产基地，为绿色低碳发展贡献力量。

近期，山西和贵州等地方政府也在加快推进甲醇汽车。根据山西省工信厅的规划，到2021年底，山西将形成年产15万辆甲醇汽车的产能，在太原等重点城市的出租车、网约车等领域推广M100甲醇汽车5000辆，建成甲醇加注站100座以上；力争到2022年底，推广应用M100甲醇汽车超过2万辆，建成甲醇加注站200座以上。

业内专家介绍，甲醇汽车的产生时间并不短。早在上世纪70年代，为了应对当时的“石油危机”，发达国家和国际车企开始推动醇燃料汽车的研究、试验和示范推广。

对于甲醇汽车的研发，曾参与新能源车研发的独立汽车行业分析师张翔对上证报记者表示，不同于锂电池电动车、氢燃料电池汽车等新能源汽车，甲醇汽车很多是在汽油车基础上进行改装研发的，因此，开发费用相对于电动车和氢能汽车而言并不太高。

中国具有成本优势

甲醇汽车研发人员介绍，在环保方面，甲醇相对于汽油的优点是燃烧彻底、挥发性低，所排放的碳氢化合物、氧化氮和一氧化碳等有害气体少。单CO2指标一项，同样里程下甲醇汽车目前比传统燃油车CO2排放量少近20%。但对于中国汽车业而言，甲醇汽车的意义则不止于车辆环保排放。

工信部甲醇汽车推广应用专家指导委员会秘书长魏安力表示，甲醇汽车对于中国而言有保障国家能源安全、降低原油对外依存度、环境友好、可最大限度利用现有资源等四大优势。

中国具有甲醇资源优势也成为业内共识。中国科学院院士李灿指出，化石能源面临枯竭的趋势，可再生能源甲醇被誉为“液体太阳燃料”，是实现绿色、低碳、生态环境文明的重要途径之一。李灿提到，甲醇主要原料包括煤炭、天然气、生物质等，中国相对富煤，故中国生产甲醇具有优势。

另外，甲醇的原料供应端也非常充足。2020年，中国甲醇产能9343.0万吨，产量6877.5万吨，呈供过于求局面。同时，随着国际甲醇新建装置陆续投产，国际甲醇产能过剩形势加剧，国外低成本甲醇不断冲击中国市场，中国甲醇净进口量呈增长趋势，2020年达到1300.9万吨，刷新历史纪录。

业内专家对上证报记者介绍，以甲醇目前主要推广市场贵州、陕西和山西地区为例，甲醇汽车百公里甲醇单耗按15L计算，传统燃油车百公里92#汽油单耗按8.5L计算。2020年1月-2021年8月，贵州地区传统燃油车每百公里平均成本比甲醇汽车高21.9元，陕西地区传统燃油车每百公里平均成本比甲醇汽车高22.8元，山西地区传统燃油车每百公里平均成本比甲醇汽车高23.8元。从整体成本计算看，甲醇汽车每百公里的成本明显低于传统燃油车。

发展难点仍需待解

“发展甲醇汽车，可以使得中国汽车工业在世界汽车工业之林中有属于我们自己的一个支脉。”魏安力说，从中国的主管部门到汽车、造船等企业，正在加快推广甲醇应用的步伐。

船舶方面，由中国船舶广船国际建造的中国首艘甲醇双燃料液货船于2021年3月开始在广州建造，采用燃油和甲醇两种模式推进，可自由进行切换。在采用甲醇模式时，该型船可大幅度降低含硫气体的排放。

新能源汽车方面，2019年，工信部等八部委联合印发《关于在部分地区开展甲醇汽车应用的指导意见》指出，可因地制宜，鼓励甲醇汽车应用。2020年，生态环境部出台了《甲醇汽车非常规污染物排放测量方法(征求意见稿)》，对相关排放参数作出严格规定。

继排放标准确定后，生态环境部日前又正式打开甲醇汽车公告申报端口，甲醇汽车被纳入国家汽车工业统一管理范畴，甲醇汽车开始进入市场推广阶段。

车企方面，作为在甲醇汽车赛道投入最多的整车企业，吉利汽车的甲醇乘用车截至目前已规模化运行2.7万辆，总运行里程达到80亿公里，最高单车运行里程120万公里。吉利先后开发了包括乘用车、商用车在内近20款甲醇燃料车型，在工信部甲醇汽车试点项目中，吉利投入的甲醇汽车占试点总数近90%。

在甲醇发动机方面，东莞传动和上海依项等为代表的甲醇发动机控制技术型公司，正在提供自主解决方案，中国甲醇燃料发动机产品的功率目前已经提升到4000千瓦左右。

不过，甲醇汽车还面临着不少亟待解决的问题。上汽集团（600104）有关人士对上证报记者表示，甲醇汽车成为新能源车下一个风口为时尚早。

文章来源： 化工平台哥，同花顺财经