德国能源评论（energycomment.de）9月29日发布研究文章，深度分析电子燃料产业面临的困境与希望。

什么是电子燃料

电子燃料是当下的热门议题，一经提起便会让交通与能源政策讨论升温：有人视其为确保内燃机未来的灵丹妙药，有人视其为阻碍电动汽车发展的新"万金油"。

燃料可分为三类：第一类是化石燃料，即当前公路、海运和空运所用的汽油、柴油、煤油、燃油等石油产品或天然气（CNG/LNG）；第二类是生物燃料，由脂肪/油或淀粉/糖制成，生物乙醇和生物柴油是最大类别，HVO和UCO也属此类（HVO时常被错误归为电子燃料）；第三类是极为多样的合成燃料——先产生由氢气和一氧化碳组成的合成气，原料可以是化石来源（天然气液化、煤液化）、生物质（BtL），或电解氢加气候中性二氧化碳。电子燃料便是合成燃料中的一个子类。

相关术语："即插即用燃料"指可较大比例添加到普通化石燃料中、甚至完全替代它们的燃料，大多是改良生物燃料；RFNBO在欧盟法律术语中意为"非生物来源的可再生燃料"，不包括化石燃料和生物燃料，与电子燃料部分重合，但该清单是基于政治谈判而非技术定义的结果。

生产电子燃料所需的氢气必须使用气候中性电力（主要为太阳能或风能）：复杂生产链中会有70%—80%的能源损失掉，经发动机低效燃烧后，最初所用能量仅有10%—15%最终到达车轮。德国的电力结构并不适合生产电子燃料——国际能源署（IEA）估计，只有当每千瓦时电的气候影响低于130克二氧化碳时，电子燃料（FT工艺）对气候的危害才会小于传统燃料，而德国目前每千瓦时电力排放380克二氧化碳。

以气候中性方式获得的二氧化碳是生产电子燃料的第二个必要成分。定义上各方观点存在分歧：绿氨（e-ammonia）有时被算作电子燃料、有时不算；纯氢（用于燃料电池或内燃机）即便由绿色电力电解产生，一般也不属于电子燃料。当前讨论中的定义往往更窄，仅指道路和空中交通燃料（电子汽油、电子柴油、电子煤油），化学工业或航运等其他应用领域被排除在外。

电子燃料如何生产

合成气可通过各种工艺转化为燃料，共同点是能量消耗极高，主要有两个程序：

费托合成（FT合成加CO₂还原）：这个已有百年历史的复杂工艺以氢气和一氧化碳生成合成气，并在越来越长的烃链中生成合成原油，再在炼油厂进一步加工为电子煤油、电子柴油或电子汽油。该工艺需要高温高压及昂贵催化剂金属，将惰性二氧化碳还原成更具活性的状态尤为复杂；产品结构只能在有限范围内控制，气体混合物中不可避免地产生多种产物——想用FT工艺生产电子煤油，总会同时得到电子汽油，反之亦然。

甲醇合成：由合成气生产化学上最简单的醇——甲醇，后续可由此生产柴油或煤油等合成中间馏分油。绿色甲醇可直接用于船舶推进。在中国，甲醇在道路交通中的应用由来已久，以前用煤（煤液化）生产甲醇，如今正在建设使用绿氢或生物质制绿色甲醇的大型工厂。

二氧化碳采购难题

原则上，任何有太阳能或风能的地方都可以生产绿氢，但提供合成气第二种原料（CO₂）可能明显更困难昂贵——每吨二氧化碳成本在20至600欧元之间。基本有三个来源：

来源 成本 说明
生物燃料工厂（生物乙醇副产高浓度CO₂）每吨低至20欧元IEA估计2030年全球最多可提供1.2亿吨，实际因其他用途、厂址不利、无CO₂管道而大幅减少；若产量5000万吨，仅够生产供应全球航空运输量2.5%的电子煤油
工业公司或发电厂碳捕集（CCU）每吨约100欧元电子燃料燃烧排放与化石燃料相似，温室气体排放只是被推迟而非阻止，并非气候解决方案
直接空气捕获（DAC）每吨500—600欧元理想方案，可从大气中过滤CO₂，但高成本与高能耗可能只使DAC长期来看具有吸引力

电子燃料游说团体普遍忽视二氧化碳采购问题：人们常指出"阳光明媚的沙漠地区"电力成本低廉，但在那里往往很难找到生物醇系统。德国媒体经常引用的HIF/保时捷试点项目Haru-Oni（智利）也感受到这一困境——据一家德国主流媒体报道，其所需二氧化碳并非如网站所述通过DAC从空气中过滤，而是通过卡车从遥远的啤酒厂运来的。

愿景与现实：宣传火热、项目寥寥

通常的媒体报道让人以为电子燃料领域正在发生很多事情，但其中很多只是公关行为，目的是吸引投资者或动员媒体。该领域许多初创公司在技术上创新、在小型试点工厂提出各种想法，但完全依赖政府补贴或风险投资，距第一个工业规模的商业生产、实现第一个收入还有很长的路要走。

即使重大项目进展顺利，道路也并非单行道：几周前瑞典FlagshipONE项目被叫停——丹麦能源公司Ørsted原本希望从明年起在那里建造欧洲最大的绿色甲醇工厂并生产各种电子燃料，但投资决定（FID）和国家补贴承诺久等未果，丹麦人最终认为项目风险太大而搁置，其首席执行官称昂贵的电子燃料在欧洲没有市场。全球第二大集装箱运输巨头马士基也正朝同样方向发展：最初订购了几艘可使用绿色甲醇或船用柴油的双燃料集装箱船，如今却在回避风险，与其竞争对手一样同时订购由化石液化天然气提供动力的船舶。

文章认为，目前全球只有一家电子燃料生产厂能大量生产电子燃料：Infinium在美国德克萨斯州科珀斯克里斯蒂建设了Pathfinder工厂，自2024年春季以来利用绿氢和二氧化碳生产电子汽油及其他电子燃料，据称正在进行工业规模生产，但产量尚未公布——春季时每天用水量只有8300升，这个量仅可覆盖全球0.1秒的燃油消耗。其二氧化碳来自附近的天然气加工厂（Howard Energy Partners），是从普通化石天然气混合物中分离出来的，因此电子燃料绝非气候中性，只是对气候的危害略小于化石石油产品。

HIF Global是电子燃料领域第二重要的公司，德国也参与其中——HIF EMEA现任首席执行官在2022年之前领导过BMWK（德国联邦经济与气候保护部）的能源政策部门，并参与德国国家氢战略制定。最著名的HIF系统是智利南部的Haru Oni，使用绿色甲醇合成为保时捷等生产电子汽油，但至今只是试点系统，由BMWK资助，前景尚不明朗；据其宣传册，第一期扩建后年产量将达13万升——按此产能，需要900多年才能装满一艘驶向斯图加特的中型油轮。HIF已计划在美国、澳大利亚和智利建造更大设施，最大工厂将建在德克萨斯州（马塔戈达），初步计划利用绿氢生产140万吨绿色甲醇，部分用于化学工业、部分用于航运和公路运输，但投资决定仍在等待。马塔戈达同样面临二氧化碳来源问题：几家大型日本公司（Idemitsu、MOL、Jogmec）已投资HIF Global，正在制定从日本工业场地捕获二氧化碳（碳捕获）并运送到HIF电子燃料工厂的计划。

未来重点或在氨，绿色甲醇可能只有在中国才有更大机会

根据国际能源署2024年1月的概述，约90%的规划项目希望生产氨——绿氨（电解氢）或蓝氨（天然气加CCS），计划将绿色甲醇用作交通燃料的项目并不多。对氨的更多关注并不令人意外：一方面项目开发商避免了二氧化碳采购这一难题，另一方面电子氨有多种用途——可销往巨大的氮肥市场、进入化学工业，或将其中所含的氢提取出来使氨仅作为氢气载体（这需要先在沿海建设大型氨裂解装置，目前全球仅少量制造，大型裂解装置仍是新技术领域）。

文章认为，绿色甲醇可能只有在中国才有更大的机会：自1949年以来中国就有利用煤气化生产甲醇的经验，太阳能和风能的快速扩张为中国西部、东北省份以相对较低成本生产绿氢提供了条件。但问题在于，以绿色甲醇为主的大型项目的气候效益仍不清楚，因为其二氧化碳来源外界所知不多。

成本是绕不过去的最大问题

由于电子燃料的引入，成本将大幅增加：目前化石汽油的批发价格为每升47欧分（Eurobob ARA Barge），电子燃料的成本预计约为每升300—400欧分。Infinium和HIF Global在成本和产能方面不愿透露更多信息，因此仍没有电子燃料实际生产成本（而非模型成本）的真实数据；值得注意的是，在生物燃料领域相当活跃、注重利润的石油公司继续对电子燃料敬而远之。

业界一再提及未来几年成本将降至150—200欧分，但这主要取决于氢能很快变得更便宜。在一些企业看来情况并非如此——绿氢和蓝氢在很长一段时间内可能仍比预期贵得多。电子燃料的真正生产成本只有在实践中才会显现，而现有经验表明它比预期更贵，且这些还只是生产成本，最终市场价格可能大幅上涨。