电气设备行业深度报告:人工合成淀粉!前驱反应制“净零”甲醇或助力能源革命进程

类别:行业 机构:中信建投证券股份有限公司 研究员:张亦弛/万炜/任佳玮 日期:2021-09-25

  二氧化碳和氢出发合成淀粉,我国研究者取得全球突破性进展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Tao Cai、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。

      研究者计算,ASAP(人工淀粉合成路径)方法从太阳光能到淀粉化学能的能量利用效率约7%,远远超过自然界的2%;淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5 倍。

      研究者也分析,就经济性而言,二氧化碳到淀粉合成的光电转化效率再提升数倍,该研究才可以在经济性上和农业种植途径获取淀粉相竞争。

      前驱反应制“净零”甲醇,相对温和的反应条件和高能量利用率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。

      研究工作使用的催化剂体系为共沉淀-煅烧制备的二氧化锆-氧化锌,元素和合成成本不高;反应需要约300 度保温和5MPa 反应气体压强环境,条件不算苛刻;能量转化效率(从光到甲醇10%,从电到甲醇50%,从氢到甲醇60%以上)较高。所以我们估计,该研究工作有可能首先引发“净零”甲醇的规模化应用。

      “净零”甲醇,能源革命如虎添翼

      “净零”甲醇的主要应用领域可以预见在插电混动汽车、跨季节储能两个大方向。其中,依托“净零”甲醇的插电混动汽车可能成为纯电车型的重要补充,满足低温、长续航、快充场景是刚需的消费者;依托“净零”甲醇进行跨季节储能则可能实现夏秋季富余可再生能源(光伏、水电等)在冬季的有效利用,和传统抽水蓄能、以锂电池为代表的电化学储能及一部分氢储能协同,成为大储能领域的最后一块拼图。

      投资建议

      高效合成甲醇有望拓展可再生能源电力、副产氢气、甲醇等的规模化发展应用空间。建议投资者关注光伏标的:隆基股份,晶澳科技,天合光能,硅料龙头,大全能源,中环股份,福莱特,京运通等;风电标的,明阳智能等。副产氢气、甲醇利用角度,建议投资者关注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(分别由化工组、汽车组覆盖)风险提示

      科学研究到技术转化的不确定性;技术可行到产品具备商业推广价值的不确定性。