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行业概况

——定义

关于液化天然气（简称LNG）的定义在于它是由天然气在极低温度状态下凝结为液体的产物，此过程主要包含了对天然气进行净化处理，再通过两次加热，一次冷却以及一次降压膨胀来实现。LNG的独特性质在于其凝固点高达约零下162度，主要成分则是甲烷，体积大约仅有同等质量天然气的六百二十五分之一。LNG在提升天然气的储运及使用效率上发挥了重要作用，更好地拓展了天然气的应用领域，被视为传统化石燃料的优质替代选择。

LNG冷能的概念源于LNG本身所含有的大量低温潜能，这些热能必须转化为大于摄氏5度的气态天然气并输送到管道网络才能够得以运用。然而，LNG冷能的获取主要依赖于LNG与其周边环境（如大气和海洋）之间的温度及压力差异，通过引入冷媒和传热效应，以此将高压、低温的LNG转换为常压、常温状态的天然气过程中，将LNG中的潜能释放并有效利用。

LNG冷能的应用可大致归类为直接利用和间接利用两种类型。对于不同的LNG温度，其冷能的利用效率会产生显著差异，同时物理量的品质也不尽相同。因此，应遵循"以最佳温度适应最适宜用途"的通用原则，对不同温度的LNG冷能实施不同的利用方案，从而使得LNG冷能尽可能地予以最大化利用。例如，直接利用的应用领域涵盖了低温发电、空气分离、干冰制备、轻烃分离、超低温冷冻、海水淡化、车辆空调系统以及在低温养殖、栽植技术等方面；至于间接利用途径，则主要是通过生产液氮或液氧等产品，再利用这些产品用于低温破碎、低温生物工程、污水处理等工艺流程当中。

——产业链结构

LNG冷能运用产业链较为庞大且复杂，涉及的环节颇具多样性。整条产业链的主体结构可概括为由上游的LNG冷能资源开始，中间层面的LNG冷能运用配套运营起到了衔接作用，最后终止于下游的冷能应用领域。

图表：LNG冷能利用行业产业链结构

资料来源：智研瞻产业研究院整理

行业发展历程

自20世纪90年代起，我国对于LNG冷能的研究工作便已启动，尽管起步晚于诸如日本以及美国等发达国家，然而，我们可以清晰地勾勒出此项事业在发展过程中的三个显著分期——技术研究的早期起步阶段、政策驱动的项目发展阶段以及向产业化层面的全面推广阶段。

在第一阶段——技术研究的早期起步阶段，伴随着我国大规模引入LNG资源的过程，我国的冷能利用技术也取得了长足进步。特别是在2005年，我国政府首次就LNG接收站冷能利用问题发出深入研究的号召；进入到2006年，广东省深圳市大鹏区的LNG接收站成功投运，而紧随其后的则是福建省莆田市、浙江省宁波市以及广东省珠海市的LNG接收站，这些站点都配备了相应的冷能利用设备。此外，天津市LNG冷能综合利用示范项目和浙江省舟山市LNG冷能利用项目也都在紧密策划筹备之中。值得注意的是，虽然当时我国的冷能利用尚属稚嫩初期，相关的研发历程较短，但是得益于我国的独特优势，可以说在这个时期内，我国的冷能利用技术取得了迅猛的发展并得以广泛推广。

步入第二阶段——政策驱动的项目发展阶段后，尤其是在我国政府制定的相关政策引导与大力推动之下，我国的LNG冷能利用行业取得了惊人的进展。例如，在《天然气发展“十二五”规划》中，我国明确提出要将LNG接收站冷能利用纳入项目核准评估的重要环节，以期达成节能减排和提高能源效率的双重目标。正是在这一政策风潮的引领下，福建省莆田市LNG冷能空中分离项目、宁波市LNG冷能空中分离项目以及河北省唐山市LNG冷能空中分离项目、山东省青岛市LNG轻烃回收项目相继投入使用，大大促进了我国LNG冷能利用的发展进程。

在第三阶段——向产业化层面的全面推广阶段。在《天然气发展“十三五”规划》这一纲领性文件中，我国进一步强调了对LNG冷能利用的重视程度，且更为细致地规定了具体措施。而在《“十四五”现代能源体系规划》中，我国依然坚持积极推行LNG冷能利用技术的普及与运用。

图表：中国LNG冷能利用行业发展历程

资料来源：智研瞻产业研究院整理

行业发展现状

在当前我国范围内，LNG冷能的应用率相对偏低，并且主要是通过空分进行能量回收，尚未有实际案例展示如何将LNG冷能用于发电过程。具体到实施中的项目类别而言，LNG冷能空分项目所占据比例超过了百分之四十，其中，在综合利用类别的项目中（占比为百分之十六），绝大多数仍以冷能空分为主体形式，然而针对冷能发电的项目则都未能成功投入运行阶段。另一方面，空气分离设备在对于LNG冷能的使用效率上也表现相对滞后，而且很大程度上受制于所在地区的市场环境因素，由此导致了绝大部分冷能资源的浪费现象产生。

统计数据显示，2018年中国LNG冷能利用潜在利用容量150.02亿kWh，2023年中国LNG冷能利用潜在利用容量200.49亿kWh。2018-2023年中国LNG冷能利用潜在利用容量如下：

图表：2018-2023年中国LNG冷能利用潜在利用容量

数据来源：智研瞻产业研究院整理

企业竞争格局

LNG冷能行业依据企业的注册资本划分，可以将其划分为四种类别，即四个充满竞争力的梯队。首先，作为领跑者的地位无疑属于那些注册资本超过千亿元人民币的大型企业，这其中最引人注目的便是中国石油和中国石化为代表；其次，处在第二梯队的企业们其注册资本范围集中在100至1000亿元之间，主要包括了中海油发展这样一些具有一定影响力的企业；接下来，在这个行业的中级层面上，以注册资本在10亿至100亿之间的新奥集团、申能股份以及杭氧股份等公司为主体；最后，那些注册资本尚未达到10亿元水平的其他企业，则被视为该产业的初创型或新兴力量。

图表：中国LNG冷能行业竞争梯队

资料来源：智研瞻产业研究院整理

中海石油集团有限公司业务范围涵盖液化天然气（LNG）冷能利用领域，作为行业内的引领者与标杆，其长期以来一直专注于大力度地推广和实践这项技术；这家公司已经在冷能空气分离、冷冻胶粉、丁基橡胶等多个专业技术领域取得了显著的工业化成果，包括冷能空气分离设备已经开始步入稳定的商业化运作阶段，冷冻胶粉及其丁基橡胶应用也已经开始进入到实际工业应用的关键推动时期。他们在规模庞大且具代表性的冷能项目建设和运营上积累了丰富的专业知识，其整体实力在国内外同业中拥有较高的竞争力。针对当前现状，中海石油已经初步建立起涵盖技术研发、管理战略、市场营销以及科研创新等多层次的人才阵容，可全面自主承担冷能项目的申报确立、设计策划、实施及投运等一系列工作任务，同时具备了开展冷能利用技术的持续研究开发和工业化应用的能力。

相对而言，中石油和中国石化这两家国内大型石油化工企业同样在积极参与并推进LNG冷能的利用。然而，他们两家的规划建设进程根据各自的沿海LNG接收站点别的不同而各有差异，因此在冷能产业的技术积淀和运营规模上都稍微落后于中海石油。尽管如此，他们在产品多样性上仍具有后来居上的显著优势，多项LNG冷能利用项目正处在前期计划阶段，未来发展潜力巨大。。

行业发展前景

（一） LNG 冷能梯级利用

无论是何种LNG冷能单一的应用模型，由于其局限性，均难以将LNG冷能进行全面充分的挖掘和利用，因此其整体使用效率十分低下。而且，各种低温冷能在价值上存在显著差异，加之各类冷能利用方式对于所需温度的要求各不相同。基于此，LNG冷能的运用不仅仅应关注于其利用效率的提升，更重要的在于对其品质及质量的把控，我们应遵循“温度适用、层层叠加式利用”的初级整合策略。这样做，方有可能达到最大化利用LNG冷能以实现经济效益的顶峰。为此，LNG冷能使用者不应仅仅局限于单独的设备或项目，而是应该形成由多样化冷能利用项目组成的产业集群。降温过程中的梯度利用有望催生出全新的产业链条。然而值得注意的是，LNG冷能梯度利用的实现通常需要横跨众多领域和行业，这些互有交集的冷能利用项目之间相互影响和制约，故而应将其纳入到LNG接收站的总体规划中，以便与LNG接收站同步进行设计和建设。

（二） 蓄冷技术

LNG的气化过程与LNG冷能实施利用过程在时空维度上的错配问题，是导致LNG冷能至今未能实现大规模集成利用的核心症结所在。针对这一困境，某些专家学者正在尝试研发以相变物质为蓄冷介质，对LNG冷能进行储存和提取，从而使得LNG冷能能够在时间和空间上得以充分供应。其基本思路如下所述：当冷能充足之时，相变物质会吸收冷能并凝固；而在冷能供应不足时，相变物质则会溶解放出冷量。因此，蓄冷剂的研制和开发成为了整个蓄冷技术中的关键环节。作为蓄冷介质的相变物质，须具备以下特性：较高的相变潜热、适宜的相变温度、相对较大的热导率和密度、无相分离现象及价格低廉易于取得等等。

图表：LNG 冷能利用发展前景

资料来源：智研瞻产业研究院整理