前言:
2016-2021年我國合成氨產(chǎn)能持續縮減,但自2022年起,其產(chǎn)能由減轉增,2023年同比增長(cháng)9.63%。其產(chǎn)量則自2018年起持續上升,2024年同比增長(cháng)8.02%。目前,我國合成氨生產(chǎn)主要以煤炭作為原料,2023年煤制合成氨產(chǎn)能占比約為79%左右。
根據主要原料氫氣的碳足跡,合成氨主要可以分為灰氨、藍氨和綠氨。與灰氨和藍氨相比,其不依賴(lài)化石能源,碳排放幾乎為零,具有顯著(zhù)環(huán)境效益,市場(chǎng)前景廣闊。但受生產(chǎn)成本高,技術(shù)發(fā)展不成熟等因素限制,目前我國綠氨生產(chǎn)仍處于探索和起步階段。不過(guò)在廣闊前景吸引下,越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始布局綠氨賽道,綠氨項目建設步伐不斷加快。
1.合成氨產(chǎn)業(yè)鏈剖析
根據觀(guān)研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國合成氨行業(yè)現狀深度研究與未來(lái)投資調研報告(2025-2032年)》顯示,合成氨指由氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨,別名氨氣,分子式為NH3,是化肥和基本有機化工的主要原料。其產(chǎn)業(yè)鏈上游原材料包括天然氣、石腦油、重質(zhì)油、煤炭、催化劑等;中游為合成氨生產(chǎn)與供應;下游為應用領(lǐng)域,其在農業(yè)和工業(yè)中有著(zhù)廣泛的用途。在農業(yè)中,合成氨主要用于生產(chǎn)磷酸一銨和二銨、尿素等磷肥和氮肥;在工業(yè)中,其被廣泛用于生產(chǎn)硝酸、硝酸鹽、丙烯腈、甲醇、三聚氰胺、己內酰胺等化工產(chǎn)品。
資料來(lái)源:觀(guān)研天下整理
2.合成氨產(chǎn)能由減轉增,以煤制合成氨為主
我國合成氨行業(yè)起步于20世紀30年代,但受制于技術(shù)等因素影響,到1949年之前,其工業(yè)基礎較為薄弱,僅有少數幾家企業(yè)能夠生產(chǎn)合成氨,行業(yè)整體規模較小。自20世紀50年代以來(lái),隨著(zhù)農業(yè)、工業(yè)等領(lǐng)域需求增加,我國合成氨行業(yè)不斷發(fā)展壯大,到2008年我國合成氨產(chǎn)能達到約5700萬(wàn)噸,其后繼續上升,至2015年達到7532萬(wàn)噸。2016年,國家工業(yè)和信息化部發(fā)布的《石化和化學(xué)工業(yè)發(fā)展規劃(2016-2020年)》明確,原則上不再新建以無(wú)煙塊煤和天然氣為原料的合成氨裝置,并提出陸續加快落后產(chǎn)能的淘汰進(jìn)程。受政策等因素影響,自2016年起,我國合成氨行業(yè)大力清退落后產(chǎn)能,至2021年,其產(chǎn)能縮減至6488萬(wàn)噸,相較2015年高峰期減少1044萬(wàn)噸。不過(guò),到2022年,我國合成氨產(chǎn)能結構調整階段性完成,再加上新增產(chǎn)能投放較多,使得其產(chǎn)能由減轉增,上升為6760萬(wàn)噸,同比增長(cháng)4.19%;其后其產(chǎn)能繼續回升,達到7411萬(wàn)噸,同比增長(cháng)9.63%。
數據來(lái)源:中國氮肥工業(yè)協(xié)會(huì )、觀(guān)研天下整理
目前,全球約70%以上的合成氨生產(chǎn)以天然氣為原料。而我國煤炭資源豐富,但油氣資源相對貧乏。因此國內合成氨生產(chǎn)主要以煤炭作為原料,2023年煤制合成氨產(chǎn)能占比約為79%左右。
數據來(lái)源:觀(guān)研天下整理
3.我國合成氨下游消費以尿素為主,產(chǎn)量不斷上升
我國合成氨下游消費以尿素為主,2022年占比約為61%。尿素是一種常見(jiàn)的氮肥,常用于水稻、高粱、谷子、棉花、玉米、小麥等農作物,需求以剛需為主。近年來(lái),在下游需求推動(dòng)下,我國尿素產(chǎn)量整體上升,由2018年的5207萬(wàn)噸增長(cháng)至2024年的6723.7萬(wàn)噸。每生產(chǎn)1噸尿素約需要消耗0.57噸合成氨。尿素產(chǎn)量整體上升也為合成氨行業(yè)發(fā)展提供了有力支撐。
數據來(lái)源:卓創(chuàng )資訊、觀(guān)研天下整理
數據來(lái)源:中國氮肥工業(yè)協(xié)會(huì )、觀(guān)研天下整理
在尿素等下游行業(yè)發(fā)展帶動(dòng)下,近年來(lái)我國合成氨產(chǎn)量不斷上升,2024年達到7307.7萬(wàn)噸,同比增長(cháng)8.02%。
數據來(lái)源:中國氮肥工業(yè)協(xié)會(huì )、觀(guān)研天下整理
4.我國綠氨生產(chǎn)仍處于探索和起步階段,項目建設步伐不斷加快
根據主要原料氫氣的碳足跡,合成氨主要可以分為灰氨、藍氨和綠氨。其中,我國生產(chǎn)的合成氨主要為灰氨。其原料氫氣源于化石燃料(煤炭等),且未捕集生產(chǎn)氫氣過(guò)程當中產(chǎn)生的二氧化碳,碳排放強度最高。而綠氨是以可再生能源為動(dòng)力進(jìn)行電解水制氫,再與氮通過(guò)熱催化或電催化等技術(shù)合成。與灰氨和藍氨相比,其不依賴(lài)化石能源,碳排放幾乎為零,具有顯著(zhù)環(huán)境效益。
三類(lèi)合成氨情況
項目 | 灰氨 | 藍氨 | 綠氨 |
概述 | 原料氫氣源于化石燃料,且未捕集生產(chǎn)氫氣過(guò)程當中產(chǎn)生的二氧化碳。 | 氫氣來(lái)源同樣是化石燃料,但生產(chǎn)過(guò)程中采用了碳捕捉與封存技術(shù)(CCS),能減少部分碳排放。 | 以可再生能源為動(dòng)力進(jìn)行電解水制氫,再與氮通過(guò)熱催化或電催化等技術(shù)合成,即以綠氫制備綠氨。 |
優(yōu)勢 | 成本相對低、技術(shù)發(fā)展成熟 | 碳排放相對灰氨低 | 不依賴(lài)化石能源,綠色環(huán)保、無(wú)污染 |
弱勢 | 碳排放強度最高、能耗大、依賴(lài)化石燃料等 | 依賴(lài)化石燃料等 | 生產(chǎn)成本高、技術(shù)發(fā)展不成熟等 |
資料來(lái)源:公開(kāi)資料、觀(guān)研天下整理
合成氨作為高耗能產(chǎn)業(yè),是我國能源消耗和二氧化碳排放的重點(diǎn)行業(yè)。2020年其碳排放量為2.2億噸,約占化工行業(yè)碳排放總量的19.9%,在所有化工產(chǎn)品中排名第一。在“雙碳”戰略目標下,合成氨行業(yè)綠色轉型迫在眉睫,低碳、環(huán)保的綠氨迎來(lái)重大發(fā)展機遇,市場(chǎng)前景廣闊。值得一提的是,受生產(chǎn)成本高,技術(shù)發(fā)展不成熟等因素限制,目前我國綠氨生產(chǎn)仍處于探索和起步階段,目前產(chǎn)能極少。不過(guò)在廣闊前景吸引下,越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始布局綠氨賽道,綠氨項目建設步伐不斷加快。據勢銀(TrendBank)統計,截至2024年7月1日,我國綠氨相關(guān)項目(含在建、規劃)共94個(gè),總規劃產(chǎn)能約1733.75萬(wàn)噸;到年底,其相關(guān)項目超過(guò)120個(gè),總規劃產(chǎn)能約2076.49萬(wàn)噸。未來(lái),隨著(zhù)項目相繼建設投產(chǎn)、生產(chǎn)成本降低以及利好政策推動(dòng),我國綠氨行業(yè)有望迎來(lái)快速增長(cháng),產(chǎn)能將不斷上升。
截至2024年底我國部分綠氨相關(guān)項目情況
項目名稱(chēng) | 公司 | 總投資 | 規劃綠氨產(chǎn)能 | 狀態(tài) | 備注 |
吉林大安風(fēng)光制綠氫合成氨一體化示范項目 | 吉林電力股份有限公司 | 63.32億元 | 18萬(wàn)噸 | 在建 | 預計2025年5月30日產(chǎn)出首桶合格綠氨 |
內蒙古四子王旗風(fēng)光儲氫氨一體化示范項目 | 內蒙古冀眾新能源科技有限公司 | 189億元 | 50萬(wàn)噸 | 在建 | 預計2026年3月項目投產(chǎn) |
中能建松原氫能產(chǎn)業(yè)園(綠色氫氨醇一體化)項目 | 中國能源建設集團有限公司 | 296億元 | 60萬(wàn)噸 | 在建 | 預計2024年7月份完工,年底項目投產(chǎn)達效 |
內蒙古天楹能源有限公司投資建設的風(fēng)光儲氫氨一體化產(chǎn)業(yè)園示范項目 | 內蒙古天楹能源有限公司 | 37億元 | 45萬(wàn)噸 | 在建 | - |
遠景零碳技術(shù)(赤峰)有限公司152萬(wàn)噸/年零碳氫氨項目 | 遠景零碳技術(shù)(赤峰)有限公司 | 53億元 | 62萬(wàn)噸(一期) | 在建 | 2024年3月,一期P0期2萬(wàn)噸綠氨順利投產(chǎn);一期P1期綠氨30萬(wàn)噸已于2024年5月啟動(dòng),預計2025年12月投產(chǎn) |
水木明拓綠氫制80萬(wàn)噸綠氨項目 | 水木明拓(達茂)氫能源科技有限公司 | 24億元 | 80萬(wàn)噸 | 2024年9月項目獲準備案 | 計劃2025年5月開(kāi)始施工,2027年12月竣工 |
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