2024年中国绿氢制氨行业现状分析：政策推动产业链上下游发展，行业市场规模将进一步扩大[图]

绿氢制氨袁俊 2024-05-29 09:19 来源：智研咨询

内容概况：长期以来，氨的制取主要依赖化石燃料，不仅存在能量转换效率偏低等问题，生产过程还排放大量二氧化碳。统计显示，煤制氨、天然气制氨的吨产品碳排放量分别约为4.2吨、2.04吨，节能降碳潜力巨大。而由风能、太阳能、水能驱动水解产生氢气的过程中，在电解设备和合成氨设备的运行效率足够高的情况下，二氧化碳排放量为零。且氢气可以在没有化石燃料参与的情况下与氮气反应生成氨。2021年，国际能源署发布的2050年净零排放路线图研究报告指出，至2050年，全球氢能需求量将增长至5.28亿吨，约60%来自于电解水制氢，占全球电力供应的20%。同时，将会有超过30%的氢气用于合成氨和燃料。未来，氨不仅用于氮肥与化工原料，还将作为能源燃料，满足全球航运能源需求的45%，并与一氧化碳掺烧，实现二氧化碳减排。全球每年将投入超过140亿美元用于氨的生产，其中，80%采用接近零排放的生产路线。根据毕马威发布的报告，2021年全球绿氨市场规模约为36百万美元。预测到2030年，全球绿氨市场规模将达到5480百万美元。

关键词：绿氢、绿氢制氨发展现状、氨燃料船舶

一、绿氢制氨行业概述

氨(NH3)是一种氮氢化合物，密度为0.771g/L，常温下是一种无色气体，比空气轻，有强烈的刺激气味。人类对氨的认识已有240年，氨是世界上生产及应用最广泛的化学品之一，主要用于制作硝酸、化肥、炸药以及制冷剂等。目前全球八成以上的氨用于生产化肥。目前，我国氨主要分农业（尿素与碳铵，硝铵与氯化铵）、工业、储能(新增用途）三大用途。氨的制备工艺包括灰氨、蓝氨、绿氨三种工艺。绿色制氨（可再生氨）工艺主要指全程以可再生能源为动力开展的电解水制氢及空气分离制氮再通过Haber-Bosch法制氨的过程，即通过绿氢制备绿氨。绿氢制氨生产过程基本不会产生二氧化碳等温室气体，实现零排放。可以根据可再生能源类型的不同，将绿氢制氨分为风电制氢合成氨、水电制氢合成氨、太阳能制氢合成氨等。

长期以来，氨的制取主要依赖化石燃料，不仅存在能量转换效率偏低等问题，生产过程还排放大量二氧化碳。统计显示，煤制氨、天然气制氨的吨产品碳排放量分别约为4.2吨、2.04吨，节能降碳潜力巨大。而由风能、太阳能、水能驱动水解产生氢气的过程中，在电解设备和合成氨设备的运行效率足够高的情况下，二氧化碳排放量为零。且氢气可以在没有化石燃料参与的情况下与氮气反应生成氨。同时，能源转型和可持续发展战略的实施也为绿氢制氨行业的发展提供了重要支撑。随着全球能源结构的转型，氢能源作为一种清洁、高效的能源形式受到越来越多的关注。氨作为氢的载体，具有储存和运输方便的优势，能够解决氢能难以低成本、远距离输送的问题。因此，绿氢制氨技术的发展符合全球能源转型的趋势，有助于推动能源系统的清洁化和可持续化。此外，风能、太阳能、水能等可再生能源技术的成本逐渐降低，效率不断提高，为绿氢的制备提供了稳定、可靠的能源来源。这些技术的发展使得绿氢制氨的经济性得到进一步提升，推动了行业的快速发展。

全球绿氢制氨行业目前正处于由技术研发和小规模试验向规模化发展过渡的阶段。目前，全球绿氢制氨行业并未形成较大规模。随着对气候变化的担忧加剧以及对可持续发展的追求，全球各地政府和企业都在加大对绿氢制氨技术的投入。这包括对可再生能源发电、电解水制氢、氢气储存和运输以及氨合成等关键技术的研发。目前，多个国家和地区开始布局绿氨项目，探索和发展绿氢制氨技术。例如，美国能源部支持了多个绿氨项目，旨在将可再生能源转化为碳中性液体燃料；欧盟也将氨作为氢贸易的主要技术路线之一，并开始建设绿氢合成氨的基础设施。多国政府和企业之间签署合作协议，共同推动技术进步和市场发展。随着技术的成熟和成本的降低，预计绿氢制氨将在未来几十年内得到更广泛的应用，并在全球能源和化工产业中扮演重要角色。

二、中国绿氢制氨行业发展政策环境分析

我国政府高度重视绿氢制氨行业的发展，将其视为推动能源结构转型和实现碳达峰、碳中和目标的重要途径。为此，国家出台了一系列鼓励政策，为绿氢制氨行业的发展提供了广阔的机遇。如2022年3月，国家发改委和国家能源局联合印发的《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，明确了氢能产业的发展目标、重点任务和保障措施。政策强调构建清洁化、低碳化、低成本的多元制氢体系，并重点发展可再生能源制氢。这一导向有助于推动绿氢制氨行业向更环保、更经济可持续的方向发展。随着可再生能源制氢技术的不断提升和成本降低，绿氢制氨将成为更具竞争力的生产方式。政策要求严格控制化石能源制氢，这将进一步推动绿氢制氨行业的发展。通过减少对传统化石能源制氢的依赖，可以有效减少碳排放，推动绿氢制氨行业向更加绿色、低碳的方向转变。

三、绿氢制氨产业链上游分析

随着国家对可再生能源和清洁能源的重视，绿氢作为清洁能源的一种重要形式，受到了政策的大力扶持。政府出台了一系列优惠政策，包括资金补贴、税收优惠、用地支持等，鼓励企业加大投入，推动绿氢产业的发展。另一方面，电解水制氢技术的不断进步和成熟，电解槽等关键设备的国产化，绿电制氢项目的投资门槛逐渐降低，生产效率不断提高。这使得绿电制氢在经济上更具可行性，吸引了许多投资。2023年是我国绿氢产业爆发年。据香橙会研究院统计，2023全年国内有20个省市新增不同阶段绿氢项目超过148个，合计新增规划绿氢产能达618.02万吨。从区域分布上看，内蒙古凭借优越的风光资源，2023年新增绿氢项目数量达47个，合计新增规划产能超过189万吨。新疆、东三省（吉林、黑龙江、辽宁）、河北、山东等资源禀赋较为丰富、政策开放力度较大的地区新增绿氢项目也分别达到24个、22个、11个，对应新增规划产能分别达到了27.36万吨、231.7万吨、25.56万吨。

四、绿氢制氨产业链下游分析

随着全球海运业对环境保护的重视日益增加，传统的以石油燃料为主的船舶动力系统正面临替代能源的挑战。氨作为一种潜在的清洁能源，因其零碳排放的特性，正在被考虑作为未来船舶动力的一种可行选择。2024年第一季度，氨燃料预留（ammonia-ready）船订单量超过了LNG燃料预留（LNG-ready）船订单量和甲醇燃料预留（methanol-ready）船订单量。其中，氨燃料预留船订单共计23艘、302.7万载重吨。氨燃料预留船订单中有19艘由中国船厂承接，按载重吨计占比95.4%，韩国占比4.6%。

相关报告：智研咨询发布的《2024年中国绿氢制氨行业市场现状分析及投资机遇研究报告》

五、绿氢制氨行业发展现状

可再生能源制绿氢合成氨及其应用对于全球实现碳中和至关重要，绿氨合成将会成为绿氢重要应用之一。2021年，国际能源署发布的2050年净零排放路线图研究报告指出，至2050年，全球氢能需求量将增长至5.28亿吨，约60%来自于电解水制氢，占全球电力供应的20%。同时，将会有超过30%的氢气用于合成氨和燃料。未来，氨不仅用于氮肥与化工原料，还将作为能源燃料，满足全球航运能源需求的45%，并与一氧化碳掺烧，实现二氧化碳减排。全球每年将投入超过140亿美元用于氨的生产，其中，80%采用接近零排放的生产路线。根据毕马威发布的报告，2021年全球绿氨市场规模约为36百万美元。预测到2030年，全球绿氨市场规模将达到5480百万美元。增长主要得益于绿氨作为一种重要的农业和工业化学品，其应用领域的不断扩大。随着全球对环保和可持续发展的重视程度日益提高，绿氨作为一种清洁、低碳的替代产品，受到了越来越多的关注和青睐。同时，技术进步和产业链整合也为绿氨行业的发展提供了有力支撑。

中国的合成氨市场规模为千万吨级，规模位居全球第一。中国是世界上最大的合成氨生产国和消费国。根据国家统计局数据，我国合成氨产量在2023年达5489.36万吨。合成氨主要用于制造尿素肥料，对农业生产至关重要。中国庞大的农业产业和对粮食安全的高度重视促使国内合成氨生产能力持续扩张。此外，合成氨也是许多化工产品的重要原料，因此其产量的增加也与中国化工产业的发展密切相关。随着中国对环境保护和能效提升的要求不断提高，合成氨行业也在逐步推进技术升级和产业结构调整，以实现更加绿色和可持续的发展。

传统合成氨产地居于高位的区域是山东、山西、河南、湖北、四川等地，而新建绿氨项目则是80%以上集中在内蒙古、吉林两地。绿氨生产可以做到摆脱对煤炭产地的依赖，可围绕绿氢生产基地形成分布式制氢制氨模式，更快实现与绿氢生产的规模匹配。截至2023年12月，国内规划阶段的绿氨项目中，以内蒙古自治区规划规模最大。内蒙古规划中的绿氨项目储备规模达到约636万吨/年，约占全国规划规模的51%。吉林省绿氨产能占比为34%，位列我国绿氨产能排名第二。

六、中国绿氢制氨行业未来发展趋势

随着全球对气候变化的日益关注，各国政府都在积极推动清洁能源的发展。中国政府在“十四五”规划和2030年前碳达峰、2060年前碳中和的战略目标中，明确提出了大力发展可再生能源和氢能产业的决心。因此，政策支持与引导力度有望在未来继续加大，为绿氢制氨行业的发展提供有力保障。绿氢制氨的成本主要包括电解水制氢成本、氨合成成本以及运输成本等。随着技术的进步和产业规模的扩大，这些成本都有望在未来得到降低。绿氢制氨行业的发展将促进相关产业链的优化和完善。首先，随着技术的不断进步和应用场景的拓展，绿氢制氨产业链将逐渐形成完整的上下游产业链。上游包括电解水制氢、氢气储存和运输等环节，下游则涵盖绿氢制氨、氨气储存和运输以及应用领域。这种产业链的完善将有助于实现资源的有效利用和价值的最大化。此外，绿氢制氨作为一种清洁、高效的能源利用方式，其下游应用场景将不断拓展。