前言:
2016-2021年我國合成氨產能持續縮減,但自2022年起,其產能由減轉增,2023年同比增長9.63%。其產量則自2018年起持續上升,2024年同比增長8.02%。目前,我國合成氨生產主要以煤炭作為原料,2023年煤制合成氨產能占比約為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,其不依賴化石能源,碳排放幾乎為零,具有顯著環境效益,市場前景廣闊。但受生產成本高,技術發展不成熟等因素限制,目前我國綠氨生產仍處于探索和起步階段。不過在廣闊前景吸引下,越來越多的企業開始布局綠氨賽道,綠氨項目建設步伐不斷加快。
1.合成氨產業鏈剖析
根據觀研報告網發布的《中國合成氨行業現狀深度研究與未來投資調研報告(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。其產業鏈上游原材料包括天然氣、石腦油、重質油、煤炭、催化劑等;中游為合成氨生產與供應;下游為應用領域,其在農業和工業中有著廣泛的用途。在農業中,合成氨主要用于生產磷酸一銨和二銨、尿素等磷肥和氮肥;在工業中,其被廣泛用于生產硝酸、硝酸鹽、丙烯腈、甲醇、三聚氰胺、己內酰胺等化工產品。
資料來源:觀研天下整理
2.合成氨產能由減轉增,以煤制合成氨為主
我國合成氨行業起步于20世紀30年代,但受制于技術等因素影響,到1949年之前,其工業基礎較為薄弱,僅有少數幾家企業能夠生產合成氨,行業整體規模較小。自20世紀50年代以來,隨著農業、工業等領域需求增加,我國合成氨行業不斷發展壯大,到2008年我國合成氨產能達到約5700萬噸,其后繼續上升,至2015年達到7532萬噸。2016年,國家工業和信息化部發布的《石化和化學工業發展規劃(2016-2020年)》明確,原則上不再新建以無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能的淘汰進程。受政策等因素影響,自2016年起,我國合成氨行業大力清退落后產能,至2021年,其產能縮減至6488萬噸,相較2015年高峰期減少1044萬噸。不過,到2022年,我國合成氨產能結構調整階段性完成,再加上新增產能投放較多,使得其產能由減轉增,上升為6760萬噸,同比增長4.19%;其后其產能繼續回升,達到7411萬噸,同比增長9.63%。
數據來源:中國氮肥工業協會、觀研天下整理
目前,全球約70%以上的合成氨生產以天然氣為原料。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主要以煤炭作為原料,2023年煤制合成氨產能占比約為79%左右。
數據來源:觀研天下整理
3.我國合成氨下游消費以尿素為主,產量不斷上升
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,在下游需求推動下,我國尿素產量整體上升,由2018年的5207萬噸增長至2024年的6723.7萬噸。每生產1噸尿素約需要消耗0.57噸合成氨。尿素產量整體上升也為合成氨行業發展提供了有力支撐。
數據來源:卓創資訊、觀研天下整理
數據來源:中國氮肥工業協會、觀研天下整理
在尿素等下游行業發展帶動下,近年來我國合成氨產量不斷上升,2024年達到7307.7萬噸,同比增長8.02%。
數據來源:中國氮肥工業協會、觀研天下整理
4.我國綠氨生產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),且未捕集生產氫氣過程當中產生的二氧化碳,碳排放強度最高。而綠氨是以可再生能源為動力進行電解水制氫,再與氮通過熱催化或電催化等技術合成。與灰氨和藍氨相比,其不依賴化石能源,碳排放幾乎為零,具有顯著環境效益。
三類合成氨情況
項目 | 灰氨 | 藍氨 | 綠氨 |
概述 | 原料氫氣源于化石燃料,且未捕集生產氫氣過程當中產生的二氧化碳。 | 氫氣來源同樣是化石燃料,但生產過程中采用了碳捕捉與封存技術(CCS),能減少部分碳排放。 | 以可再生能源為動力進行電解水制氫,再與氮通過熱催化或電催化等技術合成,即以綠氫制備綠氨。 |
優勢 | 成本相對低、技術發展成熟 | 碳排放相對灰氨低 | 不依賴化石能源,綠色環保、無污染 |
弱勢 | 碳排放強度最高、能耗大、依賴化石燃料等 | 依賴化石燃料等 | 生產成本高、技術發展不成熟等 |
資料來源:公開資料、觀研天下整理
合成氨作為高耗能產業,是我國能源消耗和二氧化碳排放的重點行業。2020年其碳排放量為2.2億噸,約占化工行業碳排放總量的19.9%,在所有化工產品中排名第一。在“雙碳”戰略目標下,合成氨行業綠色轉型迫在眉睫,低碳、環保的綠氨迎來重大發展機遇,市場前景廣闊。值得一提的是,受生產成本高,技術發展不成熟等因素限制,目前我國綠氨生產仍處于探索和起步階段,目前產能極少。不過在廣闊前景吸引下,越來越多的企業開始布局綠氨賽道,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,我國綠氨相關項目(含在建、規劃)共94個,總規劃產能約1733.75萬噸;到年底,其相關項目超過120個,總規劃產能約2076.49萬噸。未來,隨著項目相繼建設投產、生產成本降低以及利好政策推動,我國綠氨行業有望迎來快速增長,產能將不斷上升。
截至2024年底我國部分綠氨相關項目情況
項目名稱 | 公司 | 總投資 | 規劃綠氨產能 | 狀態 | 備注 |
吉林大安風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 | 18萬噸 | 在建 | 預計2025年5月30日產出首桶合格綠氨 |
內蒙古四子王旗風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 | 50萬噸 | 在建 | 預計2026年3月項目投產 |
中能建松原氫能產業園(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 | 60萬噸 | 在建 | 預計2024年7月份完工,年底項目投產達效 |
內蒙古天楹能源有限公司投資建設的風光儲氫氨一體化產業園示范項目 | 內蒙古天楹能源有限公司 | 37億元 | 45萬噸 | 在建 | - |
遠景零碳技術(赤峰)有限公司152萬噸/年零碳氫氨項目 | 遠景零碳技術(赤峰)有限公司 | 53億元 | 62萬噸(一期) | 在建 | 2024年3月,一期P0期2萬噸綠氨順利投產;一期P1期綠氨30萬噸已于2024年5月啟動,預計2025年12月投產 |
水木明拓綠氫制80萬噸綠氨項目 | 水木明拓(達茂)氫能源科技有限公司 | 24億元 | 80萬噸 | 2024年9月項目獲準備案 | 計劃2025年5月開始施工,2027年12月竣工 |
資料來源:公開資料、觀研天下整理(WJ)

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