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绿氨产业发展现状与产业竞争力分析

氨（NH3）是一种无色、有强烈刺激气味的气体，在常温下加压可液化，极易溶于水。合成氨是化学工业史上伟大的发明之一，促进了氮肥大规模工业化生产，由此带来粮食增产和作物品质改善，极大地提高人类生活水平；同时氨也是重要的无机化工产品，是制造纤维素、塑料、炸药、染料等产品关键原料，在国民经济中占有重要地位。

氨工业为人类粮食安全和经济社会发展做出了突出贡献，同时生产过程中也造成了大量二氧化碳排放。绿氨是利用风电、光伏等可再生能源电解水制绿氢，并与空气中的氮气制备成合成氨。由于其燃烧后生成氮气和水，不产生二氧化碳，绿氨被认为是“零碳”燃料，是未来重要的清洁能源之一，也是全球交通运输业未来实现碳中和的主要手段之一。同时，全球合成氨以及氨制氢工业技术非常成熟，液氨储运配套比较完善，用作储氢载体，在大规模长距离氢能运输方面具有成熟、安全、高效的优点。

一、合成氨产业发展现状

合成氨工业经过100多年的发展历史，各种工艺技术不断涌现，其中具有代表性的大型合成氨工艺有美国凯洛格（Kellogg）工艺、英国ICI-AMV工艺、美国布朗公司（Branu）工艺和丹麦托普索公司（Topsoe）工艺等。合成氨工业的持续进步离不开氨合成催化剂的不断开发和改进，传统的Fe3O4基熔铁催化剂由于其原料价格便宜、制造工艺简单及产品的机械强度高等优势成为世界上研究最为透彻的催化剂之一。浙江工业大学宋小芳等突破了一直以Fe3O4为母体的熔铁催化剂传统思路，发现具有维氏体结构的Fe1-xO基催化剂，相比传统催化剂具有更好的催化活性和更低的反应温度等，并在国内外多套大型合成氨装置上得到了很好的应用。

2022年全球合成氨产能达到2.25亿吨/年，产量为1.82亿吨，装置平均产能利用率为80.9%。全球合成氨产能主要集中在中国、俄罗斯、美国、印度和欧洲地区，产能合计占比超过三分之二。其中，中国合成氨产能6760万吨/年，产量6101万吨，装置平均产能利用率为90.3%。海外主要以天然气为原料制氨，其天然气制氨比例约为90%，我国合成氨原料主要以煤为主，碳排放量较大，约占76.7%，天然气约占20.8%，其他原料占2.5%。2022年，我国氨工业碳排放量为2.2亿吨，约占我国化工行业碳排放总量的1/7。其碳排放在化工行业中位居首位。

在“双碳”背景下，探索合成氨绿色低碳发展路径十分迫切。

二、绿氨产业发展现状

绿氨生产主要包括绿氢制备、氮气制备和合成氨三个单元。通过对绿氨产业全链条分析，其中空气分离制备氮气和氨合成工艺技术成熟，完全可以采用现有产业技术；绿氢产业目前处于快速成长期，技术不断迭代更新。（一）绿氨产业政策背景

2018年12月，欧盟发布了可再生能源指令（REDⅡ），规定可再生燃料占运输部门最终能源消费的份额将从2020年的10%提高到26%。

2023年5月17日，欧盟碳边境调节机制（CBAM）实施细则开始生效，欧盟将于2026年正式征收“碳关税”，水泥、电力、化肥、钢铁、铝和氢行业将成为第一批纳入征收范围的行业。从2023年10月1日起，到2025年底的政策过渡期，所有的欧盟进口商需报告上述六个行业的产品温室气体排放，但无须支付税费。其中，CBAM税费=CBAM税率×碳排放量=(EUETS碳价-出口国碳价)×(产品碳排放量-欧盟同类产品企业获得的免费排放额度)。式中，EUETS碳价指上一周欧盟碳排放权拍卖的周平均结算价格；碳排放量所包含的温室气体有二氧化碳（CO2）、一氧化二氮（N2O）和全氟化碳（PFCs）；出口国碳价指欧盟进口商品在其生产国（即出口国）已经支付的碳排放额度价格。

目前我国碳税及碳交易体系仍处于探索阶段，相关政策和产品标准还在制定中，绿氨的低碳效益优势尚未体现，绿色产品价格偏高和市场供给不足制约了国内绿氨市场的发展。中国是欧盟的主要进口国家之一，随着欧盟REDⅡ、CBAM等一系列可再生能源及碳关税政策的实施，将深刻影响我国碳税政策快速向欧盟看齐。作为全球产业界认可的具有较大发展潜力的可再生燃料之一，绿氨在相关低碳产业政策支持下将获得快速发展机遇。

（二）绿氨发展现状

截至2023年9月，全球已布局超过60个绿氨项目，规划总产能超过3500万吨/年。海外绿氨项目主要分布在澳大利亚、南美、欧洲和中东。从项目规划上看，绿氨项目主要依托陆上风光资源，多被所在国就地消化生产化肥，而少部分绿氨项目将用于出口，新的下游应用领域还在起步阶段。我国绿氨项目主要分布在西北、东北等可再生资源丰富区域，目前规划总产能达到800万吨/年。其中，约80%的产能集中在内蒙古地区，主要依托陆上风光资源，绿电制绿氢和绿氨一体化发展，预计2024年将陆续有装置建成投产。因绿氨在车船燃料、储氢载体、燃料发电等新兴下游应用领域面临政策、技术、标准等因