1、1中 泰 证 券 研 究 所专 业 领 先 深 度 诚 信证券研究报告2024年10月5日绿氨掺烧绿氨掺烧煤改新煤改新政有望打开绿氢绿氨发展空间政有望打开绿氢绿氨发展空间氢能洞察系列研究之一氢能洞察系列研究之一分析师:曾 彪 SAC NO.S0740522020001 Email: 分析师:赵宇鹏 SAC NO.S0740522100005 Email: 2中 泰 证 券 研 究 所 专 业 领 先 深 度 诚 信目录一、氨气的绿色燃料属性亟待发掘一、氨气的绿色燃料属性亟待发掘二、绿氨掺烧是节能减碳的必由之路三、绿氨在燃料领域当前已具备成本竞争力四、绿氨掺烧显著促进合成氨需求提升五、绿氨带动绿
2、氢打开成长新空间六、投资建议七、风险提示3一、氨气的绿色燃料属性亟待发掘一、氨气的绿色燃料属性亟待发掘氨氨是一种应用广泛的化学品是一种应用广泛的化学品。氨(NH3)是一种无机化合物,常温下为无色气体,其易液化、易挥发、可燃、具有较强烈刺激性气味。氨气在常温下很稳定,极易溶于水,高温时会分解成氮气和氢气;氨气是世界上生产及应用最为广泛的基础化学品之一,广泛应用于农业和工业生产中;此外,氨气在理想情况下燃烧仅产生氮气和水,具有零碳排放的特性,未来有望成为减少化石燃料使用、降低碳排放、减少环境污染的新型燃料之一。合成氨的生产有多种途径合成氨的生产有多种途径,绿氨是未来的发展方向绿氨是未来的发展方向。
3、合成氨是指氮气和氢气通过催化剂在高温高压下直接合成的氨气。合成氨根据氢气的来源可分为:灰氨:使用传统化石能源(天然气和煤)制取的灰氢与氮气合成的氨气称为灰氨;蓝氨:氢气仍由化石燃料提炼而来,但提炼过程中将二氧化碳捕获并储存,减少对气候的负面影响,此类合成氨称为蓝氨;绿氨:由绿电制取的绿氢合成的氨气称为绿氨。由于绿氨对环境更加友好,因此是未来主要的发展方向。图:氨的用途图:氨的用途数据来源:数据来源:KPMGKPMG,中泰证券研究所中泰证券研究所图:合成氨生产途径及分类图:合成氨生产途径及分类数据来源:数据来源:上海工程技术大学科普教育基地上海工程技术大学科普教育基地,中泰证券研究所,中泰证券研
4、究所4一、氨气的绿色燃料属性亟待发掘一、氨气的绿色燃料属性亟待发掘中国是世界上最大的合成氨生产国和消费国中国是世界上最大的合成氨生产国和消费国。我国合成氨主要用于制造尿素肥料,我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。2022年全球合成氨产量约为1.83亿吨,我国产量为5321万吨,占比达29%。此外,合成氨也是许多化工产品的重要原料,其产量的增加也与化工产业的发展密切相关。我国约我国约2 2/3 3的氨用于生产化肥的氨用于生产化肥,未来有望新增燃料用途未来有望新增燃料用途。合成氨按下游应用行业主要分为农业、工业、储能三大用途。据毕马威分析预计,2023年我国约有
5、2/3氨用来生产农业用的化学肥料,约1/3为其他化工产品的原料;后续随着煤电低碳化改造逐步推进,氨气作为储能及燃料用途的市场空间有望打开。图图:20182018-20232023年中国合成氨产量年中国合成氨产量(万吨万吨)数据来源:数据来源:毕马威、毕马威、落基山研究所、中泰证券研究所落基山研究所、中泰证券研究所数据来源:数据来源:iFindiFind,中泰证券研究所,中泰证券研究所图:合成氨在中国不同产业中的用量及预测(百万吨)图:合成氨在中国不同产业中的用量及预测(百万吨)5一、氨气的绿色燃料属性亟待发掘一、氨气的绿色燃料属性亟待发掘合成氨制备分两个工艺段,制氢部分有所差异。合成氨制备分两
6、个工艺段,制氢部分有所差异。合成氨制备分为制氢和制氨两个工艺段,制氢过程因氢气制备来源不同工艺有所不同,我国灰氨制氢主要是用煤制氢工艺,而绿氨制氢部分则用的是电解水制氢工艺。绿氨绿氨合成合成几乎无碳排放几乎无碳排放。灰氨所用的煤制氢工艺核心反应式是C+H2OH2+CO以及CO+H2OH2+CO2,在制取过程中会有大量的碳排放,且所用网电中的火电也会导致间接碳排放。而绿氨合成工艺制氢部分工艺路线短,主要能耗都用绿电,需要的原料为H2O,生成物为H2和O2,碳排放几乎为零。图:图:传统合成氨传统合成氨制氢部分制氢部分工艺系统能耗及碳排放情况分析工艺系统能耗及碳排放情况分析数据来源数据来源:双碳背景