碳中和背景下 2022-2026年电解制氢合成氨发展前景广阔

碳中和背景下 电解制氢合成氨发展前景广阔

　　合成氨是利用氮和氢在催化剂作用下直接合成氨气，氨是基础化工产品，是化肥工业、有机化工行业的重要原料。根据新思界产业研究中心发布的《2021-2025年电解制氢合成氨行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示，电解制氢合成氨，是利用清洁可再生能源发电进行电解水制氢，再与低温低压合成氨技术相融合的新型氨气生产工艺。电解制氢合成氨在合理利用可再生能源、降低碳排放量方面具有重要作用。

　　2020年，我国明确要在2030年实现碳达峰，在2060年实现碳中和。石化能源的使用会排放出大量二氧化碳，我国煤炭资源丰富，煤化工行业规模庞大，煤制氢是现阶段我国氢气的主要来源，得到的氢气主要用来合成氨和甲醇，因此我国合成氨行业二氧化碳排放量高。在碳达峰、碳中和背景下，合成氨行业必须寻找清洁且可持续的制氢方法。

　　电解制氢是将水分子电解分解为氢气和氧气，是绿色制氢方法，由于成本较高，尚未在合成氨行业中应用。在能源结构调整背景下，我国可再生能源发电产业发展迅速，例如光伏发电、风力发电等，发电量不断上升、成本不断下降，其中部分电量未良好消纳，使得弃光、弃风现象发生，造成资源浪费。电解制氢可以利用这一部分电能生产氢气，叠加其自身转化效率提高，未来其成本将不断下降，有望成为合成氨行业氢气的主要来源。

　　全球电解制氢合成氨研究成果不断增多。在日本，2018年，JGC集团首次通过太阳能电解制氢，成功合成了氨，并以氨为燃料实现燃气机的发电。同年，在我国，中国科学院大连化学物理研究所团队构建了一条基于可再生能源的化学链合成氨工艺流程，即利用可再生能源产生的电能进行空分制氮和电解水制氢，然后将氮气和氢气交替通入载有氢化物的反应器中合成氨。

　　我国政府对电解制氢合成氨行业发展极为重视，“十四五”国家重点研发计划“氢能技术”重点专项中提出，要发展电解制氢-低温低压合成氨关键技术及应用，以及建设十万吨级可再生能源电解水制氢合成氨示范工程。在国家政策的推动下，我国电解制氢合成氨技术将不断进步，产业化发展速度有望加快。

　　新思界行业分析人士表示，我国合成氨产能及产量大，会消耗大量煤炭资源，排放出大量二氧化碳，在碳达峰、碳中和背景下，寻求新的生产工艺是必然趋势。氢是合成氨的主要原料，利用可再生能源发电进行电解制氢可大幅降低合成氨行业煤炭消耗量与二氧化碳产生量，未来随着电解制氢技术日益成熟、成本不断下降，电解制氢合成氨将成为发展趋势，市场前景广阔。