日前，云道资本发布《2024中国绿氨产业研究报告》，详细分解了中国绿氨生产成本及未来降本空间。
报告认为，目前绿氨的成本显然高于灰氨，但随着绿电电价下降与相关电解技术、合成氨技术的成熟，绿氨成本将持续下降。
未来，绿氨降本空间：长期依靠清洁电力成本降低，中短期可通过工艺的革新优化生产流程快速降本（新一代柔性工艺的应用有望带来绿氨的快速平价与更低的成本下限）。
对于应用新工艺与新的系统结构设计的绿氨生产装置，云道预测，2025年左右绿氨最低成本可低于400美元/吨（与灰氨持平，甚至低于灰氨）。
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国内吨绿氨成本约4000-4500元/吨
总体看，全球各氨主产区受资源禀赋、技术成熟度等影响，向清洁制氨转型技术路径各有差异，所以成本也有差异。
就全球平均水平来看，以传统哈伯法进行绿氨生产，绿氨的生产成本目前在每吨600-1000美元之间，到2050年将降至每吨300-500美元。
对于应用新工艺与新的系统结构设计的绿氨生产装置，《报告》预测2025年左右其最低成本可低于400美元/吨（与灰氨持平，甚至低于灰氨），最迟2030年前实现绿氨完全低于灰氨。
那么，国内绿氨的成本又是多少呢？
绿氨由电解水制取的绿氢与空分装置捕获的氮气经合成工艺而得，从一体化项目的成本测算角度，绿氨的项目投资成本可分为：制氢电解槽、合成氨装置、储氢装置、储能装置、制氮装置、水处理装置等。
而每吨绿氨的成本结构主要分为：设备摊销（包含折旧、运维、水费等）、能耗电力成本两大方面。
来源：《2024中国绿氨产业研究报告》
从国内示范项目来看，就目前技术条件下合成氨耗氢量约176 ~180kg/t，全流程耗电10500-12000kwh/t（含制氢、合成、空分及损耗全环节）。
现有的合成氨工艺需稳定电源与稳定的氢源，一般采用网电或配储绿电并配比弱电网解决，电价每差异0.1元/kW·h，影响氨最终成本约1000元/t。
具体成本包括：
原料上：每吨绿氨需求消耗176kg的绿氢和820kg左右的氮气；
能耗上：每吨绿氨合成10500-12000kwh左右电力：电解水9700kwh左右，合成环节600kwh左右，其他环节200kwh左右；
当前问题：现有工艺需要绿氢、电力的大规模稳定供应来实现连续生产，储氢、储能段投资巨大。
传统高温高压工艺下，产能调节灵活性极其有限，需要绿氢、电力大规模稳定供应实现连续生产，使得氢氨项目成本中用于保证原料稳定供应、平衡原料波动性的储氢、储能段的投资成本与其折旧摊销巨大，拉高了绿氨的吨成本价。
来源：《2024中国绿氨产业研究报告》
云道资本的《报告》以年产能两万吨的合成绿氨装置为例，电力成本假定为0.15元/度（每吨氨需176.5kg左右的氢为原料），在此背景下，国内吨绿氨成本约4000-4500元/吨。
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未来降本空间巨大
目前绿氨成本构成的前三大成本项：电力成本（~40%）、储氢/能成本（~35%）、制氢电解槽成本（~13%）。
云道资本分析认为，绿氨降本空间主要来自于：绿氢电解槽成本降低、清洁电力成本降低以及Haber Bosch等氨合成工艺优化、灵活性的提高等方面；其中工艺的优化有望带来更快降本速度与更低的成本下限。
来源：《2024中国绿氨产业研究报告》
首先，清洁电力成本是绿氨成本长期将本的主要空间来源。清洁电力端风电光伏渐趋成熟加之产能过剩的局面，氢氨一体化项目的电力成本价目前已经降到0.12-0.15/kwh区间。
这里，储氢储能端成本占据30~35%的成本，也有巨大空间。造成储能成本巨大的主要原因是目前的绿氨合成工艺仍以传统的哈伯法为主，高温高压的反应条件使其无法灵活调节功率，对绿氢和电力供应的稳定性、大规模供应要求即为苛刻。而可再生能源环境下，绿氢和清洁电力的供应都极不稳定，所以需配备大量昂贵的储氢储能设施来保证生产稳定。
来源：《2024中国绿氨产业研究报告》
近年来，国内与海外产业端均在超工艺的动态化、柔性化、小型化方向努力，通过工艺的优化可以使得合成氨装置可以灵活的调节功率产能以适应波动性的原料供应，减少了储氢储能的成本，这样通过工艺的革新带来的生产流程的优化，可使绿氨快速降本。
远景通过零碳产业园模式在赤峰打造的全球最大152万吨的绿色氢氨项目，使用的就是“随风而动”动态绿色生产工厂技术。
总之，绿氨未来市场空间很大，但成本依然较高，而成本的高企还无法支撑氢能的大幅度成长。行业需要颠覆性创新，绿氨成本的降低任重道远。
参考资料：
[1]云道资本《2024中国绿氨产业研究报告》
[2]石化行业走出去联盟：全球最大绿色氢氨项目实现100%绿电制氢
来源： 环球零碳返回搜狐，查看更多