合成氨

摘要：目前，中国是世界上最大的合成氨生产国和消费国，拥有众多的合成氨生产企业和庞大的产能。根据国家统计局数据，近年来，我国合成氨产量不断增长，2022年，我国合成氨产量为5321.01万吨，2023年，我国合成氨行业产量达到5489.36万吨。由于市场参与者众多，我国合成氨行业的集中度相对较低。这使得市场竞争激烈，企业之间的价格竞争较为普遍。未来，我国合成氨行业将朝着技术创新化、应用多元化、绿色环保化发展。

一、定义及分类

合成氨，指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨。世界上的氨除少量从焦炉气中回收副产外，绝大部分是合成的氨。氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位，其中约有80%氨用来生产化学肥料，20%为其它化工产品的原料。合成氨作为全球第二大化学品，是现代社会中最为重要的化工产品之一。合成氨根据原料氢气的碳足迹分类可分为灰氨、蓝氨以及绿氨等，具体分类如下：

二、商业模式

1、采购模式

合成氨生产企业为了保证原材料的稳定供应，企业往往与供应商签订长期供货合同。这些合同通常会规定价格、供应量和交货时间等条款，有助于企业规避市场价格波动的风险。部分企业可能会选择基于市场价格的采购模式，即原材料价格根据市场供需关系进行调整。这种模式使得企业能够灵活应对市场变化，但也带来了价格波动的风险。

2、生产模式

合成氨生产企业生产模式主要为以销定产，以销定产是指企业根据市场需求和销售订单来确定生产计划。在这种模式下，合成氨生产企业会密切关注市场动态，及时调整生产计划和生产规模，以满足市场需求。同时，他们也会与下游客户保持密切沟通，了解客户的需求变化，以便更好地满足客户的需求。以销定产模式的优点在于能够降低库存积压的风险，减少资金占用，同时提高生产效率和产品质量。

3、销售模式

合成氨生产企业销售模式主要为直销与经销模式，其中以直销为主。直销模式下，企业通常与下游客户建立长期稳定的合作关系，通过直接销售来确保产品的稳定输出和市场份额。直销模式有助于企业更好地了解市场需求和客户需求，从而根据市场变化灵活调整生产和销售策略。经销模式能够扩大企业的销售渠道，提高市场覆盖率。同时，经销商或代理商通常具备丰富的市场经验和客户资源，能够帮助企业更好地开拓市场。

三、行业政策

1、主管部门及监管体制

合成氨行业主管部门主要为国家发展和改革委员会、工业和信息化部等。国家发展和改革委员会主要负责合成氨行业的宏观调控、产业政策的制定与实施、项目审批以及价格管理等工作。它通过制定相关政策和规划，引导合成氨行业的健康发展和结构调整。工业和信息化部负责合成氨行业的行业管理，包括制定行业标准和规范、推动技术进步和产业升级、监督企业生产行为以及促进节能减排等。它还负责协调解决行业发展中的重大问题，指导企业提高核心竞争力。

合成氨行业自律组织主要为中国氮肥工业协会。中国氮肥工业协会主要负责反映行业的愿望和要求，维护会员的合法权益；研究行业发展的方向、战略、目标和政策，为政府制定行业发展的方针、政策、法规、标准等提出建议；协调行业内部以及与上下游产业之间的关系，促进行业协调发展；开展技术咨询、信息服务、人才培训、国际合作等工作，推动行业的技术进步和管理水平的提高；组织行业的展览、展销、技术交流等活动，推广新技术、新产品、新工艺和新设备；以及接受政府委托的其他事项。

2、相关政策

近年来，我国政府推出许多相关政策促进合成氨行业的发展，如《合成氨行业节能降碳改造升级实施指南》，政策强调绿色技术工艺和优化原料结构，增加绿氢原料比例，这将有助于降低合成氨生产过程中的碳排放，推动行业向绿色、低碳方向转型。同时，加大可再生能源生产氨技术的研究和应用，有助于降低对化石能源的依赖，减少温室气体排放。提出采用大型化空分技术和先进流程，配套先进控制系统，以降低动力能耗。这些措施将有助于提高合成氨生产过程中的能源利用效率，降低生产成本，增强企业的市场竞争力。鼓励采用重大节能装备，包括提高传质传热和能量转换效率的设备、用等温变换炉取代绝热变换炉等，这将推动合成氨行业的技术创新和产业升级。同时，涂刷反辐射和吸热涂料、采用大型高效压缩机等措施，也将提高生产效率和产品质量，促进行业的可持续发展。

四、行业壁垒

1、资金壁垒

建设一个合成氨工厂需要巨额的投资，包括购买土地、建造厂房、购置生产设备以及研发费用等。这些投资对于初创企业来说是一个巨大的挑战。此外，合成氨生产过程中需要消耗大量的能源，尤其是天然气或煤炭等原材料，这也会导致运营成本的不断上升。因此，新进入者需要具备充足的资金实力，以应对初期的建设投资和后期的运营成本。

2、技术壁垒

合成氨行业的技术壁垒非常高。该行业涉及的核心技术是哈柏-博施工艺，这是一种在高温高压条件下将氮气和氢气转化为氨的化学过程。这项技术要求企业具备深厚的化学工程背景和丰富的实践经验，以确保生产过程的稳定性和效率。此外，合成氨生产设备的设计和制造也需要高度精密的技术，以承受极端的工作条件。因此，对于新进入者来说，要想掌握这些先进技术并成功应用于生产，需要投入大量的时间和资源进行研发和技术积累。

3、环保壁垒

随着全球环保意识的日益增强，合成氨行业的环保要求也越来越严格。合成氨生产过程中会产生一定量的废气、废水和固体废物，如果处理不当，会对环境造成严重污染。因此，新进入者必须投入大量资金建设环保设施，确保生产过程中的废弃物得到妥善处理。同时，还需要不断改进生产工艺，降低能耗和减少污染物排放，以符合日益严格的环保法规。这对于缺乏环保经验和技术的新进入者来说是一个巨大的挑战。

五、产业链

1、行业产业链分析

合成氨行业产业链上游主要为原材料供应商，根据合成氨制备原理划分，中国合成氨原材料主要分为煤炭、天然气及焦炉气三种。中国合成氨产能原料中，煤炭约占76.7%，天然气约占20.8%，焦炉气占比2.1%，其他来源约占0.5%。产业链中游则主要为合成氨的生产制造。产业链下游则主要应用于农业与工业等。

从上游来看：原材料的价格波动和供应稳定性直接影响到合成氨的生产成本和市场竞争力。如煤炭价格的上涨可能导致合成氨生产成本增加，进而影响其市场售价和利润。同样，天然气和焦炉气的供应稳定性也至关重要，一旦供应中断或不足，将直接影响合成氨的生产进度和产量。

从下游来看：下游行业的需求直接决定了合成氨市场的规模和增长潜力。农业是合成氨的主要应用领域，其中尿素作为氮肥的主要原料，对合成氨的需求量巨大。因此，农业的发展状况和化肥需求的变化对合成氨行业具有重要影响。此外，化工行业对合成氨的需求也不容忽视，随着化工产品的多样化和市场需求的增长，合成氨在化工行业的应用也在不断扩大。

合成氨行业产业链

煤炭

国家能源投资集团有限责任公司

晋能控股集团有限公司

山东能源集团有限公司

中国中煤能源集团有限公司

陕西煤业化工集团有限责任公司

山西焦煤集团

天然气

金宏气体股份有限公司

中国石油天然气股份有限公司

中国海洋石油集团有限公司

昆仑能源有限公司

焦炉气

中国神华能源股份有限公司

山西焦化集团有限公司

宁夏宝丰能源集团股份有限公司

开滦能源化工股份有限公司

上游

河南心连心化学工业集团股份有限公司

云南云天化股份有限公司

湖北宜化化工股份有限公司

瑞星集团股份有限公司

中游

农业

工业

下游

2、行业领先企业分析

（1）云南云天化股份有限公司

云南云天化股份有限公司是一家以磷矿采选、磷肥生产为主导产业，兼营化工、商贸物流、矿冶、建筑建材、房地产开发等多元产业的国有控股上市公司。公司前身为1958年成立的云南省磷肥厂。云天化在云南省内拥有合成氨生产线，这些生产线采用先进的生产工艺和技术，确保合成氨的生产效率和产品质量。云天化目前拥有合成氨产能240万吨/年，合成氨自给率95%左右；公司在内蒙古呼伦贝尔地区配套拥有大型露天开采煤矿，开采能力400万吨/年，可为北方基地的合成氨生产提供稳定原料。2023年云天化营业收入为690.6亿元，同比2022年下降8.3%。2024年1-3月，云天化营业收入为138.57亿元，同比减少12.77%。营业收入下降的原因是由于市场价格同比下降影响，导致公司盈利水平同比下降。

（2）湖北宜化化工股份有限公司

湖北宜化集团有限责任公司是一家以化肥和化工为主导产业，集研发、生产和销售于一体的大型企业集团。公司成立于1970年，总部位于湖北省宜昌市，是中国重要的化肥生产基地之一。在合成氨业务方面，湖北宜化集团拥有较为完善的生产和供应体系。公司采用先进的哈伯-博世工艺生产合成氨，该工艺以天然气为主要原料，通过化学反应生成氨气。合成氨是制造尿素、硝酸铵、复合肥等化肥产品的关键原料，同时也是化工行业的重要基础原料。2023年湖北宜化营业收入为170.42亿元，同比2022年下降17.72%。2024年一季度，湖北宜化营业收入为41.98亿元，同比上年同期减少11.03%。

六、行业现状

中国合成氨行业经过多年的发展，已经形成了较为完整的工业体系。目前，中国是世界上最大的合成氨生产国和消费国，拥有众多的合成氨生产企业和庞大的产能。在产能方面，中国的合成氨总产能位居世界前列，但也存在产能过剩的问题。随着国内农业对化肥需求的增长放缓以及环保政策的收紧，部分落后产能被淘汰，产能过剩状况有所缓解。根据国家统计局数据，近年来，我国合成氨产量不断增长，2022年我国合成氨产量为5321.01万吨，2023年我国合成氨行业产量达到5489.36万吨。

七、发展因素

1、有利因素

（1）下游应用领域需求增长

随着全球人口的增长和经济的发展，农业对化肥的需求持续增加，从而推动了合成氨的下游应用领域需求。特别是在发展中国家，农业现代化的推进使得合成氨作为关键化肥原料的需求增速明显。此外，合成氨在新能源、新材料等领域的应用也逐渐拓宽，为行业带来了新的增长点。这些需求的增长为合成氨行业提供了广阔的市场空间和发展机遇。

（2）能源结构调整

全球能源结构正在经历深刻的调整，可再生能源逐渐成为能源消费的主流。这一趋势为合成氨行业带来了新的发展机遇。一方面，可再生能源如太阳能、风能等可以用于生产绿氢，进而合成合成氨，这将降低合成氨生产过程中的碳排放，符合全球绿色发展的趋势。另一方面，能源结构的调整也推动了合成氨生产工艺的创新，如采用电解水制氢结合碳捕集和储存技术（CCS）等新型工艺，提高合成氨的生产效率和环保性能。

（3）技术创新和绿色创新

技术创新是合成氨行业发展的重要动力。随着科技的进步和新材料的不断涌现，合成氨生产工艺和装备将得到不断更新和升级。例如，新型催化剂的研发将提高合成氨的反应效率和产品质量；大型化、自动化的生产设备将降低生产成本和提高生产效率。这些技术创新将为合成氨行业带来更高效、更经济、更环保的生产方式。此外，在环保政策日益严格的背景下，绿色创新也成为合成氨行业发展的重要方向。绿色合成氨工艺的研发和应用将减少环境污染和能源消耗，提高资源利用效率。同时，绿色合成氨产品在市场上的竞争力也将逐步增强。这将为合成氨行业带来新的发展机遇和市场空间。

2、不利因素

（1）原材料价格波动

合成氨的主要原材料包括煤炭、天然气等，这些能源商品的价格受到国际市场供需关系、地缘政治事件和汇率变动等多种因素的影响，导致价格波动较大。原材料价格的不稳定性给合成氨生产企业带来了巨大的成本控制压力。当原材料价格上涨时，企业的生产成本随之增加，进而压缩了利润空间，甚至可能导致亏损。反之，当原材料价格下跌时，企业虽然可以获得短期的成本优势，但长期来看，过低的原材料价格又可能影响企业的正常运营和投资回报。

（2）环境污染严重

合成氨生产过程中会产生大量的废气、废水和固体废物，如果处理不当，会对环境造成严重污染。随着全球环保意识的日益增强和环保法规的日益严格，合成氨企业需要投入更多资金进行环保设施的升级改造，以满足更高的排放标准。这不仅增加了企业的运营成本，还可能限制企业的产能扩张和市场拓展。同时，环境污染问题也可能引发公众的不满和抵制，对企业的声誉和品牌形象造成损害。

（3）产能过剩

近年来，随着合成氨产能的不断扩张，市场出现了一定程度的产能过剩现象。产能过剩导致市场竞争加剧，产品价格下滑，企业盈利能力下降。同时，产能过剩也可能引发恶性竞争，导致行业整体利润率下降，甚至出现全行业亏损的情况。此外，产能过剩还可能导致企业盲目扩张和重复建设，浪费资源，破坏市场秩序。因此，化解产能过剩问题是合成氨行业亟待解决的重要任务之一。

八、竞争格局

我国合成氨行业存在大量的参与者，包括国有企业、民营企业以及外资企业等。这些企业之间的竞争相对激烈，市场份额分布较为分散。由于市场参与者众多，我国合成氨行业的集中度相对较低。这使得市场竞争激烈，企业之间的价格竞争较为普遍。从供应地域分布来看，我国合成氨产能集中于华东、华北和华中地区，山东、河南、湖北、山西和内蒙古均为国内合成氨生产大省。然而，尽管产能在地域上较为集中，但行业集中度并不高。根据中国氮肥工业协会公布的2022年全国氮肥企业合成氨产量20强，2022年，我国氮肥企业合成氨产量最高的是河南心连心化学工业集团有限公司，其次是云南云天化股份有限公司以及湖北宜化化工股份有限公司等。

九、发展趋势

技术创新是推动合成氨行业发展的关键动力。未来，合成氨行业将加大在技术研发和创新方面的投入，推动行业技术进步和产业升级。通过引进先进的生产工艺和设备，提高合成氨的生产效率和产品质量。同时，随着科技的进步和市场需求的变化，合成氨的应用领域将越来越广泛。除了传统的农业肥料和工业原料领域外，合成氨还将拓展到新能源、环保、医药等新兴产业领域。例如，合成氨可以作为氢能的载体，用于燃料电池和氢能储存；也可以作为无碳燃料，用于汽车、船舶等交通工具。此外，随着全球对环保意识的日益增强，合成氨行业将更加注重绿色环保化。未来的合成氨生产将致力于减少能源消耗和降低污染排放，推动绿色清洁生产。通过引进先进的环保技术和设备，对废气、废水和固体废物进行深度处理和回收利用，降低对环境的负面影响。未来，我国合成氨行业将朝着技术创新化、应用多元化、绿色环保化发展。