随着未来几十年脱碳进程的加快，预计对低排放氢气和氨的需求将加速。两者都将在钢铁、航运、航空和化肥等难以减排的行业脱碳方面以及更广泛的能源转型中发挥重要作用。然而，其他行业的采用前景喜忧参半，受到改用氢气或氨的成本和技术挑战以及替代脱碳解决方案存在的制约。
本见解使用 CRU 新的低排放氢和氨市场展望的分析，涵盖了这个新兴市场的一些关键机遇和挑战。
氢和氨在能源转型中发挥着重要作用，但并不适合每个行业
面对不断升级的气候变化问题，从化石燃料过渡到可持续能源已成为前所未有的全球挑战。温室气体排放的不利影响主要归因于化石燃料的燃烧，这促使国际社会寻求既对生态负责又在经济上可行的替代解决方案。
在此背景下，低排放氢气及其衍生物氨已成为有前途的能源载体，有可能在正在进行的能源转型中发挥关键作用。如下所示，CRU 进行的详细分析预计，到 2050 年，低排放氢和氨的需求将分别达到 ~160 公吨和 ~230 公吨。
传统的氢气最终用途，包括甲醇和氨生产，后者主要由化肥需求驱动，将成为主要消费来源，因为脱碳推动了向排放密集度较低的生产技术的转变。
炼油将经历类似的转型，尽管随着碳氢化合物在能源结构中的份额下降，总消费量下降。氢和氨在航空、航运和钢铁制造等难以减排的行业采用也将产生相当大的需求，尽管采用氢和氨所需的许多技术仍处于开发阶段，其商业可行性尚未得到证明。
我们认为其他行业的采用潜力较小，包括运输和发电，这些行业已经存在替代性脱碳解决方案，并且被证明更具竞争力。改用氢气或氨将产生高昂的基础设施成本;氢的低密度对所使用的设备有直接影响。同时，氨的采用也构成了挑战：
- 氨有毒，如果溢出，将对人类和环境造成重大危害
- 氨贸易的基础设施是高度专业化的，需要大幅扩展
- 氨"裂解"生成氢气会导致 15% 的氢气产量损失
- 氨虽然不含碳，但是一种高氮燃料，几乎肯定会导致一氧化二氮 （N2O） 的排放，而一氧化二氮 （N2O） 本身就是一种强大的温室气体。因此，需要适当的减排技术以及足够的监管来减少这些排放。
< 1.0 美元/千克的绿色氢气将无法像一些人所说的那样实现
氢气生产成本取决于部署的技术、能源和其他当地成本因素。碳价格是整体竞争力的另一个重要考虑因素。未减排的化石基氢是（至少在全球能源危机之前）最经济可行的选择，根据 CRU 的氢成本模型，成本为 < 2.0 美元/kgH2。
碳捕获、利用和封存 （CCUS） 增加了化石燃料氢生产的成本，因为 CCUS 需要额外的投资并且是能源密集型的，但在 SMR 工厂中，碳捕获的额外成本仅为 ~0.4-0.5 美元/kgH2。这是因为基于化石燃料的氢气生产工艺已经包含碳捕获，这是生产纯氢气流的必要部分。最后，假设承担全部电力成本，通过电解和低排放电力生产氢气，价格超过 5-6 美元/kgH2。
案头研究将迅速确定一些第三方预测，表明到 2030 年，氢气的平准化成本 （LCOH） 将降至 2.0 美元/kgH2 以下，到 2050 年将降至 1.0 美元/kgH2 以下——也许在乐观情景下，以及在可再生电力容量系数高的地区。如上图所示，我们不同意这种观点。
利用我们自己的可再生能源和电解槽成本假设，预计到 2050 年，大多数国家的绿色氢成本仍将高于蓝色和灰色成本，实际价格在 ~3-7 美元/千克之间——甚至在增加必要的存储和分配成本之前。绿氨成本也遵循相同的轨迹，绿氢的成本构成了其整体成本结构的最大部分。
此外，由于氨生产需要持续的氢气供应，因此如果依赖于可再生能源的潜在间歇性，也可以假设与克服这一挑战相关的额外成本。
结论是，除了那些有望获得低成本可再生能源的国家外，到 2050 年，绿色氢和氨的成本仍将高得令人望而却步，该行业可能需要实施补贴或碳价格才能发展。
由于承购协议仍然难以捉摸，市场接近其"混乱的中间地带"，项目停滞
不前虽然低排放氢气和氨都已成为有前途的能源载体，有可能在正在进行的能源转型中发挥关键作用，但必须以现实的视角看待氢气和氨的作用，承认它们的前景和挑战，尤其是成本。
通往氢能经济的道路不仅需要技术进步，还需要基础设施投资和系统性变革。在许多行业，这将抵消氢或氨可以提供的价值，取而代之的是采用替代的脱碳解决方案。
后一点在低排放项目管道本身中得到了最有形的反映，分别只有 2% 和 4% 的氢和氨项目做出了最终投资决定。
项目融资缺失的关键仍然是承诺的承购，潜在的最终用户仍然不相信采用氢或氨的政策缺乏明确性、高成本和基础设施要求。
我们认为，需要更多地关注现有市场的潜在需求，如钢铁、化肥和甲醇，以加快发展速度，并使该行业摆脱"混乱的中间层"。
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