报告概述

到 2033 年，全球合成气市场规模预计将从 2023 年的534 亿美元增至约984 亿美元，在预测期内以复合年增长率 6.3% 的速度增长。 2024 年至 2033 年。

合成气（合成气）是一种气体混合物，主要由氢气 (H2)、一氧化碳 (CO) 和二氧化碳 (CO2) 组成，可用作生产各种化学品、燃料和能源的中间体。它通常是通过含碳材料（如煤炭、天然气、生物质，甚至废料）的气化产生的。

该过程涉及这些材料与氧气和蒸汽在高温下反应产生合成气，然后可用于各种工业应用，包括发电、化学品生产（如甲醇、氨和合成燃料）和精炼过程。

能源和化工行业是合成气的主要消费者。例如，在美国，合成气广泛用于生产甲醇和氨，这是化肥和化学品的关键成分。美国能源部 (DOE) 已拨款30 亿美元用于气化技术的研发，以支持包括合成气利用在内的清洁能源解决方案。

在欧盟，合成气在低碳合成燃料的生产中发挥着重要作用，这与欧盟到 2050 年实现碳中和的目标（作为其绿色协议的一部分）相一致。对低排放能源替代品的推动导致基于合成气的项目增加，特别是在可再生能源领域，预计到 2025 年投资将超过15 亿欧元。

中国作为世界上最大的合成气生产国，到 2023 年出口了价值25 亿美元的合成气产品。同时，像中东和北非 (MENA) 正在通过投资新的气化厂来提高合成气产能。

例如，沙特阿拉伯的阿美石油公司已投资50 亿美元用于合成气生产和相关基础设施，支持该国的能源多元化努力。

在创新方面，企业专注于提高合成气生产的效率和环境可持续性。例如，壳牌投资13亿美元气化技术，旨在提高合成气产量，同时减少二氧化碳排放。

空气产品公司与中国石油天然气集团公司 (CNPC) 于 2023 年建立战略合作伙伴关系，开发合成气生产技术，目标是提高能源效率和推进清洁氢气生产。

这一合作伙伴关系预计将有助于满足全球能源转型中日益增长的合成气需求，这是一个关键因素2024 年宣布的合成气清洁能源项目投资额为26 亿美元。

主要要点

• 合成气市场预计到 2033 年，合成气市场规模将达到984 亿美元左右（从美元计算） 2023 年将达到 534 亿人，复合年增长率为 6.3%。
• 石油副产品占据主导市场地位，占据超过 43.3% 份额。
• 蒸汽重整占据主导市场地位，占据超过 37.2%
• 固定床占据主导市场地位，占据38.2%份额。
• 甲醇占据主导市场地位，占据34.2%份额。
• 北美，合成气市场占据主导地位，占据52.5%份额，价值280.1 亿美元。

按原料划分

2023 年，石油副产品占据了市场主导地位，占据了超过43.3%的份额。这主要得益于基础设施的完善以及在合成气生产中广泛使用石油副产品，特别是在炼油厂和石化厂。

石脑油和重油等石油副产品来源广泛，为合成气生产提供了可靠的原料，使其成为许多地区的首选。它们在炼油工业发达的国家的成本效益和可用性进一步增强了其市场主导地位。

煤炭虽然与石油副产品相比所占份额较小，但仍然是合成气生产的重要原料。煤炭气化是一个成熟的过程，特别是在中国和印度等煤炭资源丰富且成本低廉的地区。ap.

煤化工技术的兴起，特别是生产合成燃料和化学品的技术的兴起，推动了对煤炭作为原料的需求。尽管煤炭使用存在环境问题，但其成本优势和某些地区对能源安全的需求仍然使其成为合成气生产的关键原料。

天然气是另一种受到关注的关键原料。由于某些地区天然气价格仍然相对较低，它已成为合成气生产的有竞争力的替代品。由于天然气比煤炭具有更清洁的燃烧特性，美国和欧洲部分地区越来越多地使用天然气来生产合成气。天然气也越来越多地用于综合化学生产过程，从而使其在市场中的份额不断增长。

由于全球对可持续能源解决方案的推动，生物质/废物在合成气领域正在稳步增长。生物质和废物衍生的合成气生产是一种更有效的方法环保选项，符合政府有关可再生能源和废物管理的法规。

按流程

2023 年，蒸汽重整 占据市场主导地位，占据37.2% 份额。由于其效率和成本效益，该工艺被广泛用于从天然气生产合成气。蒸汽重整是一项成熟的技术，可将甲烷转化为氢气和一氧化碳，而氢气和一氧化碳是合成气的关键成分。

北美和中东等​​地区丰富的天然气和完善的基础设施支撑了其主导地位。蒸汽重整在生产氢气和氨的化学工业中也备受青睐。

部分氧化是其中的关键工艺，在市场中占有重要份额。该方法涉及碳氢化合物的部分燃烧，例如石油副产品和天然气，用于生产合成气。

与其他方法相比，它具有简单性和反应时间更快的优点。部分氧化在综合炼油厂和石化厂中尤其流行，它可以快速产生用于下游化学品生产的合成气。该工艺越来越多地在天然气供应有限的地区得到应用，因​​为它可以利用包括重油在内的各种原料。

自热重整是合成气生产中的另一个重要工艺，由于其能够将蒸汽和氧气结合起来有效地生产合成气，因此获得了广泛的应用。该工艺特别用于生产氢气和合成燃料。虽然目前它的市场份额较小，但由于与传统方法相比具有环境效益和更高的能源效率，它正在不断增长。随着对清洁能源解决方案的需求增加，自热重整预计将得到更多采用，特别是在工业领域。关注可持续燃料生产。

生物质气化也是一个值得注意的过程，受到人们对可再生能源和废物转化能源解决方案日益增长的兴趣的推动。生物质，包括农业残留物和有机废物，越来越多地用作合成气生产的原料。虽然它所占市场份额较小，但由于政府的激励措施和对可再生能源技术的投资增加，预计该领域将快速增长。随着各国注重减少碳足迹，生物质气化为利用可再生资源生产合成气提供了一种可持续的途径。

通过气化炉

2023 年，固定床占据了市场主导地位，占据了超过38.2%的份额。固定床气化炉是合成气生产中最古老和最常用的技术之一。该过程涉及将煤或生物质等原料送入固定床气化发生的地方。

固定床气化炉因其简单、可靠和低运营成本而成为中小型应用的首选。它们广泛应用于以生物质和煤炭为主要原料的地区，使其成为发展中国家和发达国家的热门选择。

气流床气化炉是另一个重要领域，占据了很大的市场份额。与固定床系统相比，气流床气化在更高的温度和压力下运行，提供更高的效率和更好的合成气质量。

该技术通常用于大型气化工厂，特别是对于煤炭和石油副产品原料。因此，气流床气化炉在中国、印度等能源密集型行业和煤炭储量丰富的地区尤其受到青睐。这些系统提供了更有效的转换过程，但其高昂的资本成本可能会导致广泛采用的限制因素。

流化床气化炉也占有相当大的市场份额，在其可以处理的原料类型方面提供了灵活性，包括生物质、废料和煤炭。流化床技术因其能够保持一致的温度和流量条件而越来越受欢迎，从而提高了合成气的质量。这使得它们成为可再生能源和垃圾发电项目应用的理想选择。

按应用

2023 年，甲醇 占据了市场主导地位，占据了超过 34.2% 的份额。甲醇是合成气最大的应用之一，因为它是通过将合成气催化转化为甲醇而生产的。这种化学品是生产各种产品的关键原材料，包括塑料、油漆、粘合剂和防冻剂。

生产中对甲醇的需求不断增长燃料和化学品，特别是汽车和建筑行业，极大地推动了对合成气的需求。此外，航运业越来越多地使用甲醇作为替代燃料，及其在生产甲醇中的作用，也促成了这一主导市场份额。

氨是合成气的另一个关键应用，在市场上占有重要份额。氨主要用于生产肥料，这对农业至关重要。全球推动增加粮食产量以满足不断增长的人口的需求，刺激了对氨的需求。

2023年，由于其在农业中的重要作用，氨行业占据了合成气市场的很大一部分。预计对氨的需求将进一步增长，特别是在亚太地区和北美等拥有大型农业部门的地区。

氢正在成为一种新兴产业合成气的应用日益重要，特别是在能源和交通领域。随着清洁能源的发展，合成气制氢被认为是一条重要途径。由于氢在燃料电池中的潜力以及在炼油和化学工业中的应用，对氢的需求不断增长。随着氢气作为一种清洁替代燃料越来越受欢迎，预计未来几年其在合成气市场中的份额将会增加。

合成气发电也占有很大份额，特别是在煤炭和生物质资源丰富的地区。合成气用于燃气轮机发电厂，燃烧后发电。对分散式能源生产的需求不断增长以及合成气在联合循环发电厂中的采用使得这种应用变得越来越重要。此外，使用合成气生产合成天然气 (SNG) 的情况正在不断增长，因为它提供了是传统天然气的更清洁替代品。

主要细分市场

按原料划分

• 石油副产品
• 煤炭
• 天然气
• 生物质/废物
• 其他

按工艺

• 蒸汽重整
• 部分氧化
• 自热重整
• 生物质气化
• 其他

气化炉

• 固定床
• 夹带流量
• 流化床
• 其他

按应用

• 甲醇
• 氨
• 氢气
• 液体燃料
• 直接还原铁
• 合成天然天然气
• 电力
• 其他

驱动因素

全球能源转型和清洁能源计划

向清洁能源转型是合成气市场最重要的驱动力之一。 2023年，全球清洁能源投资约达到根据国际能源署 (IEA) 的数据，>1.1 万亿美元。合成气能够生产氢气和合成天然气 (SNG) 等低碳燃料，被定位为这一转变的关键技术。

通过天然气合成气生产的氢气（俗称“蓝氢”）预计将在交通、工业供暖和能源存储等脱碳领域发挥核心作用。

IEA 预测，到 2030 年，全球氢气市场估值将达到美元3000亿美元，其中合成气制氢是这一增长的主要贡献者。各国政府正在提供补贴和激励措施，鼓励开发合成气等技术，以实现清洁能源目标。

合成燃料和化学品生产的需求不断增长

合成气是生产合成燃料的重要原料，由于对清洁替代品的需求，合成燃料的需求日益增长到传统的石油基燃料。根据美国能源信息管理局 (EIA) 的数据，到 2023 年，全球利用合成气生产的合成燃料产量将达到约每天 1050 万桶 (bpd)。

将合成气转化为合成燃料的过程提供了一条生产更清洁燃料的途径，与传统化石燃料相比，排放量更少。此外，合成气对于生产用于化肥的氨和用于各种化学产品的甲醇至关重要。

全球化肥市场在 2023 年消耗约 2 亿吨氨，严重依赖合成气作为原料。对通过合成气生产的化学品和燃料的持续需求是推动市场增长的关键因素。

支持性政府法规和激励措施

世界各国政府正在通过旨在支持清洁能源的有利政策和激励措施来推动对合成气的需求y 解决方案。例如，2023 年，美国政府拨款85 亿美元用于碳捕获和利用 (CCU) 技术的研发，其中许多技术都利用了合成气。

欧盟绿色协议的目标是到 2030 年将温室气体排放量减少 55%，其中将合成气作为清洁氢气生产和碳捕获解决方案的关键要素。同样，作为全球最大的合成气合成燃料生产国，中国已承诺投资46亿美元用于合成气和氢气技术，作为其绿色能源转型的一部分。

合成气生产的技术创新

合成气生产工艺的技术进步，例如改进的气化技术和更高效的反应器，使合成气生产在经济上更加可行。 2023 年，全球对合成气技术的投资达到23 亿美元，由私营和公共部门参与者推动。

最引人注目的创新之一是先进气化炉和自热重整工艺的开发，这提高了合成气生产的效率并减少了碳排放。欧洲和北美等地区的公司也在建立合作伙伴关系，开发下一代合成气技术，以生产对环境影响更低的氢气。

限制

气化厂初始资本投资较高

合成气生产设施的建设，无论使用煤炭、天然气还是生物质，都需要大量的前期资金。例如，对于大规模运营，建设集成气化联合循环 (IGCC) 工厂的成本可能超过25 亿美元。

根据美国能源部 (DOE) 的数据，用于合成气生产的 IGCC 工厂的资本成本，每装机千瓦的成本约为 3,000 美元，这使得它们比传统的燃烧发电厂贵得多。与需要较低初始投资的替代能源技术相比，气化基础设施所需的高资本投资往往使其成为不太有吸引力的选择。

运营成本和效率挑战

除了高初始投资之外，运营合成气生产厂也可能很昂贵。例如，利用煤炭或生物质生产合成气需要大量原料，而这些材料的制备可能涉及额外的运输、干燥和处理成本。

美国能源信息管理局 (EIA) 报告称，生物质气化成本可能为每兆瓦时 70 美元至 130 美元，明显高于天然气发电。此外，气化炉的维护和运行需要高温（某些系统高达 1,500°C），这会增加运营成本。

环境法规和合规成本

环境法规也在合成气工厂的高运营成本中发挥了作用。利用煤炭和生物质生产合成气需要遵守严格的环境标准，特别是在碳排放和废物处理方面。

根据欧盟工业排放指令，参与合成气生产的公司必须遵守二氧化硫 (SO2)、氮氧化物 (NOₓ) 和颗粒物等污染物的排放限制，这些污染物可能会增加运营成本。在某些情况下，公司必须投资额外的技术，例如碳捕获和存储（CCS）系统，以满足这些法规的要求。

来自替代技术的市场竞争

增长的另一个挑战合成气市场来自于更具成本效益和可扩展性的替代能源技术的日益激烈的竞争。例如，风能和太阳能等可再生能源的成本近年来大幅下降。

国际可再生能源机构 (IRENA) 报告称，从 2010 年到 2020 年，太阳能发电的平准化发电成本 (LCOE) 下降了89%。相比之下，与合成气生产相关的成本仍然相对较高，使得合成气更难在不断增长的可再生能源市场中竞争。

机遇

全球转向氢作为清洁能源

根据国际能源署 (IEA) 的数据，预计到 2030 年氢需求将增加一倍。合成气在氢气生产中发挥着至关重要的作用，特别是通过蒸汽重整从天然气中生产蓝氢。

该工艺使用合成气作为原料一种在捕获和储存二氧化碳 (CO2) 的同时提取氢气的中间体，使其成为减少温室气体排放的关键解决方案。随着氢气生产能力的不断增长，预计未来几年合成气的需求将持续增长，特别是随着政府增加对清洁氢气计划的资金投入。

在美国，氢能 Earthshot 计划旨在到 2030 年将氢气生产成本降低至每公斤 1 美元，进一步提高合成气对氢气生产的需求。

政府对清洁氢气的政策和补贴能源

政府政策越来越有利于合成气作为实现可持续发展和清洁能源目标的关键技术。例如，在欧洲，欧盟 (EU) 制定了一项雄心勃勃的绿色协议，旨在到 2030 年将排放量较 1990 年的水平减少55%。作为这一转变的一部分，欧盟专注于扩大由合成气生产的清洁氢气的使用。

欧盟的欧洲气候中和氢战略概述了到2030年投资4300亿欧元清洁氢技术的计划，为基于合成气的氢气生产创造了重大机会。同样，在亚洲，中国和日本等国家也将氢作为未来能源系统的一部分，这可能会进一步推动合成气对氢生产的需求。

技术进步和成本降低

合成气生产技术的进步也开辟了新的增长机会。持续的研究和开发使合成气生产更加高效且更具成本效益。例如，正在优化自热重整和生物质气化等气化技术，以降低运营成本并提高生产效率。整体效率。

美国能源部 (DOE) 已拨款1 亿美元用于清洁能源研发项目，包括合成气和氢气生产，作为其“清洁氢气计划”的一部分。

此外，主要工业参与者与专注于合成气和氢气生产的初创公司之间的合作关系正在带来突破性创新。这些进步预计将降低通过合成气生产氢气的成本，使其成为全球能源市场上更具竞争力的选择。

扩大在工业脱碳中的作用

另一个增长机会在于合成气在工业脱碳中的作用日益增强。钢铁生产、水泥和化工等行业是二氧化碳最大的工业排放源。合成气，特别是通过生产合成天然气 (SNG) 和甲醇，正在得到广泛应用。g 在这些高排放行业中越来越多地被用作更清洁的替代品。

国际能源署 (IEA) 估计，到 2050 年，基于合成气的合成燃料可以将工业部门的二氧化碳排放量减少高达 25%。许多工业参与者正在投资合成气技术，以减少碳足迹并遵守更严格的排放法规。

随着这些行业继续采用基于合成气的解决方案，合成气的排放量将会大幅增加需求。各国政府还通过各种绿色补贴和减排计划来激励这一转型。

例如，碳清洁解决方案公司最近宣布建立合作伙伴关系，扩大工业脱碳项目的合成气技术，突显工业对合成气解决方案的需求不断增长。

趋势

对低碳合成气的需求不断增长生产

对低碳解决方案不断增长的需求极大地推动了 CCU 技术在合成气生产中的采用。据国际能源署 (IEA) 称，到2030，全球对合成气生产的氢气的需求将需要900万吨蓝氢，这意味着基于合成气的氢气产量大幅增加。

蓝氢涉及使用合成气并采用碳捕获技术来防止二氧化碳释放到大气中。这一趋势与到 2050 年将全球变暖限制在 1.5°C 的全球气候目标相一致。包括欧盟在内的世界各国政府正在为采用 CCU 技术的公司提供激励措施，进一步增加对合成气的需求。

政府法规和碳捕集项目投资

政府法规发挥着关键作用l 在促进CCU技术与合成气生产整合方面的作用。例如，美国能源部 (DOE) 承诺在 2023 年提供 25 亿美元资金支持 CCUS（碳捕获、利用和封存）项目的开发。这笔资金旨在推进能够捕获和利用工业来源（包括合成气工厂）碳排放的技术。

欧盟委员会还概述了促进 CCU 行业发展的计划，到2025在欧盟绿色协议中投资50 亿欧元，以促进采用更清洁的技术，包括生产氢气和合成燃料的合成气。这些投资鼓励合成气生产商将碳捕获技术纳入其运营中，以符合全球可持续发展目标。

碳捕获利用的技术进步

技术逻辑创新使碳捕获更加可行且更具成本效益，推动了向采用集成 CCU 系统生产合成气的转变。 膜技术、溶剂型捕集系统和直接空气捕集方法的进步正在降低从合成气生产过程中捕集二氧化碳的成本。

例如，新型催化剂和膜技术显着提高了碳捕集系统的效率，使合成气生产商整合 CCU 更加经济可行。这对于严重依赖合成气的行业（例如化学品和发电行业）尤其有利。

对可持续化学品和绿色燃料的日益关注也增加了对通过碳捕获生产的合成气的需求。 壳牌、Equinor和雪佛龙等大公司正在积极寻求合作伙伴关系和投资在 CCU 项目中减少碳足迹，同时保持生产水平。事实上，壳牌于2023宣布投资14亿美元大型CCU项目，旨在利用合成气生产低碳氢气。

区域分析

合成气市场在全球各个地区呈现出鲜明的特征，反映了不同的产业动态、资源可用性和技术进步。在北美，合成气市场占据主导地位，占据52.5%的份额，价值280.1亿美元。

该地区的领先地位源于对气化技术的广泛投资以及化学和能源领域主要参与者的存在。向清洁能源的转变以及对高价值化学品和燃料不断增长的需求推动了合成气的采用。

欧洲有着严格的环境法规，注重可持续能源实践，使合成气成为其可再生能源战略不可或缺的一部分。这里的市场受益于先进的技术基础设施和促进减少碳足迹的政府激励措施，从而推动了化学制造和发电对合成气的需求。

由于能源需求和工业化的增加，亚太地区合成气市场正在快速增长，特别是在中国和印度等新兴经济体。煤炭和生物质等丰富的原材料的供应，加上气化方法的技术进步，支持了该地区不断扩大的合成气生产能力。在能源消耗不断增加和基础设施建设不断发展的推动下，该地区的增长率预计将超过其他地区。

中东和非洲拥有丰富的天然气资源rves 正在逐步采用合成气技术来实现能源来源多元化并减少对原油的依赖。该地区的增长得益于对使用合成气生产的氨基肥料和甲醇的需求不断增长。

拉丁美洲虽然与其他地区相比市场规模较小，但由于当地能源需求的增加以及考虑到其广阔的农业景观的生物质气化潜力，正在探索合成气的应用。该市场的发展对于区域能源安全和可持续发展至关重要。

重点地区和国家

• 北美
  • 美国
  • 加拿大
• 欧洲
  • 德国
  • 法国
  • 英国
  • 西班牙
  • 意大利
  • 欧洲其他地区
• 亚太地区
  • 中国
  • 日本
  • 韩国
  • 印度
  • 澳大利亚
  • 亚太地区其他地区
• La美洲
  • 巴西
  • 墨西哥
  • 拉丁美洲其他地区
• 中东和非洲
  • 南非
  • 沙特阿拉伯
  • 阿联酋
  • 中东和非洲其他地区

主要参与者分析

合成气市场竞争非常激烈，几个主要参与者推动了该行业的创新和技术进步。 液化空气是工业气体领域的全球领导者，通过其先进的气化技术以及与大型工业企业的合作，在合成气生产中发挥着重要作用。

该公司专注于清洁能源解决方案，包括通过合成气生产氢气，这有助于其在市场上的强大地位。同样，另一家主要参与者空气化工产品公司提供全面的合成气解决方案，并积极参与制氢相关项目。化和碳捕集，增强其在低碳合成气日益增长的需求中的地位。

Linde Plc和KBR Inc.也是合成气市场的主要贡献者，利用其在气化和工艺工程方面的强大能力提供合成气生产技术。林德在通过合成气生产氧气和氢气方面的创新意义重大，而 KBR 在整体气化联合循环 (IGCC) 技术方面的专业知识使其成为生产清洁合成气的关键参与者。

沙索是南非一家大型化工公司，专门从事煤制油 (CTL) 和气制油 (GTL) 技术，这些技术对于燃料和化工应用的合成气生产至关重要。 Macetex Corporation 是全球最大的甲醇生产商，也严重依赖合成气进行甲醇合成，这增强了其在合成气市场的重要性。

Top Ke玩家

• A.H.T Syngas Technology NV
• 液化空气公司
• Air Products and Chemicals Inc.
• Airpower Technologies Limited
• Chiyoda Corporation
• 陶氏公司
• John Wood Group PLC
• KBR Inc.
• Linde Plc
• Maire Tecnimont Spa
• 甲烷公司
• 沙索
• 壳牌公司
• 合成能源系统公司
• 林德集团
• 托普索公司
• 兖矿集团

近期发展

2023 年，A.H.T Syngas Technology NV 报告收入较上年增长15%，重点是扩大其在欧洲和北美市场的业务。

2024 年液化空气，该公司计划投资23 亿美元专注于清洁能源、碳捕获和氢基础设施的项目，进一步巩固其领导地位。