氨！既能儲氫，又是零碳燃料

氫能除了面臨成本挑戰之外，還面臨儲運難題。因此，國內外開始將氨作為氫的儲運介質進行研究。值得注意的是，除了作為氫能載體，氨還是一種零碳燃料。據介紹，氨和氧的燃燒反應產物為水和氮氣，氮氣約占空氣78%，因此氨的燃燒過程實現了零碳排放。

澳大利亞工程院院士程一兵表示，氨作為一種零碳燃料，對硅酸鹽建材和火力發電行業實現降碳目標具有重要的意義。據分析，到2050年、2060年即便全球實現碳中和，仍然有接近1/4的能源要依賴燃料，包括海運、長途重載汽車、煉鋼、高溫工業制造、航空等，因此需要氨燃料進行含碳燃料的替代。 

氨氫能源融合項目加速布局

基于氨的上述特性，業內開始追求氨氫能源融合，打造氫能儲運新體系。此外，國內外還開始將氨氫混燒燃料作為重要的減碳途徑之一。

近年來，能源資本開始大舉進入綠氨行業。資料顯示，發動機企業康明斯、氫燃料電池龍頭企業普拉格等都開始打造氨氫供應鏈。據美國媒體《市場觀察》報道，2021年11月，普拉格獲得埃及訂單，為年產9萬噸的綠氨提供10萬千瓦的電解設備，生產的綠氨將被作為富氫燃料使用。

2020年，美國最大氣體產品和化工公司在沙特聯合開發400萬千瓦的制氫項目，建設綠氫工廠，項目總投資達50億美元，是迄今為止宣布的全球最大氫能項目。投產后，工廠每天生產650噸綠氫，可為2萬輛氫燃料公共汽車提供動力。為了便于運輸和出口，該廠還將應用“氫氨轉換技術”，屆時還能生產120萬噸/年的氨，終端用戶再將氨轉為氫，預計到2025年可正式生產氨。

2021年，全球最大氨生產商挪威Yara國際公司與挪威可再生能源巨頭Statkraft以及可再生能源投資公司Aker Horizons宣布要在挪威建立歐洲第一個大規模的綠色氨項目。

此外，日本也高度重視氨燃料產業鏈布局。廈門大學能源學院教授王兆林介紹稱，在日本，氨燃料技術的研發與測試已持續多年。日本煤電的降碳方案之一，就是開始大幅度向煤、氨氫混燒邁進，目前，技術水平現已達到商用規模。根據日本經濟產業省公布的數據，到2030年，日本的發電用燃料中氫和氨將各占10%，到2050年，將在全球建成1億噸規模的氨供應鏈網絡。

 氨儲氫供氫代氫是重要方向

王兆林強調，我國有非常成熟的氨運輸和分配體系，氨更安全、更易儲運，且同體積的液氨比液氫多至少60%的氫，經濟性優勢凸顯，因此以氨儲氫、供氫、代氫是氫能的發展趨勢之一。

“目前，高壓儲氫罐成本約為60萬/個，液氫儲運設備成本為120-150萬元/套。由于氨的儲運體系成熟，儲罐成本相較于氫低約50倍。同時，氨的儲運能耗及損失比氫低很多，同樣距離和輸送條件下，氨相比天然氣可輸送多的能量還要多一倍，現有天然氣管道稍加改造即可用于輸送氨。”王兆林表示。

程一兵也認為，氫氨融合是國際清潔能源的前瞻性、顛覆性、戰略性的技術發展方向，是解決氫能發展重大瓶頸的有效途徑，同時也是實現高溫零碳燃料的重要技術路線。但需要注意的是，盡管國外已逐步開展氨氫融合應用項目，但國內的研究與應用仍較少。

上述專家提醒，落實到具體應用層面，氨燃料仍存在技術挑戰。首先，氨燃燒速度和熱值較低，且遠低于氫，不利于高效率的工業應用，其次，氨不太容易點燃和實現穩定燃燒。 此外，實現大規模的氨氫轉換與儲運，需要在大容量儲運設備、催化劑等方面進行進一步技術攻關。