关键仍在于绿氨、绿氢的低成本获取 。


由于能更容易实现安全、低成本的储运，同样属于零碳燃料的氨（化学式NH3）正在被认为是未来除氢能之外更理想的能源 。
【氨气与氧气反应 氨气和氧气反应】

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率先行动的则是此前一直大力支持氢能源发展的日韩 。2021年10月，在日本政府公布的第六版能源战略计划中，首次将氨能纳入其中；随后的11月份，韩国能源部也公布了氨能和氢能的高温燃烧计划，提出要逐步把煤发电用煤氨混合发电取代 。


事实上，尽管目前氨主要应用在农业化肥领域，但将其作为新的清洁能源的研究一直都在推进 。2021年，全球多家邮轮、船舶企业相继宣布氨燃料发动机、氨动力船获得认证许可，商业化之路即将开启 。


当然，诸多优势之外，氨能目前也面临绿氨比例低、氨本身不易燃烧等局限，需要更多的技术改进 。同时，氨能的利用要考虑整个产业链上的清洁环保，而这本质依赖于可再生能源发电制氢的完善 。


▍氨能利用：先做储氢介质

在大多数人的认知中，氢（化学式H2）一直被认为是最理想的能源，其与氧气（化学式O2）燃烧反应只生成水（化学式H2O），属于最佳的清洁能源 。


但我们也知道，由于在制氢、储氢、加氢等各个环节上的技术、成本阻碍，目前氢能源的商业化应用尚未大规模落地 。


清洁能源的本质在于不含“碳”（化学式C），从而保证燃烧、反应过程中不会产生二氧化碳（化学式CO2） 。而氨本身也不含碳元素，其与氧气反应生成的物质为氮气（化学式N2）和水，作为在空气中占比78%的气体，氮气显然也不是有毒有害气体，这为氨作为清洁能源打下了良好的基础 。



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氨气与氧气完全反应化学式




不过值得注意的是，对于氨在清洁能源中的利用，首要的并不是直接燃烧，而是作为储氢介质，辅助氢能源 。


在氢能利用的环节中，随着光伏、风电等在可再生能源发电规模的持续扩大，以及国家对加氢站的扶持，最上游的制氢和下游的加氢应用都在取得有效的进展，但在中游的氢气储运环节仍然存在痛点 。

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氢能利用各个环节




氢气易燃易爆的特性，使得其储存条件苛刻 。在目前主流的液化运输过程中，需要将温度降低到-235摄氏度才能将氢气液化，这意味着需要大量的额外能耗 。相比之下，氨气的液化温度只需要-33摄氏度，能耗需求大幅减少 。


而目前，氨的主要制备方式本身就是氢气和氮气反应合成，全球年产量1.8亿吨，80%左右用于化肥行业，工艺成熟，成本低廉 。





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氨气的制备依靠氢气和氮气




这也是氨气作为储氢介质的基本过程：在获得氢气之后，将其与氮气反应合成为氨气，随后将氨气液化，运输到目的地后，再将氨分解为氢气利用 。


目前，澳大利亚已经实现了这一过程，其利用自身光伏和天然气资源丰富的优势，将电解水制取的绿氢和天然气制取的蓝氢液化成氨，运输到日本、韩国等主要需求地 。

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