氨燃料优点很多，而且比氢安全得多，但为什么没有大规模普及？
中国能源产业发展网 发布时间：
2025-07-09 15:56
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来源：古今片面观
氨燃料（NH₃）作为零碳能源载体，凭借其高能量密度、无碳燃烧特性和成熟的储运基础设施，被视为替代化石燃料的潜力选项，尤其在航运、发电等领域优势显著。
然而，其大规模普及仍面临多重技术、经济与安全挑战。以下结合具体案例和分析说明其优势与推广障碍：
一、氨燃料的核心优势
1.环境友好与零碳排放
氨燃烧的终极产物仅为氮气（N₂）和水（H₂★），不产生C★₂，在脱碳需求迫切的行业（如航运）潜力巨大。例如，国际海事组织（IM★）推算，氨燃料替代船用重油可减少90%碳排放。
★案例：鹿特丹港2025年完成氨燃料加注试点，为首批氨动力船舶（2026-2027年投运）铺路，目标实现港口零碳化。
2.储运成本显著低于氢能
氨在-33℃或9个大气压即可液化，而液氢需-253℃深冷条件。同等能量下，液氨储运成本仅为液氢的0.2%，且可利用现有LPG基础设施（如储罐、管道）。
★案例：中国利用化肥工业的成熟氨供应链，快速扩建氨产能以支持火电厂“氨煤混燃”改造，避免重建氢能设施的高成本。
3.安全性优于氢气
氨的爆炸极限窄（15%-28%），且具有刺激性气味，泄漏易被察觉；而氢气无色无味、爆炸范围宽（4%-75%），需高规格防爆措施。
★案例：广汽氨发动机通过双喷嘴预燃室设计降低爆燃风险，同时利用氨气味作为泄漏预警。
二、未能普及的关键障碍
1.技术瓶颈：燃烧效率与氮氧化物（NOₓ）排放
★燃烧性能差：氨的层流火焰速度仅为汽油的1/5，点火能需汽油的60倍以上，导致内燃机启动困难、功率不足。例如，广汽氨发动机虽达120kW功率，仍需超高能点火技术维持稳定运行。
★NOₓ排放难题：氨不完全燃烧时产生强温室气体NOₓ。日本煤电厂的氨混烧项目（20%掺氨比）需配套脱硝系统，成本增加30%。
2.经济性劣势：生产成本与基础设施改造成本高
★绿氨成本居高不下：可再生氨（风光电解制氢+合成氨）价格为化石氨的2-3倍。以欧洲首个绿氨项目（挪威Yara）为例，其依赖政府补贴才具商业可行性。
★加注设施短缺：全球仅鹿特丹港等极少数港口具备氨燃料加注能力。对比中国氢能站（264座），氨加注站需彻底改造储罐与管路防腐系统，单站成本超千万美元。
3.安全与材料挑战
★毒性风险：氨泄漏可致呼吸道灼伤，船用场景中需隔离生活区。HD现代开发“双级洗涤器”吸收泄漏氨气，但增加了系统复杂性。
★腐蚀性：氨对铜、橡胶等材料具腐蚀性，船舶发动机需改用不锈钢部件，推高制造成本。
4.政策与产业链协同不足
★标准缺失：氨作为燃料的安全规范、排放标准尚未在全球统一。
★过渡路径依赖化石能源：当前全球氨产量中80% 为“灰氨”（天然气制取+无碳捕集），直接燃烧无法实现碳中和。
三、突破方向与未来前景
尽管障碍重重，近期技术突破正推动氨燃料在特定领域率先应用：
★航运业：HD现代获4艘氨燃料船订单，配套AI泄漏监测系统，计划2026年交付。
★发电领域：中国成功验证火电厂50%氨煤混燃技术，减排43.5%–49.5%。
四、结语
氨燃料因储运便捷、零碳潜力成为能源转型的重要选项，但其普及受制于燃烧技术瓶颈、高成本绿氨生产及安全基础设施缺失。
随着脱硝技术优化、绿电成本下降及国际标准完善，氨燃料有望在2030年后于航运、工业锅炉等领域率先规模化，成为氢能经济的实用补充，而非全面替代。
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