全球已進入“氨=氫2.0”時代，氫能產(chǎn)業(yè)要準備向氨方向發(fā)展。

氫能源擁有諸多優(yōu)點，但難以儲存和運輸，成本高昂。氫是元素周期表上最輕的元素，很容易泄露，對儲存容器要求高，并且氫氣非?；顫姡c空氣混合后很容易發(fā)生燃燒和爆炸。如果遠距離運輸氫，需要將其液化，在常壓狀態(tài)下，需要將其溫度降低到-235攝氏度以下，能耗較高。如果以管道運輸，則需要克服純氫以及摻氫的氣體給管道帶來的安全隱患，攻克氫氣管道的材料難題。

在氫能源高昂的成本下，氨氣走入人們視野，氨由一個氮原子和三個氫原子組成，是天然的儲氫介質(zhì);常壓狀態(tài)下，溫度降低到-33攝氏度，就能夠液化，便于安全運輸。目前全球八成以上的氨用于生產(chǎn)化肥，并且氨有完備的貿(mào)易和運輸體系。理論上，可以用可再生能源生產(chǎn)氫，再將氫轉(zhuǎn)換為氨，運輸?shù)侥康牡亍?/p>

據(jù)國際能源署預計，2040年，全球“綠氫和藍氫”需求將達7500萬噸，然而氫氣儲運難和安全性差等問題制約了其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)，氨作為高效儲氫介質(zhì)，具有高能量密度、易液化儲運、安全性高和無碳排放等優(yōu)勢。

此外，專家指出，目前氫能源汽車存在明顯的長尾效應。人類所使用的無碳燃料不僅有氫，還有其他燃料。氨氫融合一體化的新能源汽車可能將會是絕佳解決方案。全球氨能源非常豐富，特別是，我國是全球氨生產(chǎn)大國，全世界每年生產(chǎn)大概2億噸左右，我國的產(chǎn)能大約占到全球的四分之一。

而擔任過國際氫能協(xié)會副主席的清華大學核能與新能源技術(shù)研究院教授毛宗強也在近期的一次采訪中看好氫氨一體化的發(fā)展，他說，因氨轉(zhuǎn)換氫氣成本低廉、氨氣供應充足等優(yōu)勢，液氨或?qū)⒊蔀殒敲酪簹涞男屡d儲運方式。多樣化的綠色能源使用對“雙碳”目標的實現(xiàn)至關(guān)重要。在氫能戰(zhàn)略大前提下，整個氫能行業(yè)要利用氫能在交通領(lǐng)域的優(yōu)勢，對包括氨在內(nèi)的氫基化合物提供更多的測試機會，得出科學的結(jié)論，進行大面積推廣，為實現(xiàn)“碳達峰”“碳中和”尋找多樣的路徑與技術(shù)。

中日韓氨能實踐

中國：

9月23日，由合肥綜合性國家科學中心能源研究院(安徽省能源實驗室)與安徽省能源集團有限公司聯(lián)合共建的“安徽能源協(xié)同創(chuàng)新中心”，在皖能銅陵發(fā)電公司揭牌成立，氨能利用發(fā)電項目同步啟動。

在銅陵啟動的“氨能利用發(fā)電”項目，計劃在安徽省能源集團有限公司所屬的皖能銅陵發(fā)電有限公司300MW機組進行摻氨1%實驗，在實驗成功的基礎上逐步提高摻氨比例，并探索打造“礦坑水面光伏-綠氫-綠氨-臨近火電廠摻氨發(fā)電”的完整綠色產(chǎn)業(yè)鏈，助力實現(xiàn)“雙碳”目標。

此次揭牌的“安徽能源協(xié)同創(chuàng)新中心”，由安徽省能源集團有限公司與合肥綜合性國家科學中心能源研究院本著互利共贏、風險共擔、成果共享的原則合作成立，將重點針對可再生能源、氫能、氨能、儲能、電力等領(lǐng)域進行相關(guān)課題研究以及有關(guān)技術(shù)、裝備的聯(lián)合研發(fā)。

12月10日，福州大學舉行了綠色能源重大產(chǎn)業(yè)項目戰(zhàn)略合作簽約儀式，國內(nèi)首家“氨-氫”綠色能源重大產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)立，該校江莉龍研發(fā)團隊率先實現(xiàn)了新型的低溫“氨分解制氫”催化劑的產(chǎn)業(yè)化，探索了以氨為氫能載體的顛覆傳統(tǒng)高壓儲氫方式，為發(fā)展“氨-氫”綠色能源產(chǎn)業(yè)奠定了堅實的基礎。

作為我國氨工業(yè)催化領(lǐng)域唯一的國家級創(chuàng)新平臺，2018年，福州大學化肥催化劑國家工程研究中心與北京三聚環(huán)保公司等開發(fā)出世界首套以煤為原料的低碳安全高效“鐵釕接力催化”合成氨成套新技術(shù)，實現(xiàn)在年產(chǎn)20萬噸合成氨裝置上工業(yè)應用，打破了國外近30年的技術(shù)壟斷。

在此基礎上，該中心進行“氨-氫”綠色能源重大技術(shù)攻關(guān)，創(chuàng)制出使氨高效分解的新型低溫催化劑，使傳統(tǒng)高溫“氨分解制氫”的溫度大幅下降，并設計開發(fā)出氨低溫制氫加氫站裝置和新型“氨-氫”燃料電池動力系統(tǒng)，攻克了“氨-氫”能源循環(huán)的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，有望發(fā)展一條契合我國能源結(jié)構(gòu)特點的“清潔高效合成氨—安全低成本儲運氨—無碳產(chǎn)氫用氫”的全鏈條特色氫能經(jīng)濟路線，為國家“雙碳”目標的實現(xiàn)提供一條嶄新的解決方案。

12月13日，國家能源集團召開氨能在煤炭運輸產(chǎn)業(yè)技術(shù)研討會，國家能源集團黨組成員、副總經(jīng)理楊吉平出席會議并講話，科技部主任李全生主持會議。

會議邀請澳大利亞福特斯卡金屬集團、英美資源集團介紹了氫能氨能在礦卡等重型機械方面研發(fā)及應用經(jīng)驗，總結(jié)了國家能源集團當前氫能氨能發(fā)展情況，要求充分認識氫能、氨能在能源綠色低碳轉(zhuǎn)型過程中的重要戰(zhàn)略作用，做好應用場景開發(fā)和技術(shù)研發(fā)布局。

截至12月15日，國家能源集團航運公司煤炭運量突破2億噸，其中海運量1.6億噸，約占國內(nèi)北方五港下水煤運量的22.5%，持續(xù)穩(wěn)居國內(nèi)沿海散貨運輸量第一。國家能源集團航運公司目前自有船舶59艘，331萬載重噸，控制運力約600萬載重噸。今年以來，航運公司克服疫情、臺風等不利因素，依托集團一體化戰(zhàn)略，不斷完善與各電廠、煤炭經(jīng)營分公司、港口的合作機制，以專業(yè)運輸服務推動營運模式創(chuàng)新。在保供需求不斷增大的情況下，國家能源集團航運公司針對自有運力不足的局面，通過多種靈活的租船方式，增加船舶租入量，截至15日13時30分，貨運量突破2億噸，其中外部租入1794艘次船舶，租船貨運量12589.32萬噸，同比增加4090.49萬噸，增幅48.1%，有效保障了燃煤電廠機組發(fā)電用煤安全。

日本：

在此理論基礎的支撐下，原本將氫能作為“王牌”的日本政府，正引入氨能，希望將發(fā)電廠和船舶的燃料替換成氨，憑借燃燒技術(shù)突破，以更低的成本實現(xiàn)碳中和。2021年10月，日本政府發(fā)布第六版能源戰(zhàn)略計劃，首次引入氨能，其中提出，到2030年，利用氫和氨所生產(chǎn)出的電能將占日本能源消耗的1%。

韓國：

此外，在韓國產(chǎn)業(yè)通商資源部12月7日主持召開的第二次氫氣和氨氣發(fā)電推進會議上，韓政府宣布將2022年作為氫氣氨氣發(fā)電元年，并制定發(fā)展計劃和路線圖，力求打造全球第一大氫氣和氨氣發(fā)電國。會議宣布，政府明年共將投入400億韓元用于有關(guān)設備基礎設施建設，并于2023年前制定“氫氣和氨氣發(fā)電指南”，推廣有關(guān)技術(shù)在LNG發(fā)電站使用。