术语表 · 燃料与氢能
氨燃料
把氨(NH3)这种不含碳的氢载体用作船舶、电厂燃料,以及远距离运输氢的介质。
氨按质量含 17.6% 的氢,不含碳,燃烧产物为氮气和水。它在常压下 −33 °C 或常温下约 10 bar 即可液化,比要在 −253 °C 才液化的氢容易得多;而且全球已有成熟的贸易和储运基础设施,每年约 1.8–1.9 亿吨的产量主要用于化肥。
低位热值 ≈ 18.6 MJ/kg(5.2 kWh/kg);液态体积能量密度 ≈ 12.7 MJ/L,约为液氢的 1.5 倍、柴油的 40%
应用:
- 航运:MAN 和 WinGD 的二冲程氨燃料发动机约在 2025–2026 年投入使用;IMO 净零框架有利于零碳燃料。
- 发电:日本 JERA 于 2024 年在碧南电厂一台 1 GW 燃煤机组上实现 20% 氨混烧。
- 氢载体:把氨裂解回氢要消耗其能量的 15–25%。
挑战:氨有毒、有腐蚀性,燃烧速度慢,还会生成 NOx 和氧化亚氮(GWP100 为 273),所以必须严格控制氨逃逸和 N2O。以灰氢为原料的传统哈伯法合成氨,每吨 NH3 排放约 2.0–2.4 t CO2;低碳路线使用蓝氢或绿氢。在最先进的工厂里,哈伯法合成本身(含制氢)每吨约需 28–33 GJ。
相关术语
全部术语 →- 绿氢
用可再生电力驱动电解槽电解水制取的氢,直接 CO2 排放接近零。
- 电子燃料(Power-to-X)
以电解氢为原料、有时结合捕集的 CO2 或氮气制成的合成燃料,如电制甲烷、电制甲醇、电制航煤和电制氨。
- 灰氢
以天然气为原料、通过蒸汽甲烷重整制取且不做碳捕集的氢;目前占主导、最便宜的制氢路线。
- 蓝氢
以天然气为原料经重整制取的氢,产生的 CO2 大部分被捕集并永久封存。
- 燃料电池
不经燃烧,把氢或其他燃料的化学能直接转换为电和热的电化学装置。