零碳燃料氢氨融合新趋势

6月27日，“氢能及氨氢融合新能源技术重点实验室”（以下简称“重点实验室”）建设启动会在佛山仙湖实验室举行。重点实验室将聚焦氢能与燃料电池技术和氨氢融合新能源技术两大研发主线，加快构建以氨和氢作为直接能源或能源载体的新能源体系。6月28日，“氨氢融合 创领未来”一汽解放氨氢融合直喷零碳内燃机点火仪式在长春举行，在商用车传统动力可持续发展、零碳动力变革转型方面又一项解决方案。 图片来源：一汽解放氢氨融合技术开始逐步出现在了人们的视野之中。氢氨融合新趋势据悉，一汽解放本次发布的氨氢融合直喷零碳内燃机，是依托一汽解放与佛山仙湖实验室李骏院士工作站联合成立的“碳中和”技术创新平台，成功产出的首个重大原创成果，其涵盖液氨缸内直喷燃烧技术、高中压电控双直喷技术、单一液氨裂解与后处理耦合技术等三项国际原创关键核心技术。“（其）解决了当前新能源商用车一千公里以上长续航、重载、安全可靠等关键难题，是更具TCO优势的碳中和商用车解决方案。”中国一汽总经理助理、一汽解放董事长、党委书记胡汉杰说到。中国工程院院士、中国汽车工程学会理事长李骏表示：“交通运输碳中和的内涵是实现“从油井到油箱，从油箱到车轮”的全过程“净零碳”，因此，探索我国实现汽车运输装备碳中和的能源革命、燃料革命和动力革命之路意义重大。”氢能源技术发展方兴未艾，尽管国家和相关企业在氢能源领域也在大力推动，特别在商用车领域，但其尚存在的种种弊端，导致目前暂时不能进行规模铺开。一方面，氢分子直径最小，容易泄漏，导致储存和运输相对困难，氢能源汽车的相关基础设施假设还不够完善，包括制氢的工艺都没有被完全开发出来。另一方面，当前在制氢的过程中，还产生着大量的碳排放，而且成本很高，不适合大规模的生产。在此基础上，基于氢氨融合零碳动力的商用车碳中和技术成为具有前瞻性和创新性的技术发展方向。氨是世界上最重要的基础化学品之一，因为其化学构成，是天然的储氢介质，并且便于安全运输，其温度降低到-33摄氏度就能液化。理论上，可以用可再生能源生产氢，再将氢转换为氨，运输到目的地。此外除了作为氢能载体，氨还是一种相对廉价的零碳燃料。其能量密度是液氢的1.5倍，氨和氧的燃烧反应产物为水和氮气，而氮气约占空气78%，因此氨的燃烧过程实现了零碳排放。中国汽车工业协会副秘书长何毅、中国内燃机工业协会常务副会长兼秘书长邢敏在表示：“‘双碳’目标作为能源技术革命的最大驱动力，使氢能与氨能快速占据重要地位，而氨又具有储氢介质和零碳燃料的双重属性，同时克服了安全储运氢能的成本与技术难题。”技术端与产业端协同发展一汽解放与佛山仙湖实验室的合作，是很好的一个例子。氢能产业本就是佛山重点布局的战新产业，佛山氢能产业历经十多年的发展，目前已聚集了一汽解放、国家电投等150多家氢能企业，总投资额近350亿元，基本涵盖氢能制取，储存，运输，运营全产业链，是国家首批燃料电池汽车示范城市群。在加氢站等基础设施建设和氢燃料电池车辆等终端应用等方面积极推进，加上仙湖实验室等高端研发平台，成为国内最具代表性的氢能产业发展集聚地区。 图片来源：佛山仙湖实验室据了解，重点实验室的申报工作由佛山仙湖实验室牵头，联合武汉理工大学、浙江大学、一汽解放汽车有限公司、东风汽车集团股份有限公司、电力规划设计总院有限公司、国家电投集团氢能公司等6家企业单位共同完成，目前成功入选国家能源局“十四五”第一批“赛马争先”国家能源研发创新平台名单，经建设期三年并获评价优秀后，即可获得国家能源局正式授牌。重点实验室在启动建设期，将聚焦五项重点任务，包含开发氢能及燃料电池下一代关键材料体系、提出氨氢融合新能源工程科学理论、提出氨氢融合新能源工程科学理论、建设支撑原创和核心技术研发的七大科技创新平台，推动实现“服务国家‘双碳’战略”“服务区域高质量发展”和“促进形成广东氨氢新能源万亿产业集群”三大目标。广东省发改委副主任、省能源局局长吴道闻指出，仙湖实验室牵头建设“氢能及氨氢融合新能源技术重点实验室”，将为我国新能源产业发展提供有力的支撑，为保障国家能源安全和实现“碳中和”的模目标发挥重要作用。在此基础上，产业端也已做好准备，启动仪式现场，佛山仙湖实验室与国家电投集团氢能科技发展有限公司、兰州兰石重型装备股份有限公司、广东南海产业集团有限公司、南海区九江镇政府、中国航空工业集团特种飞行器研究所、香港汽车科技研发中心、佛山市飞驰汽车科技有限公司等单位签订5个项目合作协议，加快拓展氢能及氨氢融合新能源技术在应用场景，并推动相关技术在粤港澳大湾区的示范应用。相关数据显示，我国是全球氨生产大国，全世界每年生产大概2亿吨左右，氢氨融合是国际清洁能源的重要技术发展方向，是解决氢能发展重大瓶颈的有效途径，同时也是实现高温零碳燃料的重要技术路线。加快技术研发及产业建设，势在必行，国家和相关研究机构、企业，一边打造氢能储运新体系，一边将氨氢混烧燃料作为重要的减碳途径之一。多条路线，携手并进，为实现碳中和的目标，共同奋进。