第600章 氨动力汽车和氢动力汽车哪个是未来[1/2页]

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    氨动力汽车和氢动力汽车哪个是未来

    氨（NH?）作为汽车燃料的概念近年来受到关注，因为它具有零碳排放潜力、储存便利、可再生制取等优势。然而，氨动力汽车是否能够成为未来交通的主流，仍然取决于技术突破、经济可行性、政策支持等多方面因素。

    一、氨动力汽车的工作原理与类型

    氨可以作为燃料驱动汽车，主要有以下两种方式：

    1.

    氨内燃机（Ammonia

    Internal

    bustion

    Engine,

    AICE）

    ?

    氨可直接用作内燃机燃料，与空气混合燃烧，类似于汽油或柴油发动机。

    ?

    由于氨的燃烧速度较慢，通常需要与少量氢气（H?）或其他助燃剂混合，以提高燃烧效率。

    2.

    氨燃料电池（Ammonia

    Fuel

    Cell,

    AFC）

    ?

    氨可作为氢的载体，在催化剂作用下分解出氢气，并用于燃料电池发电，进而驱动电动机。

    ?

    这种方式与氢燃料电池车类似，但氨比氢气更易储存和运输。

    二、氨动力汽车的优势

    1.

    零碳排放与环保潜力

    氨燃烧后主要生成氮气（N?）和水（H?O），理论上不产生二氧化碳（CO?）。如果氨是通过可再生能源电解水制氢再合成（“绿氨”），整个能源链可实现零碳排放。相比之下，当前燃油车和大多数氢能汽车仍然依赖化石燃料制取能源，因此氨燃料在环保方面具有竞争力。

    2.

    更容易储存和运输

    氢气的储存和运输需要高压（700

    bar）或低温（253°C），成本较高，而氨在常温下即可以液态储存（33°C）或在较低压力下（约10

    bar）存储，比氢更易于储运。

    全球已有成熟的氨生产和运输基础设施，化肥行业长期使用液氨，这使得氨燃料的供应链较氢燃料更具可行性。

    3.

    能量密度高

    液态氨的体积能量密度（11.5

    MJ/L）高于压缩氢（5.6

    MJ/L

    700

    bar），虽然低于汽油（32

    MJ/L），但在零碳燃料中属于较优水平。相比电动车电池，氨燃料的重量能量密度更高，适用于长途运输。

    4.

    适用于现有内燃机技术

    氨可以经过适当改造用于现有的柴油或汽油内燃机，这意味着当前全球庞大的内燃机生产和维修体系仍可被利用，而不需要完全淘汰传统发动机。

    相比之下，电动车需要全新的制造和维修体系，而氢燃料电池车也需要专门的电堆和基础设施。

    5.

    适用于重型运输

    氨燃料更适合卡车、船舶、航空等重型交通领域，这些领域对续航里程和补能时间要求较高，而电池重量和充电时间成为瓶颈。

    全球多家航运公司已在探索氨动力船舶，例如挪威Yara公司开发的氨动力货轮，日本三菱重工也在研究氨燃料船舶。

    三、氨动力汽车的挑战

    1.

    燃烧效率较低，发动机优化困难

    氨的燃烧速度比汽油和氢气慢，燃烧温度低，导致发动机效率较低。为了提高燃烧效率，通常需要：

    ?

    添加氢气助燃（需要额外的氢气供应系统）。

    ?

    增加压缩比，提高发动机燃烧效率。

    ?

    采用先进喷射技术优化燃烧过程。

    这些措施都会增加系统复杂性和成本，使得氨发动机的推广面临技术挑战。

    2.

    有害气体排放问题

    尽管氨燃烧不产生CO?，但可能会产生氮氧化物（NOx），这是大气污染的重要来源。

    为了减少NOx排放，需要安装催化还原系统（SCR），增加额外成本。

    如果燃烧不完全，可能还会有氨气泄漏（NH?

    Slip），对环境和人体健康造成影响。

    3.

    氨的毒性和安全问题

    氨气具有一定毒性，泄漏后可能对人体造成危害（刺激眼睛和呼吸道）。

    尽管液氨泄漏风险低于高压氢气，但一旦泄漏，其气味刺鼻且可能对环境造成影响，因此运输和储存需采取严格的安全措施。

    4.

    生产成本与可再生氨的推广

    目前全球生产的氨大多来源于化石燃料（灰氨或蓝氨），其碳排放仍然较高。要实现真正的零碳排放，需要依赖绿氨（用可再生能源制氢再合成氨）。

    但目前绿氨的成本较高，每公斤成本大约是灰氨的23倍。要降低成本，需要：

    ?

    发展大规模可再生能源制氢产业。

    ?
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