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第600章 氨动力汽车和氢动力汽车哪个是未来[1/2页]

职场小聪明 翟晓鹰

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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
  Combustion
  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。
  ?
  提高电解水效率,降低制氢成本。
  ?
  发展更节能的氨合成工艺(如固体氧化物电解)。
  5.
  竞争对手:氢燃料和电动车
  当前市场上,电动车已成为主流,而氢燃料电池车也在发展中。相比氨,氢燃料车具有

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