全国首艘！“氨－氢”动力船闽江首航

全国首艘！“氨－氢”动力船闽江首航

新型电池技术应用在船舶领域，节能减排更安全

全国首艘“氨－氢”燃料电池动力环保船在闽江首航。

日前，一辆“氨－氢”燃料电池动力环保船在加满液氨后，电池显示电量满格，随后在闽江完成首航。

这是全国首艘“氨－氢”燃料电池动力环保船，它的成功首航，标志着“氨－氢”燃料电池技术在船用领域应用的突破。

这艘船由福大紫金氢能科技股份有限公司（简称“福大紫金”）打造，以液氨为燃料，通过耦合低温氨在线制氢发电，为船舶提供动力，实现氢能在船舶上的即产即用和安全高效发电，是“氨－氢”燃料电池船舶应用于河流、湖泊、近海领域的重要里程碑。

“成功把‘氨－氢’燃料电池‘搬’上船，意味着‘氨－氢’燃料电池将开启从陆地到水域的全新‘旅程’。”福州大学化肥催化剂国家工程研究中心罗宇教授表示。

另辟蹊径

“氨－氢”燃料电池来了

“氨－氢”燃料电池是什么？“我们把氢存储在液氨罐中、‘氨－氢’燃料电池里，通过自主研发的低温氨分解催化技术转化成氢气，进而发出电来。”罗宇介绍。

氢能具有绿色、高效、无碳排放和应用范围广等优点，但氢的运输和存储是制约氢能产业发展的“痛点”。氢的储运，需要35兆帕以上的高压，高压储氢核心材料和关键设备依赖进口，导致终端氢气售价达60元/公斤以上。按照2050年将建成1万座加氢站的目标，需投入高达1500亿元至3000亿元的基建成本。此外，高压氢气易燃易爆，氢安全性弱的问题突显。如何根据我国能源结构的特点，研发成熟安全高效的储氢运氢技术，是氢能产业发展的“卡脖子”难题。

在氢能高昂的终端成本下，用氨“另辟蹊径”成为一种选择。氨是现代工业和农业生产最重要的大宗化学品，我国年产能达7200万吨，年产量5600万吨，位居世界第一。氨由一个氮原子和三个氢原子组成，是天然高效的储氢介质。

面对“氨－氢”能源的全球化发展趋势，由中国工程院院士魏可镁创建、江莉龙研究员领衔的福州大学化肥催化剂国家工程研究中心，依托福州大学，率先在国际上开展以氨为储氢介质的“氨－氢”储能与发电技术研究。基于国际领先的“氨－氢”能源转换颠覆性关键技术，2021年12月，福州大学、紫金集团、北京海新能源科技股份有限公司创建了国内首家“氨－氢能源重大产业创新平台”，共同出资成立福大紫金。

2022年，由江莉龙研究员带领的福州大学化肥催化剂国家工程研究中心研发团队，首创了常压低温氨分解催化剂，并开发出“氨－氢”燃料电池系统。该技术解决了“氨－氢”能源转换过程中关键科学技术难题，是处于国际领先的一项颠覆性关键技术。

“‘氨－氢’燃料电池实现了氢的即产即用和安全高效发电，破解了氢气的储存运输难题，具有低噪声、长续航、成本低、安全性高、零碳排放等综合优势。”罗宇告诉记者，与传统燃料电池相比，“氨－氢”燃料电池还可显著提高效率水平。

加满液氨

10米渔船能航行260海里

记者看到，“氨－氢”燃料电池动力环保船的电池，约有空调外机大小，通过一个装满液氨的特制氨瓶加氨。福大紫金商贸处处长阙树生在一旁介绍，这艘船零碳排放，排放物为氮气和水，环保无噪声。同时，可实现远程联网控制调节，搭配自研专业控制软件，今后能一人操控多机，高效便捷。

“它在闽江行驶，能满足5天每天来回4趟的用量。”目前，福大紫金团队正在对这艘船采集回来的数据进行分析、研究，为后续的改造升级提供依据。

据介绍，该“氨－氢”燃料电池，适用于近海执法船、渔船、捕捞船等各类中小型船只。

罗宇给记者算了一笔账：今后，“氨－氢”燃料电池如果应用至一艘10米的渔船，加满液氨后，该船能在海上行驶260海里以上。相比传统柴油船，“氨－氢”燃料电池动力环保船的原料成本能够降低近30%，还能减少30余吨的碳排放。

那么，“氨－氢”燃料电池动力环保船要如何加氨？在船上直接放氨瓶或通过加氨站加注液氨。

据悉，目前，福大紫金已设计了各种规格的氨瓶，供给不同型号的船舶使用。而今后如果要通过加氨站加注，5分钟即可加满液氨。

在“双碳”背景下，发展船用清洁能源是航运业绿色低碳发展的重要途径。风投机构的专家表示，在未来，“氨－氢”能源，将成为主流的零碳排放船舶动力替代燃料，或成为下一个产业投资布局新风口。

围绕“氨－氢”

打造万亿级产业链

近期，国家能源局公布第三批能源领域首台（套）重大技术装备名单，福大紫金研制的“10千瓦级‘氨－氢’燃料电池分布式发电系统”成果上榜。2022年11月，“氨－氢燃料电池发电”技术获评2022年度十大“零碳中国”创新技术，为新时代能源转型升级开创先河，引领行业发展……

3年来，福大紫金围绕“氨－氢”绿色能源重大技术开展深度合作，不断拓宽“氨－氢”燃料电池的应用边界，力争打造万亿级产业链。

去年1月，福大紫金和厦门金龙共同研发出全国首辆“氨－氢”燃料电池客车，实现氢能在汽车上的即产即用，具有“加注时间短、续航里程长、安全高效、节能环保”等多重优点，为“氨－氢”能源在车用燃料电池领域的商业化推广提供了一条重要的技术路径。

“氨－氢”燃料电池还可用于发电。目前，福大紫金已开发出从3千瓦到百千瓦级的多系列“氨－氢”燃料电池分布式发电系统。

去年8月，中建四局福州公司“万科·城市之光”项目，在金山工业园区启动，由福大紫金研发的大功率“氨－氢”燃料电池发电站，也在园区内亮相。该发电站，作为福大紫金新一代发电产品，为建筑施工提供持续的“绿电”保障，可降低工地用电30%的成本。

2022年2月，福大紫金开发的3千瓦级“氨－氢”燃料电池发电站，交付中国铁塔龙岩分公司，为龙岩市曹溪镇一座经常性离网基站提供持续不间断的电力保障。

去年10月，由福大紫金自主研发的10千瓦级“氨－氢”燃料电池发电站完成首台出口交付，迈出开拓海外市场的第一步。

“氨－氢”转化技术，还有许多应用场景。例如，在长乐的全国首座“氨现场制氢加氢一体站”，氢燃料电池巴士不到10分钟便完成氢气充注。加满氢后，这辆巴士能行驶近400公里。

据介绍，通过福州大学化肥催化剂国家工程研究中心研发的“高效合成氨”和“低温氨分解”两项核心技术，福大紫金已着手开发分布式电源、移动电源、车用/船用动力及“氨－氢”燃料内燃机等应用场景。（记者 梁凯鸿/文 受访者供图）