上周，世界上第一臺氨動力零排放的拖拉機在美國紐約石溪大學高級能源中心成功完成了首次運行。之前用于拖拉機的柴油發(fā)動機被美國一家初創(chuàng)公司開發(fā)的“氨氣發(fā)電”系統(tǒng)所取代，這一系統(tǒng)將能量密集的化學物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氫氣，然后為100千瓦的氫燃料電池提供動力，值得注意的是這一過程完全零排放，或預示著氨動力將成為新能源汽車市場上的新寵兒。

全球首架氨動力拖拉機，圖片源自網(wǎng)絡

新能源汽車電池研究現(xiàn)狀

現(xiàn)有的鋰電池組存在一些不足，圖片源自網(wǎng)絡

為了應對全球氣候變化、提升空氣品質(zhì)，電動車發(fā)展席卷全球，趨勢不可逆轉(zhuǎn)。大家熟悉的大部分電動車皆由鋰電池發(fā)動，不過鋰電池的體積龐大且難以回收，因而衍生出另一款由氫氣推動的燃料電池電動車。氫氣是一種具有高能源效益的能量載體，作為燃料更可達至 "零排放"，但其爆炸風險卻令人關注。

氫燃料電池，圖片源自網(wǎng)絡

有鑒于此，科學家們開始嘗試利用氨（Ammonia）作為氫氣載體，以更安全地推動電動車。在這個過程中，氨以液態(tài)形式儲存在罐體中，電動車行駛時，液態(tài)氨經(jīng)過減壓轉(zhuǎn)變成氨氣并輸送到 "分解爐"，爐內(nèi)裝有特別的催化劑，可將其中99.9%的氨轉(zhuǎn)換為氮氣和氫氣，殘余的0.1%的氨則被氣體過濾裝置純化處理，不會污染周圍環(huán)境。國納科技醬認為，這一概念如果能夠被驗證，將會是新能源汽車電池領域的又一個里程碑。

全球首架氨動力高爾夫球車

在以氨作為燃料電池的研究領域，香港理工大學電機工程學系教授、電力電子研究中心主任鄭家偉教授走在了前面，他們團隊已經(jīng)開發(fā)出全球首架氨動力燃料電池電動車，不過非常mini，這是一架高爾夫球車。

全球首架氨動力高爾夫球車，圖片源自網(wǎng)絡

通過將液態(tài)氨經(jīng)過一系列過程轉(zhuǎn)換為氫氣，獲取的氫氣來發(fā)電為高爾夫球車提供動力。該系統(tǒng)的特點在于：氨氣易儲存，只需要0.8MPa壓力就能變成液態(tài)氨，而氫氣儲存需要超過70MPa的壓力；另外氫氣易燃且無味，而氨氣較穩(wěn)定及帶刺鼻氣味，一旦泄漏也容易被人察覺。因此，氨氣可以取代氫氣，作為更安全、更可靠的“零碳排放”燃料。

全球首架氨動力拖拉機

在香港理工大學鄭家偉教授宣布氨動力高爾夫球車問世期間，世界上第一臺氨動力拖拉機在美國紐約石溪大學高級能源中心問世，明顯的不同點在于，拖拉機相對于高爾夫球車更大、更重，需要更大的驅(qū)動裝置。如我們前面提及，我們熟知的電動車主要是面向消費者的乘用車和輕型卡車，這些車輛往往使用了能量密度低和充電時間長的鋰電池等，因此燃料電池成為一種極具吸引力的零排放解決方案。

全球首架氨動力拖拉機帶有一個儲罐，圖片源自網(wǎng)絡

這款氨動力拖拉機采用的系統(tǒng)擁有220升的氨儲罐，可以為拖拉機提供數(shù)小時的動力，其原理與前面講述的氨動力燃料電池相同。不過值得注意的是，科學家們認為這一系統(tǒng)因為流程更長因此效率較低。盡管如此，科學家們注意到氨的能量密度較高，意味著你可以輕松攜帶足夠的燃料進行補償，在能量和功率密度方面都領先于普通氫燃料電池。

結語

國納科技醬認為，雖然科學家們在氨動力燃料電池取得了一些進展，但是我們不能期望很快就能看到氨動力的燃料電池拖拉機在農(nóng)場里開動，因為真正大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化還需要花時間去驗證其可靠性。不過，氨動力燃料電池驅(qū)動電動車的研發(fā)進展，讓科學家們更加明確自己的研發(fā)方向，下一步他們會探索氨動力燃料電池在卡車和船舶等更大更重設備上的應用，這無疑將加速氨作為下一代燃料的應用。大家對此怎么看呢？歡迎留言討論。#人人能科普，處處有新知##我來科普##燃料電池#

新能源汽車是大勢所趨，圖片源自網(wǎng)絡

我是@國納科技醬，技術背景資深運營，百家匠心計劃簽約創(chuàng)作者，百家榜上榜創(chuàng)作者，百度問一問特邀金牌答主，扎根空凈/新材料/節(jié)能環(huán)保領域二十年，用冷靜、專業(yè)視角給你帶來不一樣的科學認知。

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