中国工程院院士吴明红：用液氨存储氢能前景广阔

在11月9日举办的世界储能大会上，中国工程院院士、上海大学副校长吴明红发表了题为《碳中和背景下新能源的化学储能路径》的演讲，重点介绍了以液氨存储氢能的产业前景。

吴明红表示，以化学储能方式实现长时储能是业界十分关注的技术路径。目前最清洁的能源是氢能源，预计碳中和情况下中国每年需消费氢气8100万吨。但氢能应用面临着一大难题，就是氢气过于活泼导致的存储难、运输难。目前，急需结合中国能源及产业结构特点，发展安全、高效的氢储运方法。

吴明红认为，最有效、安全、且低成本的存储方式是化学储能，即把氢转化为甲烷、甲醇、氨等化学品。会上，其重点分享了氨储氢技术及其前景。

吴明红介绍，液氨具有高能量密度（每升约13.6兆焦），1升液氨的能量相当于4.5升高压液氢或1200升常压氢的能量。同时，氨只有氮、氢元素，是一种无碳储能方式。此外，特别关键的一点是液氨的储、运成本非常低，运输成本仅为氢运输的几十分之一，并且火灾危险性极低。

在应用前景上，吴明红认为，在可再生能源成为国际能源贸易主体的未来，中国将成为可再生能源输出大国，绿氨作为氢能载体，有望成为能源出口的主要路径。我国西部风光电力依托新增电网输送成本远高于管道输送，加强我国氢氨管网建设，通过长输管道输送氨，有助于实现可再生能源消纳和各行业深度脱碳。此外，绿氨的能源属性、无碳燃料属性，使其在船舶和航空运输、氨燃料电池与动力系统方面可形成新的技术集群、新的产业链和价值链体系。

不过，若要高效将氢转化为氨存储、实现大规模应用，同样存在着技术难题，即传统氨氢转化工艺难度很大。沿用了80年的氨氢转化工业需要在15-30Mpa高压及500-700摄氏度高温下进行，条件苛刻，能耗高。因此，吴明红所在团队将目光聚焦在寻找一种新型催化剂，以实现温和条件下高效稳定的氨氢转化。

吴明红介绍，团队研发的石墨烯及其复合材料已具备良好的催化效果，实现温和条件下的氨氢高效转化，为产业需求奠定基础。相关研究已发表在《Nature》等知名期刊上。

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