申穆配资官网什么是“绿氨”?一文说清

2026年是“十五五”开局之年，正是将宏观“规划图”细化为可行“施工图”的关键阶段。在这个过程中，我们会频繁遇到一系列听起来专业又前沿的“科技名词”，比如“绿色供应链”“清洁低碳氢”等。这些术语并非空洞的概念，它们背后折射的是未来几年科技突破、产业转型与生活演进的真实方向。

那么，这些词究竟意味着什么？它们将如何具体地改变我们的日常？今天，就让我们走进“绿氨”这个名词。

什么是绿氨？

绿氨（green ammonia）是指利用可再生能源（如太阳能、风能、水力等）驱动的电解水制氢技术获得“绿氢”，再通过低碳工艺（如改进的哈伯法）将绿氢与氮气合成得到的氨气（NH3）。其核心在于整个生产过程基本实现“零碳排放”，是传统合成氨的清洁替代品。

图1 绿氨产业链示意图。图源：参考资料[1]

绿氨的分类信息

绿氨的详细解释

氨（NH3）是一种无机化合物，广泛应用于农业、工业和能源领域。传统氨生产主要依赖化石燃料（煤炭、天然气）制氢，并通过哈伯-博世法（Haber-Bosch）合成，产品碳排放强度极高，以目前技术基础核算每吨氨的合成需排放约2.4吨二氧化碳，占全球工业碳排放的1.8%。

为应对气候变化，全球正推动“绿氨”技术—即利用可再生能源（风能、光伏）电解水制氢，再与空气中的氮气合成氨。绿氨生产过程近零碳排放，被视为实现“碳中和”目标的关键路径之一。

绿氨的本质在于其“绿色”氢源。其生产链条可拆解为以下核心环节：

1. 绿色电力供应：利用风电、光伏、水电等可再生能源发电。

2. 电解水制氢（green H2）：以可再生能源电力驱动电解槽（碱性电解槽、PEM质子交换膜电解槽、高温固体氧化物电解槽SOEC等）分解水，产生高纯度绿色氢气。此过程是绿氨区别于传统灰氨（化石燃料制氢）的关键，实现了氢气生产零碳化。

3. 空气分离制氮（N2）：利用成熟工艺（如深冷空分、变压吸附）从空气中分离出氮气。

4. 哈伯-博世法合成（HB Process）：绿色氢气（H2）与氮气（N2）在高温（400-500°C）、高压（15-25 MPa）及铁基催化剂作用下反应合成氨（NH3）。这是目前工业合成氨的绝对主流工艺，技术成熟但能耗极高。低碳化研发重点在于：优化催化剂（提高低温低压活性）、利用可再生能源电力直接驱动压缩供热、开发温和条件下的新型电化学/光化学合成路径。

绿氨碳排放强度远低于传统氨，依据严格标准（如欧盟RFNBO），绿氨生产过程中单位产品的碳排放需低于特定阈值（通常接近于零），并需满足可再生能源电力“额外性”（新建而非挤占现有绿电资源）和“时间/地域相关性”等要求。

绿氨的应用领域及发展前景

绿氨凭借其独特优势，在多个关键领域展现出巨大潜力：

在海运领域：国际海运业（IMO）设定2050年净零目标，绿氨以其无碳、能量密度显著高于液氢（液氨体积能量密度≈12.7 MJ/L，液氢≈8.5 MJ/L）、储运基础设施相对成熟（已有全球氨贸易网络）、燃烧不产生二氧化碳等特性，被视为最具潜力的零碳船用燃料替代品。

在电力领域：可助力电力系统灵活调节与零碳发电。在火电厂中掺氨或纯氨燃烧发电，可有效降低碳排放，日本、德国等国正开展示范项目。绿氨还可作为大型燃料电池（如SOFC）的燃料高效清洁发电，其便于长期、大规模储存的特性，使其成为解决可再生能源间歇性、实现季节性调峰的重要方案。

在农业领域：作为传统合成氨的绿色替代品，绿氨是生产“绿色氮肥”（如尿素、硝酸铵）的根本原料，从源头降低农业领域的碳排放足迹。

在工业领域：氨（NH3）含氢量高，储运比纯氢（尤其长距离、大规模）更具经济性和安全性，是理想的氢能载体，可通过成熟可靠的“氨裂解”技术按需高效、灵活制取高纯度氢气，为难以电气化的钢铁、化工、重型交通等领域提供绿色氢源。同时，氨也是重要的绿色化工原料之一，作为基础化学品，绿氨是生产绿色硝酸、己内酰胺（尼龙原料）、三聚氰胺等众多化工产品的零碳起点。

此外，业界也在探索绿氨在其他场景的应用可能，如，作为应急备用电源燃料、数据中心备用电源燃料，甚至航天推进剂等方向均在研究中。

绿氨的绿色应用难点

在绿氨实际应用中，目前存在以下亟须解决的问题。

第一，技术与经济层面：绿氢生产成本仍高于灰氢，电解槽、催化剂等关键设备依赖进口，需突破材料国产化和规模化制造。在工艺稳定性方面，风光发电波动性对绿氨连续生产构成挑战，需发展柔性控制系统和储能技术。此外，在安全风险方面，氨气泄漏可能导致中毒和环境污染，需完善监测系统（如电化学气体检测器、压力传感器）和应急响应机制。

第二，政策与市场层面：存在标准不统一的问题，国际上绿氨碳足迹核算标准（如欧盟RFNBO vs 中国绿氢/绿氨认定）存在差异，影响贸易互认。绿氨产业化需长期政策支持（如电价补贴、碳信用交易），但政策稳定性受经济波动影响。存在国际贸易壁垒，CBAM（碳边境调节机制）碳关税可能抬高中国绿氨出口成本，需通过技术升级、统一认证和区域合作（如中欧绿色氢走廊）规避风险。

未来，绿氨的应用和发展需从以下几个方面推进：

第一，技术突破方向：研发高效低成本催化剂（如铁基、钴基材料）、优化柔性工艺、探索等离子体－电催化等新型合成路径。

第二，产业协同布局：构建“风光制绿氢-绿氨-下游应用”一体化产业链，推动农业、工业、能源领域协同发展。

第三，国际合作机制：在G20、APEC框架下推动绿氨标准互认，联合开发“一带一路”氢能项目，共享电解槽、储氢技术等核心专利。

第四，金融创新支持：设立多边绿氨基金，通过绿色债券、碳交易收益权质押等工具降低企业融资成本。

绿氨作为零碳能源载体和工业转型的关键路径，正从实验室走向产业化。中国凭借丰富的可再生能源、完善的化工基础和政策支持力度，有望在全球绿氨竞争中占据领先地位。未来，绿氨将不仅是“化肥原料”，更可能成为航运燃料、氢能储运的基石，甚至重塑全球能源贸易格局。

参考文献

[1] 温都苏，郝旭，张婧姝，等.“双碳”背景下绿氨运输市场分析及发展潜力展望[J].油气与新能源，2025，37（3）：9~16

策划制作

作者丨李娜中石化石油化工科学研究院有限公司主任师高级工程师

审核丨郭莘中石化石油化工科学研究院有限公司高级专家高级工程师

责编丨杨杨王梦如