在从化石燃料向气候友好型能源转型的进程中，氨气有望成为关键载体，前提是其必须利用绿氢及可再生能源生产。氨气具备易于储存和运输的显著优势，德国弗劳恩霍夫微技术研究所（IMM）正致力于开发基于氨气的移动与分布式能源系统，覆盖基础设施、交通及工业领域。相关研究成果将于2023年2月15日的汉诺威工业博览会预览展上首次亮相。
能源转型对交通、物流及制造业等大量依赖化石燃料的行业构成了巨大挑战。目前这些领域的能源需求仍主要由化石燃料满足，亟需被再生电力或再生燃料替代。弗劳恩霍夫IMM研究所位于美因茨，正专注于利用可持续能源实现电能的移动与分布式供应。该所能源部门负责人兼副所长贡特·科尔布博士指出："替代化石燃料的'电转X'燃料是电解水制氢合成的产物。虽然氢是当前核心，但大规模应用前仍面临储运难题，如空间占用大或能耗高。氨气（NH₃）可作为理想替代方案，实现氢气的便捷储存与运输。"
相较于氢气，氨气具有独特优势。传统上氨主要用于农业化肥，但其作为优质能源载体，特别是氢的储存介质，潜力巨大。科尔布解释道："氨气在-33°C的温和条件下即可液化，其体积氢含量远高于700巴压缩氢气。液化氨大幅降低了大规模运输成本。此外，由氨制氢不产生碳氧化物或甲烷，实现了零温室气体排放。"
在工业应用方面，"裂解气"项目展示了氨气在红砖生产中的创新应用。虽然氨气直接燃烧性能不佳，但通过催化剂在裂解反应器中可分解为氮气和氢气。这种混合气体（即"裂解气"）具有可燃性，可作为工业燃料。弗劳恩霍夫IMM正与合作伙伴开发专用燃烧器技术，利用电解绿氢合成的氨气，实现红砖生产全流程的零碳排放。该项目获德国联邦教育与研究部（BMBF）"气候保护工业"计划资助。
在交通领域，氨气同样可作为车载燃料电池的氢源。通过分布式设施，可在加油站直接将氨气转化为氢气，从而省去昂贵的压缩或液化氢气运输环节。弗劳恩霍夫IMM开发了基于创新催化剂和微结构技术的裂解反应器。该反应器通过裂解与净化从氨气中制取纯氢，直接供给质子交换膜（PEM）燃料电池。"通过集成PSA尾气燃烧技术，我们的转化效率达90%，远超传统技术的70%。此外，我们的AMMONPAKTOR反应器体积缩小了90%，特别适合移动及空间受限场景，且相比电加热反应器，其碳足迹更低，因为利用了裂解过程的废气能源。"科尔布补充道。
由莱茵兰-普法尔茨州通过欧盟区域发展基金（EFRE）资助的AMMONPAKTOR反应器，在国际上展现出最高效率。第一代反应器已创下全球第二高的单位产氢率；第二代反应器（处理量25公斤/小时）日产70公斤净化氢气，目前正处于制造阶段，将于2023年汉诺威工业博览会正式展示。此外，在航运领域，由于传统燃料难以满足减排目标且氢气储运受限，部分裂解的氨气可直接在船舶发动机中燃烧。弗劳恩霍夫IMM联合13家欧洲伙伴，正在开发全球首台氨基船舶燃料电池（ShipFC项目）。
对于中国能源行业而言，德国在氨基能源储运与裂解技术上的突破，为氢能大规模商业化应用提供了极具参考价值的技术路径。特别是在解决"绿氢"最后一公里储运难题上，氨作为液态氢载体及裂解制氢的分布式方案，可能成为未来中国交通与工业脱碳的重要技术选项，值得中国企业密切关注并开展前瞻性布局。