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導讀

氫能是未來國家能源體系的重要組成部分。“十四五”時期，我國將初步建立以工業(yè)副產氫和可再生能源制氫就近利用為主的氫能供應體系。但在制氫、儲氫、運氫、用氫為主的氫能產業(yè)鏈，還存在技術、成本和標準體系等方面的短板。相比之下氨是一種較易儲運的儲氫載體，氨主要由氫氣和空氣合成制取，又可經(jīng)催化分解制取氫氣，被業(yè)內認為是破解氫大規(guī)模儲運難題的有效手段，助力“雙碳”目標的新路徑之一。國家發(fā)展與改革委員會、國家能源局印發(fā)《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》，要求拓展氫（氨）儲能應用領域，開展依托可再生能源制氫（氨）的氫 （氨）儲能、試點示范，拉開了綠色氫（氨）儲能融合發(fā)展的新篇章。氨以往是關系國計民生的基礎化工原料，現(xiàn)在同時擔負儲氫載體的角色，如何獲取高質量、低成本、無污染的綠氨成為研究熱點。今天請隨小編一起來了解島津在綠氨質量分析方面的成功經(jīng)驗。

“氨”天然的儲氫載體

氨（NH3）沸點-33.5℃，在常溫下是一種無色、易揮發(fā)、可燃、加壓易液化、具有辨識度刺激性氣味的氣體，有一定毒性和有環(huán)境污染性。氨的特點決定了：氨是天然的儲氫載氣、是突破氫大規(guī)模儲運難題的有效手段。

·       合成氨氣基礎設施完備，綜合生產成本較低，易推廣

·       氨氣易液化，便于儲存和運輸

·       結構穩(wěn)定，不易爆炸

·       氫的優(yōu)良載體，同體積的液氨比液氫多至少60%的氫

·       特殊氣味，泄露易預警

綠氨發(fā)展進入快車道

o       綠氨

氨根據(jù)原料H2的來源不同可劃分為灰氨、藍氨、綠氨三種。灰氨：以傳統(tǒng)化石能源（天然氣和煤）制成；藍氨：生產原料由化石燃料提煉而來，但在提煉過程采樣碳捕捉和封存技術；綠氨（可再生氨）：主要指全程以可再生能源為動力開展的電解水制氫及空氣分離制氮再通過 Haber-Bosch 法制氨的過程，即通過綠氫制備綠氨。

o       市場

2023年全國規(guī)劃的綠氨項目已超過三十多個，產能規(guī)模超過800萬噸。綠氨市場預計將持續(xù)增長，2023-2029年預測期內復合年增長率超過85%。國內在建最大的綠氫合成綠氨創(chuàng)新示范項目——大安風光制綠氫合成氨一體化示范項目動工，投產后可實現(xiàn)年產18萬噸/年的綠氨，開啟了綠氨大規(guī)模工業(yè)化生產的新篇章。 

o       綠氨生產工藝與應用

綠氨生產工藝及應用分布圖

將風能、太陽能或核能轉化為電能，采用電解水的方式獲得綠氫，經(jīng)過與空分氮氣壓縮合成綠氨。綠氨是一種“零碳”能源，除可用于傳統(tǒng)的化肥等行業(yè)外，也可應用于儲氫、燃料、固碳和發(fā)電等領域。“2023廣汽科技日”上廣汽集團發(fā)布了首臺搭載氨燃料發(fā)動機的乘用汽車，為新能源汽車領域的發(fā)展提供了新的可能性。

o       研發(fā)熱潮

綠氨的生產成本、應用技術的成熟度等因素是制約綠氨規(guī)?；瘧玫闹饕蛩亍鴥韧饪蒲性核归_了對電解水制氫、合成氨工藝、綠氨能源化和燃料電池等領域的研發(fā)熱潮。高質量、低成本綠氨技術的進步，也將為新的應用和提升綠氨的能源占比提供動力。

高質量綠氨的質量保障

得益于多年以來在光/電催化、空分、合成氨等行業(yè)分析經(jīng)驗的積累，綠氨科研和生產質量分析方面島津具備完整的解決方案。包括光/電催化產物分析、空分高純氣體分析、合成氨氣體分析、過程微量硫化物分析等。

島津完整的合成氨氣相色譜分析解決方案，可為科研和工業(yè)化生產型用戶提供準確的分析數(shù)據(jù)，助力綠氨技術的革新和普及。

島津合成氨氣相色譜解決方案

典型應用案例分享

o       氫氣質量是基礎

高純氫氣中微量雜質分析色譜圖

氫氣中微量硫化物色譜圖

o       過程控制是關鍵

過程氣體中NH3濃度分析

過程氣體詳細組分分析

結語

綠氨作為一種“零碳”能源，是破解氫大規(guī)模儲運難題的有效手段。綠氨產業(yè)的不斷完善，“氫氨”融合發(fā)展，將為快速實現(xiàn)能源替代，實現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略的目標提供支撐。島津綠氨分析解決方案可全程監(jiān)控原料、過程及產品質量，滿足綠氨技術研發(fā)和工業(yè)化的分析需求。

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