在全球共同应对气候变化和推进能源转型的背景下,氢能被视为21世纪的"终极能源",但其固有的储运难题和安全隐患制约了产业化发展。氨(NH₃)作为一种高效氢载体,凭借其高能量密度、易液化储运(常压-33℃或常温下9个大气压即可液化)、无碳排放等优势,正在成为全球能源转型的新焦点。氨的质量储氢能力高达17.6%,体积储氢效率是氢气的150%,同质量液氨储罐成本仅为液氢储罐的0.2%-1%,这使得氨能在氢能产业链中具有显著的经济性和实用性优势。国际上主要经济体已经认识到氨能的战略价值,正在加速布局氨能基础设施,特别是加氨站作为类似加氢站和加油站的能源补给节点,已成为氨能产业链发展的关键环节。日本、中国、欧盟、美国、澳大利亚等国家和地区纷纷制定氨能发展战略,从国家层面推进氨能研发和基础设施建设。这些国家在加氨站技术研发、标准制定、示范项目建设等方面取得了不同程度进展,全球竞争格局正在形成。
一、日本
日本作为全球最早将氨能纳入国家战略的国家,其在加氨站及相关基础设施领域的布局最为系统和完善。日本政府在2021年10月发布的第六版《能源战略计划》中首次引入氨能产业布局,明确提出要建立"氨=氢2.0"能源体系。这些政策不仅关注技术研发,还注重整个供应链构建,包括合成、运输、储存和利用等环节。日本正在构建多元化的氨能应用技术体系,主要包括混合燃料发电、氨燃料电池和直接氨燃料三条路线。在混燃发电领域,日本计划到2030年实现20%比例的氨与煤炭混合燃烧发电,到2050年实现100%纯氨燃烧发电。日本JERA公司已在Hekinan燃煤电厂开展供燃氨示范,这是世界上第一个商业示范项目的一部分。在氨燃料电池领域,日本企业研发了世界首艘氨气浮式储存再气化驳船,并计划在2025年前完成纯氨燃料船示范。日本积极建立国际氨能供应链,已与澳大利亚签订绿氨长期供应合同,通过海运将液氨运送至日本。2024年,日本JERA公司宣布与印度大型可再生能源公司ReNew联合建设绿氨项目,计划于2030年投产,年生产能力达10万吨。这些合作不仅确保了日本的氨能供应,还为加氨站基础设施建设提供了稳定保障。
海庭旗下的技术公司LMG Marin提供了最先进的设计能力,并进行了危险识别研究 (HAZID)以验证设计。全面的HAZID研究有助于满足原则性批准的要求,确保最佳的安全性能和运行可靠性。通过这一概念设计阶段,开发了关于机舱内氨燃料发动机安全使用的安全理念,以确保符合国际海事组织(IMO)关于使用氨作为燃料的船舶安全临时指南。该船采用日本IHI原动机(IHI Power Systems)提供的氨双燃料发动机,使用氨作为燃料大大减少了温室气体排放。船上安装TB Global Technologies(TBG)公司的液氨加油杆(bunkering boom),部署了TBG开发的紧急脱离装置(Emergency Release System),可在紧急情况下立即断开氨燃料船与氨加注船(ABV)之间的连接。

图1 日本首艘氨燃料加注船(ABV)
这艘氨燃料氨加注船的设计将提交给MPA进行评估,以展示新加坡作为可持续海事解决方案创新中心的作用。一旦建成,该船将成为同类型船舶中的首制船,为新加坡的海运脱碳努力做出重大贡献,同时对全球海运行业产生积极的连锁反应。该设计为氨燃料加注所需基础设施的开发做出了重要贡献,这是减少全球航运温室气体排放的关键组成部分。
2025年8月19日,日本船东商船三井(MOL)宣布与伊藤忠商事株式会社(ITOCHU)达成联合开发协议,开展氨燃料加注示范项目,布局2027年进行氨燃料加注。MOL将利用其与比利时CMB.TECH公司共同拥有的三艘氨双燃料好望角型散货船(由青岛北海造船建造,计划2026-2027年交付)计划于2027年下半年在新加坡开展船对船(STS)氨燃料加注的实船示范。
二、中国
近年来,中国在氨能领域特别是"氨-氢"转换技术方面取得了显著进展,在加氨站建设方面已经开展了实质性示范项目。中国在氨能领域的研发呈现出明显的"产学研"结合特征。福州大学化肥催化剂国家工程研究中心开发了世界首套低碳高效"铁钌接力催化"合成氨成套技术,实现了20万吨/年合成氨工业应用,打破了国外近30年的技术垄断。该中心还研发了低温氨分解技术和氨-氢燃料电池系统,实现了氨高效分解产生氢氮混合气,且可不经分离直接进入燃料电池发电。这些核心技术为中国加氨站建设提供了技术支撑。中国在加氨站示范项目建设方面已经取得实质性进展。

图2 全球首次绿色船用氨燃料加注圆满完成记录
2025年7月25日,中石化中海船舶燃料供应有限公司在辽宁大连中远海运重工码头,为5500HP氨动力港口作业船,加注船用绿色氨燃料,实现了全球首次绿色船用氨燃料成功加注。此次加注的绿氨来自远景科技集团在内蒙古赤峰元宝山零碳氢能产业园打造的绿色氢氨项目,采用风能、太阳能等可再生能源制备,构建了从能源生产到燃料制备的全流程绿色低碳体系,获得了国际可持续发展和碳认证(ISCC)Plus认证和法国必维国际检验集团可再生氨认证

图3 全球首单氨加注作业
据了解,同时获得ISCC和必维认证的可再生氨,全世界范围内只有远景有现货。此次绿色船用氨燃料的成功加注意义深远。一方面打通了从“绿电制氨—绿色氨运输—燃料加注—船舶运营”的完整价值链,标志着绿氨在船舶动力系统中的全球首次应用,成为全球绿色航运发展的里程碑。另一方面,这一突破使大连成为全球首个具备生物燃料、绿色甲醇、LNG及绿色氨燃料等船用替代燃料加注能力的港口,完善了大连港燃料供应体系,填补了船舶绿色氨燃料加注品类的空白。这不仅为国内外船舶提供了更加多元化、环保型的燃料选择,也极大提升了大连港在航运界的知名度和影响力。为推动大连东北亚绿色船燃加注中心建设注入强劲动力。
三、欧美与其他地区:差异化发展路径
美国、欧盟、澳大利亚和中东地区根据自身资源禀赋和能源战略,选择了各具特色的氨能发展路径,在加氨站及相关技术研发上呈现出多样化特点。截至2023年,美国建有1万多座氨储存设施及超过3000公里的液氨管道。这些设施为加氨站网络建设提供了良好基础。美国还正积极筹备在墨西哥湾沿岸的蓝氨生产项目及俄克拉荷马州的可再生氨项目,通过规模效应降低氨能成本。
图4 美国首艘氨燃料加注铰接式托驳船
2025年9月,美国船级社(ABS)、香港船舶管理公司Fleet Management、日本贸易公司住友商事和TOTE Services共同宣布,美国首个氨燃料加注铰接式拖驳船(由拖船和驳船组成,AB-ATB)初始设计获得ABS的原则性认可(AiP)。该型加注船的设计与汽车运输船(PCTC)兼容,包括近期交付给挪威Höegh Autoliners的Aurora级PCTC,用于在佛罗里达州杰克逊维尔港和佐治亚州布伦瑞克港进行氨燃料加注作业。此外,还兼容由MMMCZCS进行概念设计的15000TEU氨燃料集装箱船,用于在佐治亚州萨凡纳港进行加注作业。合作各方预计,这一设计批准将激励和鼓励美国航运业开发、订购此类氨燃料船。“这一批准也是加速美国首艘氨燃料加注船的重要里程碑,目标是到2030年实现商业运营。”
欧盟在2020年7月发布的《欧盟氢能战略》中提出,到2050年氢能占欧盟能源消费的比重将由现阶段的不足2%提高到13%-14%,通过逐步降低绿氢成本来间接降低绿氨成本 。欧盟国家特别注重氨能基础设施的标准化和国际化,荷兰率先开展了可再生氨路线可行性论证,并在鹿特丹港建立氨能供应链。挪威多家能源巨头宣布在挪威建立欧洲第一个大规模绿氨项目,同时对斯拉根港口进行氨能接收改造。葡萄牙锡内斯港及西班牙阿拉贡地区都在布局新的大型氨氢生产项目,旨在建立覆盖全欧洲的氨能供应网络。
澳大利亚拥有丰富的太阳能和风能资源,正在发展成为全球最大的绿氨生产和出口国。澳大利亚与日本、韩国等国合作建立了多个大型绿氨项目,如2023年韩国和澳大利亚开始在昆士兰州以绿氢和绿氨为主题共同合作建立绿色能源走廊。
世界各地在氨能发展上呈现出不同的模式和特点,反映了各地区的资源条件、产业基础和政策导向的差异。这些差异化发展路径为全球氨能产业链构建提供了多元化的解决方案和合作机会。