上周，世界上第一台氨动力零排放的拖拉机在美国纽约石溪大学高级能源中心成功完成了首次运行。之前用于拖拉机的柴油发动机被美国一家初创公司开发的“氨气发电”系统所取代，这一系统将能量密集的化学物质转化为氢气，然后为100千瓦的氢燃料电池提供动力，值得注意的是这一过程完全零排放，或预示着氨动力将成为新能源汽车市场上的新宠儿。

全球首架氨动力拖拉机，图片源自网络

新能源汽车电池研究现状

现有的锂电池组存在一些不足，图片源自网络

为了应对全球气候变化、提升空气品质，电动车发展席卷全球，趋势不可逆转。大家熟悉的大部分电动车皆由锂电池发动，不过锂电池的体积庞大且难以回收，因而衍生出另一款由氢气推动的燃料电池电动车。氢气是一种具有高能源效益的能量载体，作为燃料更可达至 "零排放"，但其爆炸风险却令人关注。

氢燃料电池，图片源自网络

有鉴于此，科学家们开始尝试利用氨（Ammonia）作为氢气载体，以更安全地推动电动车。在这个过程中，氨以液态形式储存在罐体中，电动车行驶时，液态氨经过减压转变成氨气并输送到 "分解炉"，炉内装有特别的催化剂，可将其中99.9%的氨转换为氮气和氢气，残余的0.1%的氨则被气体过滤装置纯化处理，不会污染周围环境。国纳科技酱认为，这一概念如果能够被验证，将会是新能源汽车电池领域的又一个里程碑。

全球首架氨动力高尔夫球车

在以氨作为燃料电池的研究领域，香港理工大学电机工程学系教授、电力电子研究中心主任郑家伟教授走在了前面，他们团队已经开发出全球首架氨动力燃料电池电动车，不过非常mini，这是一架高尔夫球车。

全球首架氨动力高尔夫球车，图片源自网络

通过将液态氨经过一系列过程转换为氢气，获取的氢气来发电为高尔夫球车提供动力。该系统的特点在于：氨气易储存，只需要0.8MPa压力就能变成液态氨，而氢气储存需要超过70MPa的压力；另外氢气易燃且无味，而氨气较稳定及带刺鼻气味，一旦泄漏也容易被人察觉。因此，氨气可以取代氢气，作为更安全、更可靠的“零碳排放”燃料。

全球首架氨动力拖拉机

在香港理工大学郑家伟教授宣布氨动力高尔夫球车问世期间，世界上第一台氨动力拖拉机在美国纽约石溪大学高级能源中心问世，明显的不同点在于，拖拉机相对于高尔夫球车更大、更重，需要更大的驱动装置。如我们前面提及，我们熟知的电动车主要是面向消费者的乘用车和轻型卡车，这些车辆往往使用了能量密度低和充电时间长的锂电池等，因此燃料电池成为一种极具吸引力的零排放解决方案。

全球首架氨动力拖拉机带有一个储罐，图片源自网络

这款氨动力拖拉机采用的系统拥有220升的氨储罐，可以为拖拉机提供数小时的动力，其原理与前面讲述的氨动力燃料电池相同。不过值得注意的是，科学家们认为这一系统因为流程更长因此效率较低。尽管如此，科学家们注意到氨的能量密度较高，意味着你可以轻松携带足够的燃料进行补偿，在能量和功率密度方面都领先于普通氢燃料电池。

结语

国纳科技酱认为，虽然科学家们在氨动力燃料电池取得了一些进展，但是我们不能期望很快就能看到氨动力的燃料电池拖拉机在农场里开动，因为真正大规模产业化还需要花时间去验证其可靠性。不过，氨动力燃料电池驱动电动车的研发进展，让科学家们更加明确自己的研发方向，下一步他们会探索氨动力燃料电池在卡车和船舶等更大更重设备上的应用，这无疑将加速氨作为下一代燃料的应用。大家对此怎么看呢？欢迎留言讨论。#人人能科普，处处有新知##我来科普##燃料电池#

新能源汽车是大势所趋，图片源自网络

我是@国纳科技酱，技术背景资深运营，百家匠心计划签约创作者，百家榜上榜创作者，百度问一问特邀金牌答主，扎根空净/新材料/节能环保领域二十年，用冷静、专业视角给你带来不一样的科学认知。

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