理大研究团队领先全球,成功开发出首架由氨(即阿摩尼亚)推动的燃料电池电动车。这架电动车不但可达至 "零碳排放",也比一般电动车更具效益,其储能方式亦更加安全。团队计划在2022年将有关技术应用到公共小巴。

 

电动车趋势席卷全球,助全球多国应对气候变化,并提升空气质素。香港政府早前亦公布电动车普及化计划,作为在2050年前实现碳中和的目标之一。不过,现时大部分电动车皆由锂电池发动,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。

 

由理大研发的氨动力高尔夫球车

由理大研发的氨动力高尔夫球车

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"。过去数十年,氢气已被应用於航天及火箭项目当中,但其爆炸风险却令人关注。

 

有见及此,理大电机工程学系教授、电力电子研究中心主任郑家伟教授,利用氨(即阿摩尼亚)作为氢气载体,从而更安全地推动电动车。

氨动力高球车 印证概念成功

经过短短三个月研究,郑教授已成功带领团队研发出氨动力高尔夫球车,他表示:"这架高尔夫球车是全球第一架氨动力燃料电池电动车。"

 

首先,氨以液态形式储存於瓶罐之中。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",炉内装有英国牛津大学研发的催化剂,可将其中99.9%的氨分解为氮气和氢气,而残余的氨则会被气体纯化器过滤掉。

 

透过以上程序,电动车便可获取氢气来发电。至於分解氨所得的氮气,则会伴随化学过程产生的水一同排走;这两种气体均是大气层的主要成份,安全无害。

 

将氨转化为电力的过程

将氨转化为电力的过程

 

研究团队的另一核心成员、应用物理学系助理教授李孟蓉博士解释氨的优点: "氨气易於储存,只需要8巴压力就能变成液态氨,但储存氢气就要超过700巴压力才行。另外, 氢气易燃而且无味,相比之下,氨气因较稳定及带刺鼻气味而更加安全, 一旦泄漏,司机亦可随即察觉。"

 

郑教授续指,电动车补充氨所需的时间,亦远少於补充氢气或为电池充电的时间。"因此,氨可作为更安全、更具效益的 '零碳排放' 汽车燃料。"

 

巿场上有哪些类型的电动车呢?
  • 纯电动车:由锂电池提供电力发动
  • 燃料电池电动车:氢气通过燃料电池产生电力,以推动车辆
  • 混能车/插电式混能车:内置电动摩打,但同时设有内燃引擎,可由柴油或汽油等推动

 

下阶段研究:氨动力公共交通工具

郑教授是研发电动车及环保科技的先驱,曾带领团队制作出第一架由香港自主研发的电动车,以及多个高性能电动车组件。

 

他分享,是次创新发明是大学及业界携手合作的成果,合作伙伴包括:牛津大学、汽车科技研发中心、 香港牛津绿色创能有限公司,以及中国动力(控股)有限公司。此项目亦获得香港政府创新及科技基金拨款资助。

 

在业界支持下,郑教授期望可於2022年10月前,将 "氨动力燃料电池" 应用於长途电动小巴上。

 

展望未来,郑教授希望进一步研究环保能源,助推动智慧城市发展。