航运业碳减排开启氨燃料时代

  近日，中国船舶集团上海船舶研究设计院（以下简称“上船院”）自主研发设计的1400箱无舱盖集装箱船获得来自比利时船东的订单。据《中国能源报》记者了解，这是全球首艘氨燃料动力集装箱船订单，其成功签约标志着全球航运业在清洁低碳领域迈出关键一步，航运业碳减排开启氨燃料时代。

  作为氢的衍生物，绿氨和绿色甲醇助力航运业实现脱碳目标的优势开始显现。2023年7月，全球航运巨头马士基订购的全球首艘绿色甲醇集装箱船开启首航，此次全球首艘氨燃料动力船舶订单落地中国，也将进一步加速推动绿氨在航运业的应用。

  据了解，全球首艘氨燃料动力集装箱船可装载1400个20英尺标准集装箱，配备氨燃料发动机、氨燃料储罐、供给系统和加注系统；船舶能效设计指数低于基线%，碳强度指标评级A级，每年可减排二氧化碳约1万吨。

  上船院透露，在该船研发过程中，重点考虑了氨燃料具有毒性、腐蚀性等特点，最大限度减少了氨气毒性的影响。为确保氨燃料加注、储存和供给系统安全可靠，避免产生泄漏，已有针对性的各种有效应对措施。

  “过去几年，我们和一些船东、船级社开展过若干个项目的联合开发，都是针对清洁能源在船舶领域应用的探讨。虽然相关理论和设计已基本成熟，但由于此前一些现实条件不具备，我们并没有下决心付诸实践。现在，IMO（国际海事组织）预计在今年底颁布首个氨燃料指导文件，氨燃料船舶主机也会在今年底或明年上半年得到实质付。由于这几方面的推动，现在我们的订单才能够确定可以被执行。”中国船舶集团学科带头人、上船院船型设计大师林洁在接受《中国能源报》记者正常采访时表示，“此次订单落地是清洁能源船舶的重要突破，也向市场释放一个积极信号，就是氨燃料这个方向是可行的，相信接下来会有更多订单落地。”

  信德海事绿色航运研究员张晗告诉《中国能源报》记者：“从供应端看，氨的生产不是问题，现在已经有绿氨工厂，另外氨的储运也已经很成熟。比较关键的是船舶主机，虽然目前市场上还没有实体的能用来大型船舶的氨燃料发动机，但全球两大船舶主机生产商都在研发，预计到2025年初会有实体主机交付，之后的配套就相对简单了，可能到2026年就能看到真正使用氨燃料的实船交付。”

  IMO2020年8月发布的第四次温室气体研究报告数据显示，2012—2018年，国际海运碳强度降低约11%，但温室气体年排放量从9.77亿吨增至10.76亿吨。预计到2050年，随着海运需求持续增长，二氧化碳排放量将比2018年增长约50%，比2008年增长约90%—130%。

  为加速航运业脱碳，去年7月，IMO海上环境保护委员会第80届会议通过《2023年IMO船舶温室气体（GHG）减排战略》，进一步收紧国际航运温室气体减排要求，明确应尽快实现国际航运温室气体排放达峰，并考虑不同国情，在2050年前或2050年左右实现净零排放。

  “氨燃料目前公认的最大优势就是燃烧后没有碳排放。同时，氨作为氢的载体，比氢更容易储运且单位体积内的包含的能量相对氢更高。与同样是氢载体的甲醇相比，氨生产相对容易，只需要用氢和空气中含量最多的氮气，而甲醇生产还需要二氧化碳，可持续的绿色来源的二氧化碳获取是一个比较大的问题。”张晗坦言。

  林洁也指出，氨是氢的衍生物，本身并不含碳，燃烧也不会产生碳排放，所以被航运业寄予厚望。其实作为燃料，氢燃料可能更好，其燃烧只产生水，但因为储运很难，暂时无法被大型远洋运输船使用。而氨作为最接近氢燃料的一种利用方式，在助力航运业减碳方面是一个很重要的选择。”

  挪威船级社预测，到2040年，航运中的氨用量将达到1900PJ（皮焦），占航运燃料构成的13%；到2050年将达到5000PJ，占航运燃料构成的36%。

  尽管前景广阔，但氨作为船舶燃料目前仍处初步探索阶段，对于全产业链的构建和完善，仍需各方共同发力。

  在林洁看来，当前最关键的问题就在于规范缺失。“整个供应链的建设，包括配套的加注方式，目前都没有一个公认的行业规范。标准法规是促进产业链完备的关键一环，产业链上的船东、燃料供应商以及配套的加注设施等，都需要统一要求和标准，以此更好地协同发展。另外，因为氨有毒性，氨燃料的加注方式是采用船对船加注，还是装卸货一起进行加注，需不需要额外的安全措施，也亟需行业规范。”

  多位受访者也表示，由于氨具有毒性，相关从业人员对其认知和接受度也很关键，一定要做好相关保障。

  另外，经济性问题需要我们来关注。“目前氨和甲醇在经济性上面临同样的问题，要保障燃料的绿色属性，按照现在的成本或生产规模，用作船燃料不具备经济性，可能在产生规模效应后，才能逐步降低燃料成本。当然，碳税的执行可能会弥补绿色燃料和传统燃料之间的价格差。”张晗表示。

  “经济性也使行业目前面临现实的‘先有蛋还是先有鸡’问题。对燃料生产方而言，需要船东给予足够承诺，保证支付一定的绿色溢价采购绿色燃料，才可能规模化大批量生产，这需要二者沟通配合并形成信任度，一同推动产业链同步协调发展。”张晗说。

  近日，中国船舶集团上海船舶研究设计院（以下简称“上船院”）自主研发设计的1400箱无舱盖集装箱船获得来自比利时船东的订单。据《中国能源报》记者了解，这是全球首艘氨燃料动力集装箱船订单，其成功签约标志着全球航运业在清洁低碳领域迈出关键一步，航运业碳减排开启氨燃料时代。

  作为氢的衍生物，绿氨和绿色甲醇助力航运业实现脱碳目标的优势开始显现。2023年7月，全球航运巨头马士基订购的全球首艘绿色甲醇集装箱船开启首航，此次全球首艘氨燃料动力船舶订单落地中国，也将进一步加速推动绿氨在航运业的应用。

  据了解，全球首艘氨燃料动力集装箱船可装载1400个20英尺标准集装箱，配备氨燃料发动机、氨燃料储罐、供给系统和加注系统；船舶能效设计指数低于基线%，碳强度指标评级A级，每年可减排二氧化碳约1万吨。

  上船院透露，在该船研发过程中，重点考虑了氨燃料具有毒性、腐蚀性等特点，最大限度减少了氨气毒性的影响。为确保氨燃料加注、储存和供给系统安全可靠，避免产生泄漏，已有针对性的各种有效应对措施。

  “过去几年，我们和一些船东、船级社开展过若干个项目的联合开发，都是针对清洁能源在船舶领域应用的探讨。虽然相关理论和设计已基本成熟，但由于此前一些现实条件不具备，我们并没有下决心付诸实践。现在，IMO（国际海事组织）预计在今年底颁布首个氨燃料指导文件，氨燃料船舶主机也会在今年底或明年上半年得到实质付。由于这几方面的推动，现在我们的订单才能够确定可以被执行。”中国船舶集团学科带头人、上船院船型设计大师林洁在接受《中国能源报》记者正常采访时表示，“此次订单落地是清洁能源船舶的重要突破，也向市场释放一个积极信号，就是氨燃料这个方向是可行的，相信接下来会有更多订单落地。”

  信德海事绿色航运研究员张晗告诉《中国能源报》记者：“从供应端看，氨的生产不是问题，现在已经有绿氨工厂，另外氨的储运也已经很成熟。比较关键的是船舶主机，虽然目前市场上还没有实体的能用来大型船舶的氨燃料发动机，但全球两大船舶主机生产商都在研发，预计到2025年初会有实体主机交付，之后的配套就相对简单了，可能到2026年就能看到真正使用氨燃料的实船交付。”

  IMO2020年8月发布的第四次温室气体研究报告数据显示，2012—2018年，国际海运碳强度降低约11%，但温室气体年排放量从9.77亿吨增至10.76亿吨。预计到2050年，随着海运需求持续增长，二氧化碳排放量将比2018年增长约50%，比2008年增长约90%—130%。

  为加速航运业脱碳，去年7月，IMO海上环境保护委员会第80届会议通过《2023年IMO船舶温室气体（GHG）减排战略》，进一步收紧国际航运温室气体减排要求，明确应尽快实现国际航运温室气体排放达峰，并考虑不同国情，在2050年前或2050年左右实现净零排放。

  “氨燃料目前公认的最大优势就是燃烧后没有碳排放。同时，氨作为氢的载体，比氢更容易储运且单位体积内的包含的能量相对氢更高。与同样是氢载体的甲醇相比，氨生产相对容易，只需要用氢和空气中含量最多的氮气，而甲醇生产还需要二氧化碳，可持续的绿色来源的二氧化碳获取是一个比较大的问题。”张晗坦言。

  林洁也指出，氨是氢的衍生物，本身并不含碳，燃烧也不会产生碳排放，所以被航运业寄予厚望。其实作为燃料，氢燃料可能更好，其燃烧只产生水，但因为储运很难，暂时无法被大型远洋运输船使用。而氨作为最接近氢燃料的一种利用方式，在助力航运业减碳方面是一个很重要的选择。”

  挪威船级社预测，到2040年，航运中的氨用量将达到1900PJ（皮焦），占航运燃料构成的13%；到2050年将达到5000PJ，占航运燃料构成的36%。

  尽管前景广阔，但氨作为船舶燃料目前仍处初步探索阶段，对于全产业链的构建和完善，仍需各方共同发力。

  在林洁看来，当前最关键的问题就在于规范缺失。“整个供应链的建设，包括配套的加注方式，目前都没有一个公认的行业规范。标准法规是促进产业链完备的关键一环，产业链上的船东、燃料供应商以及配套的加注设施等，都需要统一要求和标准，以此更好地协同发展。另外，因为氨有毒性，氨燃料的加注方式是采用船对船加注，还是装卸货一起进行加注，需不需要额外的安全措施，也亟需行业规范。”

  多位受访者也表示，由于氨具有毒性，相关从业人员对其认知和接受度也很关键，一定要做好相关保障。

  另外，经济性问题需要我们来关注。“目前氨和甲醇在经济性上面临同样的问题，要保障燃料的绿色属性，按照现在的成本或生产规模，用作船燃料不具备经济性，可能在产生规模效应后，才能逐步降低燃料成本。当然，碳税的执行可能会弥补绿色燃料和传统燃料之间的价格差。”张晗表示。

  “经济性也使行业目前面临现实的‘先有蛋还是先有鸡’问题。对燃料生产方而言，需要船东给予足够承诺，保证支付一定的绿色溢价采购绿色燃料，才可能规模化大批量生产，这需要二者沟通配合并形成信任度，一同推动产业链同步协调发展。”张晗说。