首艘氨燃料商船完成示范航行！全球氨船项目进展提速

  何种燃料是航运业脱碳路上的最终解决方案？这个问题目前未有定数，氨燃料其中相对理想的答案之一。氨燃料在船舶领域的应用正逐渐呈现出蓬勃发展的势头，各类“首艘”、“首次”陆续出现。

  3月28日，日本邮船宣布，全球首艘氨燃料商船“魁（Sakigake）”号拖船正式完成示范航行，实现温室气体排放量削减约95%。Sakigake拖船是日本新能源和工业技术开发组织(NEDO)于2021年10月启动的绿色创新基金项目的一部分，该项目旨在开发以日本国产氨燃料发动机为动力的船舶。

“魁（Sakigake）”号拖船情况简介

  据了解，“魁”号拖船全长37.20米、宽10.20米、深4.40米，总吨位272吨，挂日本船旗。“魁”号原本是一艘LNG动力拖船，所有者未日本邮船子公司新日本海洋（Shin-Nippon Kaiyosha），自2015年交付后一直在东京湾内运营。2023年，日本邮船启动了这艘拖船的氨燃料改装工作，并由日本邮船旗下京滨Keihin Dock的追滨工场负责改装。其中，日本邮船负责船舶设计、设备布局和安装、以及监管合规性工作，IHI原动机负责开发氨燃料四冲程发动机，日本船级社负责船舶安全性评估。

  去年8月，“魁”号的改装工作顺利完成，之后开始进行为期三个月的示范航行，验证其作为世界首艘氨燃料船的脱碳效果和运营安全性。这艘船保留了“Sakigake”的名字，反映了它在船用清洁燃料领域的先锋地位。

  在三个月的示范航行期间，“魁”号在东京湾执行拖航作业。日本邮船与IHI原动机对该船运营期间的氨燃料混烧率和温室气体排放量削减率进行了分析。结果显示，在各主机负荷范围内均实现了90%以上的混烧率和削减率，最高可达约95%。

  日本邮船表示，这是全球首次通过实际运营验证氨作为新一代船用燃料的可行性。公司计划继续使用该船在东京湾作业，以积累氨燃料船舶的开发和运营经验。

  氨燃料上船的优势与劣势

  氨燃料在船舶上的应用展现出了显著的优势。

  净零排放。它能够实现“零碳”排放，因为其成分不含碳，从而从根本上避免了碳排放的问题。

  储运成本低。氨气可以液化，使得它能够在常温下进行储存和运输，这无疑大大简化了其运输和储存的复杂性。

  来源广泛。它不仅可以通过煤和天然气裂解制取，还可以通过风能和太阳能制氢合成绿氨，这进一步增强了其应用的灵活性。

  改善发动机效率。氨燃料的高辛烷值特性能够显著提升发动机的效率，最高可达60%。

  然而，氨燃料在船舶上的应用也面临着一系列挑战。

  氨具有毒性、腐蚀性和易挥发性。这要求氨燃料供应系统在材料选择和应用管理方面都必须达到相当高的标准。长时间或高浓度的氨暴露会对船员和船上其他人员造成严重的健康危害。工业上，由于液氨腐蚀导致管道开裂的现象时有发生。在船上，当氨与空气中的水分接触后，形成的氨水可能会附着在船体外壳附近，从而对船体结构造成腐蚀，因此必须加强船上氨泄漏防护措施，同时加强对船体和发动机的日常维护保养，避免对船体造成伤害。

  能量密度相对低。由于氨的体积能量密度较低，它对船舶的空间需求相对较高，这可能会限制其在某些船舶上的应用。

  排放问题。氨燃烧会产生一氧化二氮等温室气体，同时还可能以氮氧化物的形式排放氮，未燃烧的氨也可能逸出并形成细颗粒物，这些微粒可能被吸入肺部深处并导致心脏病、中风和哮喘等健康问题。

  高燃点与燃爆性。氨燃点较高，不容易形成可燃环境，但如果将氨放在一个因为其他可燃物而形成的可燃环境中时，氨的存在会加剧燃爆时产生的后果。如果可燃环境中还有一些诸如氯、次氯酸盐漂白剂等强氧化剂，氨还会与其反应，产生爆炸性化合物。

  考虑当前的技术水平，以及氨燃料的生产能力现状预估，氨燃料上船仍需要较长的一段时间，氨要想成为面向社会真正的被广泛应用的可持续燃料，还需要持续的努力。

  其他氨燃料船舶项目情况

  在2024年后，全球范围内氨燃料船舶项目的发展开始加速，多艘氨燃料船舶订单签订并将在近年内交付，其中中国船舶企业成为主要的氨船承建商。

  全球首批氨燃料船队：北海造船+扬州金陵承建全部9艘订单

  2025年3月24日，日本航运巨头商船三井宣布与比利时清洁技术公司CMB.TECH达成重磅合作，共同投资建造全球首批9艘氨燃料动力船舶。这批船舶包括3艘大型散货船和6艘化学品船，并全部由中国船企承建。

  其中，商船三井与CMB.TECH成立合资公司各出资50%共同持有3艘21万吨级氨双燃料散货船，由青岛北海造船建造并将于2026至2027年交付，专门运输钢铁原料，租期长达12年；CMB在招商工业扬州金陵下单6艘2.6万吨级化学品船，其中2艘直接配备氨燃料发动机，另外4艘则预留改造空间，未来可升级为氨燃料船。这些化学品船将于2028至2029年投入亚欧航线运营。

  全球首艘纯氨集装箱船：中国船舶集团设计制造

  挪威北海集装箱航运公司（North Sea Container Line）与雅苒清洁氨公司（Yara Clean Ammonia），共同开发了全球首艘使用纯氨作为燃料的集装箱船，并已获得挪威Enova公司约4000万挪威克朗（约合360万美元）的资助，主要用于氨燃料推进系统的安装。

  据悉，该船被命名为“Yara Eyde”轮，总长149米，载箱量为1300TEU，计划配备250kWh的电池组，并可选择连接岸电。该船计划于2026年进入市场，将在挪威和德国之间的航线上运营。

  2024年2月，由比利时船东CMB.TECH将该船交由中国中国船舶集团有限公司旗下上海船舶研究设计院设计；10月25日，该船在北海造船举行开工仪式。

  全球首例液氨燃料动力油船：大连造船制造

  2024年4月19日，中国船舶大连造船与马来西亚国际航运公司MISC集团旗下油轮公司AET在马来西亚吉隆坡签署了2艘液氨双燃料动力阿芙拉型油船建造合同。

  该型船总长约250米，型宽44米，型深21.2米，载重量约11.3万吨，采用最新自主开发的船型设计，能耗指标、载货能力、适配性等性能更为优异。该型船搭载Win-GD液氨双燃料动力主机，排放标准满足IMO Tier III，满足EEDI第三阶段要求，采用液氨作为主要燃料，可有效降低碳氧化物和硫氧化物排放。

  大船集团表示，此次新签约项目是全球首例液氨燃料动力油船订单。

  国内首张氨燃料船舶证书：中远海运重工设计并研制

  2024年12月30日，中远海运重工“氨动力科研专项”示范项目-5500HP氨动力港口作业船建造完工，中国船级社大连分社为该船舶颁发国内首张氨燃料船舶证书。

  5500HP 氨动力港口作业船由大连中远海运重工联合大连理工大学设计并研制。该船搭载了本项目自主研发的氨气双燃料发动机、氨燃料供给系统、氨燃料储罐以及尾气处理装置等核心设备。该船舶全长 38 米，宽 11 米，型深 4.8 米，设计吃水 3.7 米，总吨位 496，装机功率 5500HP。在主甲板两侧布置 2 个全压式氨燃料罐，用于为主机提供氨燃料。主机借助轴系驱动全回转螺旋桨，单侧主机自由端驱动对外消防泵，其设计拖力为 60 吨，设计航速达 12.5 节。该船悬挂五星红旗，入级中国船级社，并取得了 “Ammonia Fuel Tug”（氨燃料拖轮）船级符号。

  新加坡“首艘氨燃料船”：改造

  2024年5月，新加坡港近日迎来了航运业的一大里程碑事件——全球第一艘氨燃料船成功完成了推进和操纵性试验。该船为澳大利亚第三大铁矿石出口商Fortescue的平台供应船(PSV) Fortescue Green Pioneer轮，在为期10天的试验中，Fortescue Green Pioneer轮总共消耗了6.4立方米（约4.4吨）的液氨，并结合部分柴油和第二代生物燃料氢化植物油（HVO）作为船用燃料。

  在2024年2月至3月，Fortescue Green Pioneer轮进行了为期七周的液氨加注试验，测试了氨储存系统、相关管道、气体燃料输送系统、改装发动机和适航性。这些成功的试验为后续推进和操纵性试验奠定了坚实的基础。随后，该船获得了新加坡船舶注册处(SRS) 的船旗批准以及DNV船级社的“Gas Fuelled Ammonia”标志，标志着其在航运领域的绿色转型得到了权威认可。

  40000立方米氨燃料液氨运输船：日本制造

  日本邮船联合日本发动机公司、IHI原动机和日本船厂（Nihon Shipyard），正在开发一艘40000立方米氨燃料液氨运输船。该船计划于2026年11月交付，同样属于NEDO绿色创新基金项目。

  该船将由日本造船联合（JMU）有明事业所建造，交付后，项目团队将通过示范运行评估船舶性能，包括环保表现和操作手册实用性。

  编辑：风氢扬 校对：氢氢我心 审核：氢云小仙女

  来源：氢云链

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