近日，由日本郵船(NYK)、日本IHI電力系統(tǒng)公司(IHI Power Systems)、日本 Nihon船廠、日本發(fā)動機公司(Japan Engine Corporation)和日本船級社(ClassNK)組成的海事財團宣布，全球首臺四沖程氨燃料發(fā)動機已經(jīng)成功完成了一項針對氨燃料穩(wěn)定燃燒的陸上試驗，測試的混合燃料中的氨燃料占比達80%。

該試驗是2021年10月啟動的“搭載日本產(chǎn)氨燃料發(fā)動機的船舶商業(yè)化示范項目”，該項目是日本新能源產(chǎn)業(yè)技術綜合開發(fā)機構(NEDO)綠色創(chuàng)新基金項目的一部分。

該示范項目將進行氨燃料動力拖船(A-Tug)以及氨燃料氨氣運輸船(AFAGC)的研發(fā)與運營，目標是在2030年以前推出氨燃料船舶。該項目預計總投資123億日元，其中84億日元由NEDO支持。

氨燃料動力拖船：幾家企業(yè)將聯(lián)合攻克提高氨混合燃料燃燒率的難關，通過使用盡量少的燃料，以達到80%或以上的燃燒率。根據(jù)規(guī)劃，該型拖船將于2024年交付。

氨燃料氨氣運輸船：該項目旨在使主發(fā)動機的氨氣混合燃料燃燒率達95%，輔機的氨氣混合燃料燃燒率達80%或以上。根據(jù)規(guī)劃，該船預計于2026年交付。

本次試驗在確保安全的同時，將混合燃料中氨的比例提高到80%，并對廢氣后處理裝置和燃料供應系統(tǒng)等進行了測試。這次試驗也是首次成功實現(xiàn)這些系統(tǒng)的穩(wěn)定集成運行。與此同時，該實驗還證實了一氧化二氮(N2O)和未燃燒氨的排放量幾乎為零，所有示范設備在運行期間和關閉后都沒有出現(xiàn)氨泄漏。

本次測試之前的2023年4月，IHI電力系統(tǒng)公司在其位于群馬縣的Ota工廠開展了280毫米口徑四沖程氨燃料船用發(fā)動機的運行測試，該發(fā)動機用于沿海船舶的主機。

接下來，在進一步的陸上測試后，發(fā)動機將安裝在A-Tug上，預計將在2024年6月完成。此外，該項目還計劃開發(fā)用于遠洋船舶的250毫米缸徑輔助發(fā)動機，該輔助發(fā)動機將安裝在氨燃料氨氣運輸船上，計劃于2026年10月交付。

發(fā)動機作為船舶動力核心裝備，其發(fā)展將直接關乎氨燃料作為船舶燃料的應用與發(fā)展。全球海事論壇(GMF)最新發(fā)布的“綠色氨推動西澳大利亞-東亞之間鐵礦石運輸航線脫碳”可行性報告指出，僅西澳大利亞-東亞鐵礦石一條綠色航運走廊上的綠色船舶數(shù)量，到2050年都將擴大到364艘。報告還指出，氨動力船將在2035-2040年出現(xiàn)最大增長。由此可見氨動力船舶的發(fā)展前景大好。目前，已有多家發(fā)動機制造商開始致力于氨燃料發(fā)動機的研發(fā)，未來，誰能優(yōu)先推出產(chǎn)品并實現(xiàn)商用，誰就能搶占市場先機！那么，除了日本外，目前的氨發(fā)動機發(fā)展情況如何呢？

瓦錫蘭(Wartsila)

早在2017年，瓦錫蘭便已完成了70%氨混合燃料發(fā)動機的測試，當時便提出目標2023年推出100%使用氨燃料的發(fā)動機。

2022年，瓦錫蘭全新開始開發(fā)Wartsila 25中速四沖程發(fā)動機，這款發(fā)動機預計將成為瓦錫蘭首款使用氨燃料運行的發(fā)動機。

溫特圖爾(WinGD)

2021年，WinGD對外宣布了其甲醇和氨燃料發(fā)動機開發(fā)時間表。該公司表示，其發(fā)動機產(chǎn)品將分別從2024年和2025年起能夠使用氨燃料。

WinGD的多燃料解決方案將以其成熟的X系列柴油燃料發(fā)動機和X-DF雙燃料發(fā)動機為基礎，能夠在其兩種核心發(fā)動機系列中使用零碳或碳中和燃料(如氨和甲醇)，將為船舶運營商在減少排放方面提供靈活性。

曼恩(MAN Energy Solutions)

2021年，曼恩對外宣布了其氨燃料發(fā)動機開發(fā)時間表。曼恩表示，具有燃料靈活性的二沖程氨氣發(fā)動機預計將于2024年前在大型遠洋船舶上實現(xiàn)商業(yè)化應用，隨后公司還將推出改造方案，使現(xiàn)役船舶在2025年前可以使用氨燃料發(fā)動機。

為實現(xiàn)此目標，曼恩聯(lián)合工業(yè)和研究機構的合作伙伴共同發(fā)起了“ AmmoniaMot”項目，旨在確定生產(chǎn)能夠使用柴油和氨氣運行的雙燃料中速發(fā)動機所需的步驟。

值得一提的是，作為發(fā)動機行業(yè)的領軍企業(yè)之一，曼恩公司曾推出一種ME-LGIP主機，該型主機是其研發(fā)的性能最接近氨燃料發(fā)動機的主機，僅需將氨的進氣壓力提升至6000萬Pa，并達到1.3億Pa的點火油噴油壓力，該發(fā)動機即可采用氨作為燃料。