近日，中國船舶集團學科帶頭人、上海船舶研究設計院設計大師林潔接受了《中國能源報》的采訪，就氨作為船用燃料的技術優(yōu)勢、挑戰(zhàn)和未來發(fā)展空間等方面分享了自己的觀點。

近日，由上船院自主研發(fā)設計的1400箱無艙蓋集裝箱船獲得來自比利時船東的訂單。據(jù)了解，這是全球首艘氨燃料動力集裝箱船訂單。訂單的成功簽約標志著全球航運業(yè)在清潔低碳領域又邁出關鍵一步，航運業(yè)碳減排開啟了氨燃料時代。

作為氫的衍生物，綠氨和綠色甲醇在助力航運業(yè)實現(xiàn)脫碳目標的優(yōu)勢開始顯現(xiàn)。2023年7月，全球航運巨頭馬士基訂購的全球首艘綠色甲醇集裝箱船開啟首航，此次全球首艘氨燃料動力船舶訂單落地中國，也將進一步加速推動綠氨在航運業(yè)的應用。

清潔能源船舶的重要突破

據(jù)了解，該船屬于歐洲內支線船型，主要服務于挪威—德國航線�？裳b載1400個20英尺標準集裝箱，配備氨燃料發(fā)動機、氨燃料儲罐、供給系統(tǒng)和加注系統(tǒng)；船舶能效設計指數(shù)低于基線約45%，碳強度指標評級A級，每年可減少約1萬噸二氧化碳排放。

上船院方面透露，在該船研發(fā)過程中，重點考慮了氨燃料具有毒性、腐蝕性等特點，最大程度減少了氨氣毒性的影響。為確保氨燃料加注、儲存和供給系統(tǒng)安全可靠，避免產生泄漏，已制定緊急情況下的各種應對措施。

“在過去幾年里面，我們和一些船東、船級社已經開展過若干個項目的聯(lián)合開發(fā)，都是針對清潔能源在船舶領域應用的探討。雖然相關的理論和設計已經基本成熟，但是由于此前一些現(xiàn)實條件不具備，我們并沒有下決心去付諸實踐。現(xiàn)在IMO預計會在今年底頒布第一個氨燃料的指導文件，氨燃料的船舶主機也會在今年底和明年上半年得到實質性交付。由于這幾方面的推動，現(xiàn)在我們的訂單才能夠確定是可以被執(zhí)行的。”中國船舶集團學科帶頭人、上船院船型設計大師林潔在接受《中國能源報》記者采訪時表示，“此次訂單的落地是清潔能源船舶的重要突破，也向市場釋放了一個積極信號，就是氨燃料這個方向是可行的，相信接下來會有更多的訂單落地。”

信德海事綠色航運研究員張晗告訴《中國能源報》記者：“從供應端來看，氨的生產不是問題，現(xiàn)在已經有綠氨的工廠了，另外氨的運輸和存儲也已經非常成熟。比較關鍵的是船舶主機，雖然目前市場上還沒有實體的能夠用于大型船舶的氨燃料發(fā)動機，但全球兩大船舶主機生產商都在研發(fā)中，預計到2025年初會有實體的主機交付，之后的配套就相對簡單了，可能到2026年就能看到真正使用氨燃料的實船交付。”

被航運業(yè)寄予厚望

國際海事組織（IMO）2020年8月發(fā)布的第四次溫室氣體研究報告顯示，2012—2018年，國際海運碳強度降低約11%，但溫室氣體年排放量從9.77億噸增至10.76億噸。預計到2050年，隨著海運需求持續(xù)增長，二氧化碳排放量將比2018年增長約50%，比2008年增長約90%—130%。

為加速航運業(yè)脫碳，去年7月，IMO海上環(huán)境保護委員會第80屆會議通過《2023年IMO船舶溫室氣體（GHG）減排戰(zhàn)略》，進一步收緊國際航運溫室氣體減排要求，明確應盡快實現(xiàn)國際航運溫室氣體排放達峰，并考慮不同國情，在2050年前或2050年左右實現(xiàn)凈零排放。

在該背景下，氨燃料被航運業(yè)寄予厚望。“氨燃料目前公認的最大優(yōu)勢就是燃燒后沒有碳排放。同時，它作為氫的載體，比氫要更容易運輸和儲存，且能量密度相對于氫要更高。與同樣是氫載體的甲醇相比，氨的生產也相對容易，只需要用氫和空氣中含量最多的氮氣，而甲醇生產還需要二氧化碳，可持續(xù)的綠色來源的二氧化碳獲取也是一個比較大的問題。”張晗表示。

林潔也指出：“氨是氫的衍生物，本身并不含碳，燃燒也不會產生碳排放，所以它被航運業(yè)寄予厚望。其實作為燃料，當然氫燃料可能是最好的，它燃燒只產生水，但因為氫的儲存運輸比較困難，暫時還不能夠被大型遠洋運輸船使用，而氨作為最接近氫燃料的一種利用方式，將來在助力實現(xiàn)航運業(yè)減碳目標的過程中，肯定是一個非常重要的武器。”

挪威船級社（DNV）在報告中預測，到2040年，航運中的氨用量將達到1900PJ（皮焦），占航運燃料構成的13%；到2050年將達到5000PJ，占航運燃料構成的36%。

全產業(yè)鏈待構建完善

盡管未來前景廣闊，但氨作為船舶燃料目前仍處初步探索階段，對于全產業(yè)鏈的構建和完善，仍需行業(yè)各方共同發(fā)力。

在林潔看來，當前最關鍵的問題在于規(guī)范的缺失。“整個供應鏈的建設，包括配套的加注方式，目前都還沒有一個公認的行業(yè)規(guī)范。標準法規(guī)是促進產業(yè)鏈完備的很重要的一環(huán)，只有有了統(tǒng)一要求和標準，產業(yè)鏈上的船東、燃料供應商以及配套的加注設施等，才有一個可以共同遵守的規(guī)范，這樣大家一起協(xié)同發(fā)力時才不會出現(xiàn)問題。另外，因為氨有毒性，使氨燃料具備了和其他燃料完全不一樣的特征，那么它的加注方式是應該采用船對船加注，還是裝卸貨同時可以進行加注，需不需要額外的安全措施，這些方面我們產業(yè)鏈也亟需一個行業(yè)規(guī)范。”

多位受訪者也對《中國能源報》記者表示，由于氨具有毒性，行業(yè)從業(yè)人員對氨的認知和接受度也是非常關鍵的一環(huán)，需要做好相關保障。

另外值得關注的是經濟性問題。“目前氨和甲醇在經濟性上面臨同樣的問題，要保障燃料的綠色屬性，按照現(xiàn)在的成本或者生產規(guī)模，它用作船燃料是不具備經濟性的�？赡苄枰�大規(guī)模生產之后才會產生規(guī)模效應，進一步降低燃料成本。當然，碳稅的執(zhí)行可能在未來能夠彌補綠色燃料和傳統(tǒng)燃料之間的價格差。”張晗表示。

“經濟性問題的存在，也使得行業(yè)目前面臨一個比較現(xiàn)實的‘先有蛋還是先有雞’的問題。作為燃料生產方，可能需要船東方面給予足夠的承諾，保證會付一定的綠色溢價采購綠色燃料，才可能去規(guī)�；�大批量地生產。這需要燃料生產方和船東之間相互溝通配合，形成一定信任度，推動產業(yè)鏈同步協(xié)調發(fā)展。”張晗指出。