全球低碳船舶项目大盘点

2021-07-08

中国船检 2021年6期

关键词：甲醇燃料电池燃料

本刊记者赵博

备受关注的绿色船舶项目所用技术包括氨、电池、氢、甲醇/甲烷、风动力及生物燃料。数量之多，所用燃料不同，说明在动力能源清洁化背景下，海事界有多形式推动清洁能源使用的多种选择。

氨动力项目

氨气能满足更加严格的温室气体排放要求和船舶能效指数（EEDI）要求，被认为是最有希望实现零碳航运目标的替代燃料。

● MR型氨动力油船

韩国造船与海洋工程公司（KSOE）子公司现代尾浦造船（Hyundai Mipo Dockyard）获得了相关船级社对其5万载重吨级中程成品油船（MR型船）的氨动力设计原则性批准（AiP），预计在2025年实现氨动力船舶的商业化运营。

曼恩能源解决方案公司（MAN Energy Solutions，以下简称曼恩公司）负责氨动力双燃料发动机开发和规格设计，在原有ME发动机中添加一个组件，类似于此前开发的液化石油气（LPG）双燃料发动机（ME-LGIP）和甲醇动力双燃料发动机（ME-LGIM）概念。

● 氨动力苏伊士型油船

该型氨动力苏伊士型油船是三星重工（SHI）与马来西亚国家石油公司旗下企业MISC Berhad和曼恩公司联合研发的适用于未来航运环保的船舶。三星重工期待在技术进步的基础上，于短时间内取得商业成果。据悉，在项目获得原则性批准后，三星重工将独立开发氨燃料供给系统及船舶详细设计，并计划在2024年使之实现商用化。

全球首艘氨预留油船

“维京能源”轮（Viking Energy）

● 挪威氨燃料油船

挪威航运公司Grieg Star下属部门Grieg Edge和瓦锡兰（Wärtsilä）联合开展的氨燃料油船项目计划在2024年进入市场。据悉，双方计划从一家挪威工厂向挪威沿海地区不同地点和港口用户分配绿色氨，而该项目所涉及船舶的最终设计、尺寸和容量将取决于市场和用户兴趣。

● 全球首艘氨预留油船

希腊船东艾文国际（Avin International）向新时代造船有限公司订购了全球首艘Ammonia-Ready（氨预留）苏伊士型油船。这艘156500载重吨级的苏伊士型油船全长274米，符合相关船级社的“氨燃料预留1级”要求，未来可使用氨燃料作为动力。

这艘船舶将安装一台曼恩公司提供的ME型发动机，为两个1900立方米LNG或氨燃料箱预留了空间，燃料箱放置在货舱区。不过根据目前技术发展，这艘船舶无法同时使用LNG和氨，因为LNG依赖于低压或高压气体喷射，而正在开发的氨推进系统将使用液体喷射技术。

● 氨动力吉大港型船

由曼恩公司和上海船舶研究设计院（SDARI）为吉大港设计研发的氨燃料支线集装箱船，载箱量约为2700TEU。上海船舶研究设计院表示，这个项目可将国际海事组织提出的2030年和2050年减排目标战略相结合。

● 中国造氨动力23000TEU集装箱船

大连船舶重工有限公司（DSIC）和曼恩公司设计氨动力超大型集装箱船（载箱量为23000TEU）的方案备受关注，这也是海事界探索和测试氨等低碳替代燃料作为超大型集装箱动力的关键一步。

● 韩国造氨动力23000TEU型船

大宇造船（DMSE）联合曼恩公司共同研发的23000TEU型氨燃料集装箱船项目于2020年10月份获得相关船级社的原则性批准，预计2025年前实现商业化运营。此次认证不仅完成了对氨动力超大型集装箱船的安全风险识别（HAZID），还完成了对设计图纸、管道铺设等细节事项的危险与可操作性分析（HAZOP）。

● 18万吨级氨动力散货船

上海船舶研究设计院确定了多型氨燃料推进船舶的研发计划，在充分调研论证散货船的基础上，结合曼恩公司的最新成果，完成了18万吨级氨燃料散货船的开发设计。该船型全程以氨燃料为动力，满足主机零碳排放要求，开发团队还通过多方案的空船重量比较，优化了艏艉系泊区域，满足最大载重量和最大舱容要求，并进行了节能风帆的安装评估。

● 氨动力拖船

日本邮船与新潟原动机株式会社（IHI）的合作计划将推动氨动力拖船投入实际使用。

在这项新的项目中，两家公司从技术和运营两个方面着手研发，从船体、发动机和燃料供应系统的技术发展、安全导航等角度评估，评价研究成果的实用性后，再开始研究氨燃料拖船的建设和施工方案。日本邮船将基于Sakigake的操作方法验证，负责船体及燃料供给系统的研究与设计，新潟原动机株式会社负责发动机排气后处理装置的研究与设计。

● “维京能源”轮

“维京能源”轮（Viking Energy）是挪威国家石油公司（Equinor）海上作业船的补给船，配备2MK氨燃料电池以便使用清洁燃料的时间达到3000小时/年。项目合作方斯特拉斯克莱德大学（University of Strathclyde）称，其最终目标是证明氨燃料电池用于远洋船舶和远洋航行的可行性。

● 日企开发氨动力船

今治造船（Imabari）、曼恩公司、三井机械（Mitsui E＆S Machinery）、伊藤忠能源株式会社（ITOCHU ENEX）和伊藤忠商事株式会社（ITOCHU）决定共同开发以氨为主要燃料的新一代船舶。

今治造船负责开发/设计船舶，在船上安装一系列实用和安全的系统，例如氨储罐、燃料供应系统。曼恩公司和三井机械合作开发氨燃料发动机，并为船舶提供必要的关键数据。此外，三井机械还会从供应商的角度验证推进系统整个生命周期的安全性和可靠性，包括在厂制造和调试。伊藤忠能源株式会社则通过与托运人、航运企业、氨生产商和/或任何其它与氨燃料供应链有关的各方建立合作伙伴关系，以期共同开发氨燃料供应设施。

除上述氨动力船舶项目外，一些围绕船用氨燃料开展的相关项目也值得关注。如日本伊藤忠能源株式会社、伊藤忠商事株式会社和孚宝（Vopak）新加坡公司将共同研究开发基础设施的可行性，支持新加坡的氨燃料供应。

“NoGAPS”项目将聚焦氨作为燃料的障碍，重点放在安全和效率、可持续稳定的燃料供应链及商业可行性等方面，目标是在2025年前投入使用氨动力船舶。

日本邮船和日本联合造船（JMU）签署研发协议，联合推动氨浮式储存和再气化驳船（A-FSRB）及氨燃料氨气运输船（AFAGC）的商业化使用。

特别值得一提的是瓦锡兰领导的“ZEEDS”（海上零排放能源分配）倡议。设想未来的基础设施由设置在海上风力涡轮机旁边的燃料中心组成，这些燃料中心被建造成双层平台，风力涡轮机产生的能量将用于从水中生产氢气（平台第一层），而在第二层平台，氨燃料将被制出（由提取的氢气和氮气制成）并有效使用。

电动力项目

电池技术作为一种可实现完全零排放解决方案，已在海事界逐步推广并初具市场规模。尤其对于短途/内河运输或客运船舶而言，电池动力是减排的有效手段。

● 日本建造“e5油船”

朝日油船（Asahi Tanker）宣布将订造两艘零排放电力推动油船，新船采用e5 Lab公司开发的“e5油船”设计，预计于2022年3月至2023年3月陆续完工交付。据介绍，该型油船船长62米，型宽10.3米，吃水4.15米，总吨位约499吨，设计航速11节，货油舱容积约1300立方米，电池容量3500kWh，交付后将作为供油船在东京湾内运营。该船还搭载各种自动化、数字化和物联网（IoT）技术设备，以减少船员工作量并提高运营效率。

● 集装箱式电池储能系统

全球首艘混合动力探险游轮—“阿蒙森”轮

首艘碳纤维全电动双体客船—“峡湾未来”轮

由我国自主研发的300客纯电动客船“君旅”号

马士基与Trident Maritime Systems合作制造的一种600千瓦时集装箱式船舶电池储能系统被安装在载箱量为4500TEU的“马士基·开普敦”轮上。这套集装箱式船舶电池储能系统可以在电力负荷快速变化期间（如船舶推进器运行），支持高达1800千伏安的发电机输出功率，从而减少发电机的维护要求，并能够提供冗余电源，确保连续供电，提高船舶在海上航行的可靠性。

● 全球首艘混合动力探险游轮

海达路德游轮探险公司（Hurtigruten）旗下的“阿蒙森”轮（MS Roald Amundsen）是全球第一艘混合动力探险游轮。据称，“阿蒙森”轮采用开创性的绿色技术（比如大型电池组）。与其它相同规模的探险游轮相比，“阿蒙森”轮使用电池组/混合动力推进将减少20%以上的二氧化碳排放量。不仅如此，“阿蒙森”轮的设计和建造都以可持续性为核心，除绿色动力外，她还是世界上第一艘设计成“无一次性塑料”的游轮。

● “君旅”号纯电动客船

2020年1月，由我国自主研发的300客纯电动客船“君旅”号在武汉汉口试运行，期间未有碳硫等废弃污染物排放，船舶运行噪音约50分贝，比传统燃油客船更安静舒适。“君旅”号采用高安全性锂电池系统、高效变频驱动系统、高机动性吊舱推进器、智能化船舶操纵及运维系统，是国内首艘通过中国船级社（CCS）《纯电池动力电动船检验指南》要求的客船。

● 全电动“Ellen”轮

“Ellen”轮是“E-Ferry”项目向业界展示的成果，船长约60米，型宽13米，最高航速在13～15.5节之间，可搭载约30辆汽车和200名乘客，充满电后的续航里程为22海里。值得一提的是，“Ellen”轮还是一艘具有冰级1C加强符号的渡轮。

为了减轻自身重量、确保渡轮使用尽可能少的电力，“Ellen”轮的驾驶台由铝制成，船上家具由再生纸制成。“Ellen”轮配备的4.3MWh电池系统是具有独特安全特性的高能G-NMC锂离子电池，包括双层叠层设计和陶瓷隔板，电池系统分为20个单元，每个单元连接控制能量输出的独立转换器。

● 首艘碳纤维全电动双体客船

由挪威游船船东Fjords公司订造的“峡湾未来”轮（Future of The Fjords）由两台300kW的电动马达实现推进，在节能同时，能使该船在佛洛姆（Flm）与居德旺恩（Gudvangen）之间实现完全零污染排放。当完全充满电后，“峡湾未来”轮可以11节航速连续运行2小时。丹佛斯为该船提供的解决方案集成到了整个船舶系统中，以控制、调节、优化船舶性能，并将维护降至绝对最小值。与此同时，系统集成商Westcon公司设计的动力系统重量比优选方案还轻两吨，进而降低了所需推进功率。

● 全电动混动力观光船

克罗地亚卡尔卡国家公园（Krka National Park）订购的两艘全电动太阳能混合动力观光船配备了太阳能光伏板和电池储存。当阳光照射时，太阳能电池为推进器提供动力，当阳光消失时，推进器依靠电池供电。通过这种方式，无论天气如何，观光船都能可靠地进行无排放载客航行（单船核定载客50人）。全电动供电时常为8小时，太阳能电池板的供电时长为12小时，设定航速5节，最大速度为9节。

● 全球首艘电动快速客船

“TrAM”项目目标是通过先进的模块化生产模式开发一种零排放的电动快速客运船，2021年2月，该项目首制船被命名为“Medstraum”轮。除了“Medstraum”轮，“TrAM”项目还将对泰晤士河、伦敦和比利时运河的同型客船进行研究，以探索类似零排放船舶的可用性，便于欧洲地区其它航线使用造价更低、环保效果更好的客船。

除上述电动力船舶项目外，一些围绕船用电池燃料开展的相关项目也值得关注。如获得欧盟“地平线2020计划”（Horizon 2020）提供支持的先进、高效、绿色多式联运系统（“AEGIS项目”，旨在通过将多式联运与自动化港口服务连接，创造先进的贸易通道，计划通过使用电池或其它无碳燃料作为动力的小型船舶和内河驳船完成运输，从而降低公路依赖，减少噪音和粉尘污染，从而在欧洲建立一个全新的具备自动化船舶和自动化货物处理的运输系统。

马士基供给服务公司（Maersk Supply Service A/S）和丹麦海上风电巨头 rsted公司联合测试的原型浮筒可作为船舶安全系泊点和充电站使用，以通过绿色电力取代大量燃料。

瑞典的“Sea Li-ion”项目（已于2020年2月启动，预计在未来4年内呈现初型）通过在船舶上使用锂离子电池来促进海事部门的电气化，避免岸电可用性和充电速度缓慢等问题。

“Power System As A Service”项目以即插即用电力系统作为服务理念，为两艘零排放船舶（一艘集装箱船和一艘补给船）提供动力。这个概念会让船舶更换能源系统变得更加简单且容易。

全球首艘电动快速客船—“Medstraum”轮

曼恩公司和船舶能源存储系统（ESS）制造商Corvus Energy共同研究了支线集装箱船使用电池作为动力的可行性，并评估了减排量和运营成本。这项研究探讨了两种主要情况：目前建造的船舶，用500千瓦时的电池系统取代一台发电机组用于调峰和旋转备用；2030年建造的船舶，使用11兆瓦时的混合系统，完成靠离港零排放。

氢动力项目

一旦港口的加氢站布局建设实现规模化、产业化配套，氢动力船舶或将激增。这也是国际能源署（IEA）预测氢能将是第二大船舶燃料的原因之一。

● 滚装原理储氢渡轮

比利时海运集团与常石造船旗下企业Tsuneishi Facilities＆Craft合作建造的氢动力渡轮(“HydroBingo”轮)将是全球首艘氢动力渡轮。这艘渡轮配备两台双氢燃料-柴油发动机，氢气则被储存在一个移动拖车内（拖车可运至岸上加注设施），利用滚装运输原理更换储氢拖车。该渡轮可载客80名，航速在18～22kn之间（最大速度为27kn），交付后将被部署在日本内海运营。

● Norled建造氢动力渡轮

挪威Norled公司与在Westcon船厂订造的2艘环保型渡轮将在今年交付运营，其中一艘将使用氢气作为燃料。

这两艘新船均将投入Hjelmeland-Skipavik-Nesvik航线，每艘船将可搭载299名乘客和80辆汽车，并在上层甲板将安装能源系统，包括储存的3吨液态氢和400kW燃料电池。Norled公司考虑过多种技术解决方案后，从安全和实用角度出发，决定将氢罐放置在上层甲板上是最佳方案。

● 由卡车加注的“Water-Go-Round”轮

“Water-Go-Round”轮是一艘由氢燃料电池驱动的铝制双体渡轮，载客84名，最高航速可达22节。“Water-Go-Round”代表的是一种循环技术，氢由水产生，在燃料电池中使用后，氢再变成水，水是新船动力系统的唯一副产品。“Water-Go-Round”轮的动力由2台300千瓦功率的电机提供，采用BAE Systems公司独立电力传动系统，电力则由360千瓦功率的氢化物质子交换膜燃料电池和锂离子电池组提供，氢罐由Hexagon复合材料公司提供，安装在上层甲板，可供船舶航行两天时间，并实现100%零排放。

● 氢燃料高速渡轮

氢燃料电池驱动的铝制双体渡轮—“Water-Go-Round”轮

“ZeFF”项目（Zero-emission Fast Ferry）的目标是设计建造一艘快速渡轮，该船将利用船翼使船浮出水面，且巡航速度在25至45节之间。由于船舶动力来自于氢燃料电池，示范船的能耗比只有当前船只的65%，并可以设计为不同的规格和载客量（从100到300名乘客不等）。

● 日本邮船氢动力渡轮

日本邮船将在2023年开始建造以氢为能源的燃料电池渡轮，并计划于2024年6月交付。东芝（Toshiba）能源系统公司负责开发燃料电池，川崎重工参与船上的氢燃料管理，氢燃料由新日本石油株式会社（ENEOS）提供。第一艘试验运航船全长约25米，可乘坐约100人，总重约150吨，输出功率相当于500千瓦，组合包括氢燃料在内的多种燃料电池。

● “绿色珠江”项目示范船

这是一艘2000吨级定点航线内河自卸货船，长70.5米，宽13.9米，续航力140千米。采用4x125kW质子交换膜氢燃料电池作为船舶主动力源，辅以4x250kWh锂电池组进行调峰补偿，同时船舶载有35MPa高压氢气瓶组储存氢气燃料。具有续航力强，冗余度、可靠性、安全性高等技术特点。该船的自主研发设计标志着我国向未来“零排放”水上交通体系建设迈出了坚实的一步。

● ABB赋能氢动力内河船

ABB将为Compagnie Fluviale de Transport公司的新建推船（用于顶推驳船和驳船队的机动船）提供基于氢燃料电池的动力和推进解决方案，其氢燃料电池来自沿岸可再生能源，使得整个船舶能源链实现零排放。一旦燃料电池电站安装完毕，这艘推船将特别关注满足运营计划所需的燃料补给流程，试航也将就氢燃料电池在船舶运营过程中所需燃料补给基础设施的研发和优化提出建议。

● 氢动力双燃料拖船

BeHydro公司推出了首款容量为1MW的氢动力双燃料发动机。这种双燃料发动机使用混有85%氢的燃料和船用轻柴油为动力，在没有可再生能源或氢气的情况下也能持续运转。目前，BeHydro公司已经收获来自Anglo Belgian公司的订单，后者将为安特卫普港部署一艘配备两台双燃料氢动力发动机的拖船。

● 65吨系柱拉力氢拖轮

荷兰欧赛德（OSD-IMT）与质子交换膜燃料电池制造商Nedstack公司合作开发了一艘65吨系柱拉力的氢燃料电池拖轮。该船基于荷兰船舶设计公司（ASD）设计概念，配备三名船员，动力所需氢气储存在一个标准集装箱中，在正常的港口作业过程中，可提供2～4天的续航动力。据悉，欧赛德与Nedstack公司还将设计计划拓展到更大型拖轮，比如具备一艘75～80吨系柱拉力的拖轮概念。

● “Hydrotug”双燃料拖船

比利时海运集团与安特卫普港合作建造的双燃料动力拖船被命名为“Hydrotug”轮，该船在使用氢燃料时，不会排放二氧化碳，加之先进的颗粒过滤器与催化技术，氮氧化物和颗粒物的排放也将降至最低。

安特卫普港表示：“我们的目标是为氢气等替代燃料铺平道路，以实现向替代性可再生能源的过渡。‘Hydrotug’轮将迈出重要一步，这也是第一艘将中速双燃料发动机用于氢/柴油推进的拖船。”

●“NYK Super Eco Ship 2050”概念船

日本邮船研发的“NYK Super Eco Ship 2050”概念船除使用氢燃料电池作为电力推进装置外，还通过减轻船体重量、应用太阳能电池板等方式促进船舶脱碳。这艘概念船以汽车运输船为模型，设计采用创新技术，通过改造船体减少水摩擦、降低船体重量、引入用于电池并依赖其他高效推进设备，使得运营船舶所需动力减少70%。

该概念船船体重量已经通过动态的数学设计优化，使用轻质材料作为上部结构，船上安装计算机控制的设备，从而为轻质船体提供主动稳定性。另外，该船还采用了空气润滑系统，有效降低船舶底部和海水之间的摩擦阻力。在港口停留期间，自动船体清洁系统可以防止对船舶效率产生任何负面影响。同时，概念船通过操作多个类似翼片的鳍片而非传统螺旋桨来提高推进效率。

● 氢动力工程船

乌斯坦集团（Ulstein）推出了一款以氢能为动力的海上工程船——“ULSTEIN SX190”轮，该轮采用燃料电池动力系统，能够为航运业及海上风电海上施工环节提供绿色解决方案。

据介绍，“ULSTEIN SX190”轮可在“零排放模式”下运行4天，随着未来储氢和燃料电池技术飞速发展，该模式的续航能力可达到两周甚至更长。为了延长安装船的续航能力，“ULSTEIN SX190”轮同时安装低硫油推进系统。

● 氢动力CTV

瑞典大瀑布电力公司（Vattenfall）与海工运维船供应商Windcat Workboats签署合同，为位于荷兰的Hollandse Kust Zuid项目第一和第二海上风电场订造由后者开发的氢动力船员转移船（CTV）。

名为“HydroCat”的氢动力CTV配有两台1000马力双燃料发动机，能够以25节的巡航速度（最大航速31节）将24名服务工程师从海岸运送至海上风电场。该型CTV氢燃料存储罐可存储205千克氢气（350帕压力），消耗氢燃料约为170千克/天。

● “Ark Germania”轮改装项目

在丹麦海事基金会（Danish Maritime Fund）的支持下，丹麦联合汽船有限公司旗下的“Ark Germania”轮将进行改造，以便在其正常运营期间安装和测试燃料电池装置，以便达到可靠性和成本效益。据悉，“Ark Germania”轮的电力基础设施将得到升级，且集装箱化的燃料装置放置在船舶甲板上，同时在燃料电池旁边安装罐式容器，以供应不同类型燃料电池所需的各种燃料（如氢和氨等）。

除上述氢动力船舶项目外，一些围绕船用氢燃料开展的相关项目也值得关注。如比利时海运集团（CMB）旗下技术公司CMB.Tech在安特卫普建造的第一个加氢站是世界上第一个可为船舶、卡车、拖车等港区运输工具提供氢能源的加注站点。目前，氢动力客船“Hydroville”轮已完成氢燃料加注。莱茵氢能整合卓越网络项目（RH2INE）计划在2024年前，让首批10艘氢动力船在鹿特丹和科隆之间航行，并在这条航线上建立三个氢能补给站。

“H2SHIPS”项目计划开发测试一种可安置于港口外水域不同位置的浮动模块式即插即用氢气加注系统，以便船舶在海上补给，而不必在港口系泊。这套系统提供两种加注方式：带有特殊装卸设备的浮筒将气瓶输送到小型氢气客船上；或用驳船向公海作业的大型船舶运送可更换即插即用氢气集装箱。

“HySHIP”项目包括14个欧洲合作伙伴，它们共同合作设计和建造一种新型的以液态绿氢为燃料的滚装示范船，并建立可行的液氢供应链和燃料补给平台。第一艘概念船（“Topeka”轮）预计2024年开始投入使用，为挪威沿岸的氢枢纽输送液氢。

欧洲“H2SHIP”项目将证明氢燃料电池作为内河港口船舶燃料的可行性。这种氢解决方案及经验在未来也可被用于其它船型，特别适用于内河运输的快速船。

芬兰Flexens Oy Ab公司的“Power2AX”项目旨在进行绿色氢气的制取，并将其用在航行于奥兰群岛（Åland archipelago）的渡轮上，以示范100%可再生能源制取与使用系统。

“HySeas III”项目的目的是向市场推出零排放渡轮——由可再生能源制取氢气获得动力。目前，“HySeas III”项目展示了新颖的循环经济模式，即运用本地的可再生电力资源生产绿色氢气，并将作为新概念渡轮的燃料。

挪威电气系统公司（NES）、挪威哈佛船厂（Havyard）和Havila Kystruten公司共同研发测试了一种高能力氢能源系统“FreeCO2ast”。它结合电池和3.2MW的氢燃料电池，使船舶续航时间延长5倍。

曼恩公司全资子公司MAN Cryo与Fjord1公司和Multi-Maritime公司合作开发了船用液化氢燃料系统——Multi Maritime公司为Fjord1公司设计的氢动力船集成MAN Cryo的氢燃料气体系统。

在“MARANDA” 项目中，ABB开发了用于海上应用的基于氢燃料电池的零排放混合动力系统。该系统已经通过台架试验和“Aranda”轮（欧洲30艘考察船之一）的船载实验，重点放在空气过滤和氢气喷射器方案研发方面，以兼顾效率和耐久性。另外，ABB还与法国燃料电池生产商Hydrogène de France公司（HDF）计划为船舶开发“兆瓦级”动力系统。

Samskip公司提出的自主零排放集装箱船“Seashuttle”项目旨在实现成本上的竞争力。为此，挪威政府向该项目拨款600万欧元，以推进两艘采用氢燃料电池作为推进动力的全电动船的开发设计。

甲醇/甲烷动力项目

目前，甲醇/甲烷动力船舶数量虽然不算很多，但它们作为船用燃料的可行性已被逐步证实。

● 甲醇动力油船队

全球最大的甲醇动力油船公司Waterfront Shipping在现代尾浦造船订造了8艘49999载重吨级的甲醇动力船，这批运力计划在2021-2023年交付。

这批新船将配备曼恩公司的第二代B＆W ME-LGIM二冲程双燃料发动机，使用甲醇或传统船用燃料。曼恩公司称，ME-LGIM双燃料发动机使用甲醇、重油、船用柴油或船用汽油，使用甲醇时，重油、船用柴油或船用汽油作为引燃燃料。同时，甲醇和其他燃料之间的任何操作转换都是无缝的。

● 甲醇动力MR型油船

Stena Bulk公司与甲醇生产商Proman公司合资成立的Proman Stena Bulk日前下单订造第三艘使用甲醇作为船舶燃料的中程油船（MR型油船）。这艘49900载重吨级油船（“Stena Prosperous”轮）将在2022年下半年加入到Proman Stena Bulk船队中，每年将使用大约12500吨的甲醇作为船用燃料，与使用传统重油相比，这显著降低了排放。

● 我国自主研发“江龙”轮

“江龙”轮长约40米，宽8米，型深2.7米，自重172吨，发动机主体是通用船用柴油发动机，但增加了甲醇和空气的混合装置、甲醇控制单元、甲醇燃料供给系统等配件。“江龙”轮是我国国内首艘实现下水、具有“甲醇/柴油二元燃烧技术”自主知识产权的甲醇燃料动力船艇，实验数据表明，双燃料模式之下，“江龙”轮碳烟排放可以减少50%至70%。

● 日本开展甲烷化可行性研究

由商船三井、日本制铁（Nippon Steel）和JFE钢铁公司（JFE Steel）等九家日本企业组成的船舶碳回收工作小组正在评估生产和使用甲烷作为零排放船舶动力的可行性——利用风能或太阳能等可再生能源电解水产生氢气，氢气再与二氧化碳结合，所产生的甲烷可用作船舶或发电厂燃料。

“Stena Prosperous”轮

商船三井将甲烷划定为2050年实现零碳排放最实际的技术。船舶碳回收工作小组希望建立甲烷化碳循环供应链（二氧化碳原料供应、原料运输、甲烷转化，作为海洋燃料）。

● 木质素和乙醇混合燃料

马士基宣布与多家航运企业，以及丹麦哥本哈根大学、宝马集团等成立LEO联盟（LEO Coalition），携手研发名为LEO的新型燃料。

LEO实质上是一种木质素和乙醇的混合物。木质素是结构生物聚合物，常见于树叶和树皮。目前，其作为木质纤维素乙醇及造纸的副产品，可被大量分离出来作为工业燃料用于发电和供热。LEO在常温下为液态，从技术角度来讲在航运业的推广也将更为容易。尽管从单位热值碳排放指标来看，以甲烷为主的天然气燃料在降低碳排放方面更具优势，但其在常温下为气体，在燃料运输、储存和加注方面的安全性与便利性都可能存在问题。

● “Fastwater”项目

由欧洲海事研究和技术领先者组成的财团正式启动“Fastwater”项目，以证明甲醇燃料可以使用在改装船舶和新建船舶上。该项目将联合发动机制造商、造船厂、船东/运营商、港务局/海事局、船级社、燃料生产商和研究机构共同加快中高速甲醇燃料发动机的商业化进程，同时在一艘港口拖船、一艘引航船和一艘海岸警卫队船上使用甲醇燃料，以证明该燃料可以在航运业中被广泛使用。

● “GreenPilot”项目

在新加坡南洋理工大学的推动下，新加坡启动了对能否使用甲醇作为船舶主燃料的评估。该项目包含两个阶段，目的是检测安装于港区工作船上的主机燃油效率，以及这种低排放燃料成为未来永不过时燃料的可行性。第一阶段包括甲醇动力主机的桌面及机架测试，该测试在“GreenPilot”项目框架下进行。第二阶段中，主机将运往新加坡，在主机拆装后测试间隙及材料兼容性后，安装在一艘港区工作船上进行六个月的试航。

● “HyMethShip”项目

“HyMethShip”项目即采用燃烧前碳捕获技术推进动力的氢-甲醇动力船舶项目，其能量转换效率≥45%，远高于现阶段最高效的技术（燃用可再生甲醇的常规燃烧后碳捕获技术），并创新集成了膜反应器、二氧化碳捕集系统、二氧化碳存储系统和甲醇-氢燃料发动机。甲醇用于制氢，制成的氢气作为一台具备多种燃料适应性的常规往复式发动机燃料。

本项目将对这套应用燃烧前碳捕获技术的动力系统开展设计集成优化以实现装船应用，该系统将完成设计开发、功能验证，并将在一台1～2MW的发动机上完成了上船前的集成演示验证。

除上述甲醇动力船舶及相关项目外，一些围绕船用甲醇燃料开展的相关项目也值得关注。如由交通运输部水运科学研究院开展的“甲醇在中国船舶上应用的可行性及推广研究”已经开始，研究将基于中国能源和船运行业特点，全面系统研究甲醇作为船舶燃料在技术和经济性方面的可行性，提出有关的政策建议，积极有序引导甲醇作为船舶燃料在中国的发展。

哥本哈根绿色工厂项目由马士基、泛亚班拿（DSV Panalpina）、哥本哈根机场（Copenhagen Airports）、丹麦联合汽船有限公司、北欧航空（SAS）和Ørsted共同建设，希望最快在2023年开发出新的、突破性氢和电解燃料生产设施。2030年全面扩大规模后，每年可为公共汽车、卡车、海上船舶和飞机提供超过25万吨的可持续燃料，并具备基于总电解产能达1.3吉瓦的生产能力，使其跻身世界上最大的同类设施之列。

在“LeanShips”项目中，根特大学将沃尔沃（Volvo）生产的“遍达D7C-B-TA”高速柴油发动机（Penta D7C-B-TA）转换为甲醇和柴油双燃料运行方式。“电力制甲醇”（Power-to-Methanol）示范项目是安特卫普港向替代能源和可持续低碳循环港口过渡方面向前迈出的重要一步，目标是使用可持续生产的甲醇。这种甲醇将由捕获的二氧化碳和可持续产生的氢气产生，二氧化碳是通过碳捕获和利用技术（CCU）收集，然后与可再生能源产生的绿色能源所产生的氢气结合制成船舶所用的甲醇燃料。

风动力、生物燃料和碳捕捉项目

航运业脱碳需要新的替代能源，而这些替代能源不仅仅是开发的新燃料。最原始、传统的动力，以及合成通常被认为的废弃物，也将助力海事界的减排。

● 全球首艘风能制SNG动力船

支线集装箱运输公司（现已被迪拜环球收购）Unifeeder所租载箱量为1036TEU的集装箱船是世界上第一艘利用风能产生合成天然气（SNG）作为动力的船舶。该船名为“Wes Amelie”轮，在2017年已被改装为一艘LNG动力船。

“Wes Amelie”轮将用SNG来替代一部分LNG。曼恩公司称，该轮每次往返通常使用120吨LNG燃料，其中20吨将被更具环保优势的SNG所取代，二氧化碳排放量预计减少56吨。“Wes Amelie”轮使用的SNG将由奥迪公司位于德国维尔特（Werlte）的电转气设施提供。

● 测试“3E”型船生物燃料

马士基携手荷兰可持续发展联盟（DSGC）和壳牌公司在其旗下一艘“3E”型集装箱船（“Mette Maersk”轮）上混合使用由废弃食用油等物提炼而成的“第二代”生物燃料（含量高达20%）已获成功。这是全球首次进行的超大型集装箱船纯生物燃料航行（上海-鹿特丹单向航行期间）。

“Mette Maersk”轮使用生物燃料的试验证明，海运已经可以使用可持续性的脱碳解决方案，尽管这并不是最终方案，但是脱碳探索的一部分，可作为减少二氧化碳排放的过渡方式。马士基称，如果从全生命周期的角度考虑，包括上游生产和运输的所有排放，“第二代”生物燃料可比传统燃料（重质燃料油）减少约85%的污染物排放。

● 达飞试验生物燃料

达飞轮船运营的“达飞白鲨”轮（CMA CGM White Shark）在鹿特丹港停靠时加注生物燃料，这被认为是航运业脱碳的重要一步。达飞轮船称，此次试验的生物燃料在动力方面与重油等效，且不需对船舶进行改造，安全、易管理、有创新性，为航运业的新型燃料解决方案增添了更多选择。达飞轮船称，试验取得了积极结果，证明了船用生物燃料的可扩展性、可持续性和技术合规性。

全球首艘风能制SNG动力船—“Wes Amelie”轮

达飞轮船运营的“达飞白鲨”轮

● 大型风动力滚装船

瑞典滚装船运营商Wallenius Marine发布了一款名为“Oceanbird”的创新型风动力滚装船，该船船长200米，宽40米，可运载约7000辆汽车。

“Oceanbird”轮的桅杆和船体作为一个独立单元共同工作，以尽可能高效利用风能，航速、转向技术、船体形状和外观、索具设计和建造混合了空气动力学和造船技术。五个翼帆由金属和复合材料混合制成，高约80米(可降低至60米)，是目前大型风帆高度的两倍。“Oceanbird”轮还将配备辅助发动机，使其方便进出港口并进行紧急操作。

据介绍，该船搭载的风帆将由一系列传感器控制，这些传感器将所得数据传到计算机后，使用相关算法来反馈最佳的风利用量。凭借创新技术，“Oceanbird”轮可以减少约90%的航运污染物排放。

● 硬帆运煤船

商船三井与大岛造船株式会社（Oshima Shipbuilding）设计的硬帆系统利用伸缩式硬帆可将风能转化为船舶推进力，将被应用于运煤船。该硬帆系统能够根据风的强度在四个阶段进行自动伸缩，并能自动旋转以调整到可以充分利用风力的方向。预计2022年后，全球首艘安装有硬帆系统的运煤船将投入运营。根据评估，该船在日本-澳大利亚航线上的温室气体排放量可减少约5%，并在日本-北美西海岸航线上减少约8%。

● “风氢混合动力”船

“风捕捉者”项目的最终目的是实现船舶零排放驱动，它结合了风力推进航行技术和通过风能转换产生稳定氢气供应的技术，将风能和燃料电池与电解槽产生的氢气结合起来（电解槽的电力由风力发电产生），使船舶能够在强风气候下捕获风能，并在低风速段的航行过程中产生氢气，保证船舶常规航行。

商船三井将使用一艘帆船演示该概念的可行性，验证一系列循环操作的功能和性能，即涡轮发电、制氢/储氢和燃料电池相关推进。

● Bio-LNG加注项目

荷兰液化天然气供应商Titan LNG公司宣布在欧洲扩展生物液化天然气（Bio-LNG）供应链。这个被称为“Bio2Bunker”的项目范围包括在泽布吕赫港、鹿特丹港和吕贝克港引进三艘燃料加注驳船。其中，在泽布吕赫港和吕贝克港的驳船类似于Titan LNG公司两艘FlexFuelers型燃料加注船，对于阿姆斯特丹-鹿特丹-安特卫普地区，将建造一艘母船为其该型船提供再补给。

Titan LNG公司认为，将LNG与Bio-LNG及未来由绿色氢气和二氧化碳混合而成的合成液化气（SLG）结合，可为业界提供一条可靠且具有成本竞争力的脱碳途径。

● 生物燃料耙吸式挖泥船

荷兰工程船公司凡诺德（Van Oord）和壳牌（Shell）公司签署了一项开展大规模生物燃料试点试验的协议，双方首次测试选择了德国的一个疏浚项目，参与测试的是Van Oord旗下耙吸式挖泥船“HAM 316”轮。

“HAM 316”轮测试的是一种从废弃食用油等废品中制成的“第二代”生物燃料，已通过全球鉴定、测试和认证权威机构SGS颁发的国际可持续发展与碳认证（ISCC）。

● 川崎汽船进行碳捕捉

川崎汽船与三菱造船将在一艘运煤船上部署一个小型二氧化碳捕捉设备，该船或将进行全球首次海上碳捕捉。这个小型二氧化碳捕捉示范设备将以陆上设备为基础，旨在捕捉船舶的部分气体排放。该项目的目的是验证捕捉和储存船舶排放二氧化碳的有效性，以及海上二氧化碳捕捉设备的可操作性和安全性，旨在促进开发船舶环境所需的更紧凑设备，同时也发展海上稳定连续运行所需的系统要求。