2022年10月,中國船級社(CCS)參研的中遠海運重工有限公司“氨動力雙燃料發動機及供應系統研發和示范應用專項”科研項目在上海和大連兩地,采取線上線下結合方式同步舉行了項目首型氨柴雙燃料性能試驗機點火儀式和氨動力船舶和供氨系統設計AIP(原理性認可)發布儀式。
CCS大連分社總經理張輝向大連中遠海運重工頒發氨燃料拖輪設計AIP證書
CCS上海分社產品處處長倪智勇向威海重工科技頒發氨燃料供應系統AIP證書
隨著國際航運業面臨的環保法規要求日益嚴格,業界對降低溫室氣體排放的呼聲越來越高,加快行動促進創新脫碳技術和綠色替代燃料的開發和應用也已成為全行業的共識。在航運業大力探索清潔替代燃料的過程中,氨吸引到了越來越多的關注,盡管目前氨燃料的船上應用仍處于起步階段,但作為一種有望實現零碳或近零碳排放的解決方案,它被廣泛視為航運脫碳最具潛力的燃料選項,船舶應用氨燃料也在全球范圍內掀起了研發熱潮,其發展潛力和市場前景日漸明朗。目前,瓦錫蘭、曼恩能源方案、WinGD(中船溫特圖爾)等主要船舶發動機制造商均揭曉了各自的氨燃料發動機開發計劃。瓦錫蘭已經成功測試了使用70%氨的混合燃料發動機,將于2023年之前推出基于實驗室測試的100%純氨燃料發動機。曼恩能源方案也聯合業界及研究機構發起了氨燃料發動機項目,旨在開發能夠使用柴油和氨的雙燃料中速發動機,該公司二沖程業務部已宣布將在2024年之前推出氨燃料發動機。WinGD同樣表示將從2025年開始提供氨燃料發動機,并且正在與合作伙伴開展項目積極推進氨燃料二沖程發動機的研發進程。
在氨燃料發動機研發進展如火如荼的同時,許多船廠、船東也在大力推動氨動力船舶實現商業化運營。據“零排放聯盟”(Getting to Zero Coalition)發布的2022版零排放試點和示范項目圖顯示,氨燃料相關的船舶技術、燃料生產、加注和基礎設施等開發項目在近三年均出現了顯著增長,而且氨燃料還頗受大型船舶的青睞。上海船舶研究設計院和大船集團分別于2019年推出了18萬噸氨燃料散貨船和23000TEU氨燃料集裝箱船概念設計,江南造船也在2021年推出了40000立方米氨燃料液化氣船概念設計,今年初,上海船舶研究設計院又自主研發設計了中國首款7000車位氨動力汽車運輸船。韓國三星重工、大宇造船也在2020年分別推出了氨燃料蘇伊士型油船和23000TEU超大型氨燃料集裝箱船概念設計。日本三大船東日本郵船、商船三井和川崎汽船均將氨作為重要的零碳燃料選項,正在加大對氨動力船舶研究和應用的投入。
由中遠海運重工牽頭,匯集了國內一流科研院校、設備制造商、造船廠、船級社等各方伙伴的“氨動力雙燃料發動機及供應系統研發和示范應用專項”科研項目則進一步為船舶氨燃料應用按下了加速鍵。該項目以大連中遠海運重工自行建造使用的5000HP拖輪為載體,致力于實現氨柴雙動力發動機的設計制造、氨燃料的供給和儲存、供氣系統和尾氣處理等關鍵技術及設備研制,以及船舶的整體設計與建造,爭取最終形成具有自主知識產權的工作成果、指南和標準。該項目是國內第一個氨燃料燃燒、氨柴雙燃料發動機、供氨系統、尾氣處理以及實船應用示范等綜合性技術研究項目,CCS作為參研單位,組建專家團隊參與子課題研發和實船建造檢驗,已完成了全球首個基于實船建造項目氨燃料拖輪設計AIP認可和國內首個船用四沖程發動機氨燃料供應系統AIP認可工作。近年來,CCS廣泛參與節能減排工作,積極響應行業對氨等清潔燃料應用的實際需求,在氨燃料船舶領域開展了豐富的研究工作,于上半年正式推出了《船舶應用氨燃料指南》2022版,使業界開展氨燃料船舶的設計與建造有了公認的技術標準,也為船舶安全和清潔能源水上應用與發展提供了堅實保障。
威海重工科技船用四沖程發動機氨燃料供應系統概念圖