Ammonia
瓦锡兰:以氨作为船用燃料? 如果能更精明处理将更容易实现
瓦锡兰技术集团探讨了使用氨作为船用燃料的多个方面,包括氨加注作业、其主要挑战以及其优点和缺点。
科技集团瓦锡兰(Wärtsilä)公司周四(8 月 24 日)发表了一篇见解文章,解释了氨作为船用燃料和其操作等相关注意事项。
以下为文章摘录:
随着航运业正寻求更可持续的燃料选项,氨已成为一种具前景的替代品。因此,本文探讨了使用氨作为船用燃料的各个方面,并提供了如何更明智地使用氨的洞见。
为了实现 IMO 到 2050 年实现温室气体净零排放的目标,航运业需要转向更清洁的燃料。在几种潜在的选择中目前没有明显的领先者,不过,作为其中选项的氨提供了一些独特的优势,使其有机会成为领先的竞争者。这包括:
• 氨燃烧时不会产生二氧化碳、硫磺或颗粒物排放。
• 适合其他应用但也适用于氨的供应链和基础设施已存在。
• 它可以使用可再生能源生产。
• 其船上储存和处理相对容易。
不过,这是适合您船舶的解决方案吗? 请仔细阅读以找出答案。
氨作为船用燃料
氨是一种可行的燃料吗? 氨可以用作燃料吗?
对于航运业来说,氨是一种有吸引力的化石燃料替代品。它具备潜力显着减少温室气体排放,不过,却仍存在需要被克服的挑战。其中,这包括开发可靠的氨燃料加注网络,以及,因其用作燃料的腐蚀特性而造成氨发动机需被额外维护。
氨可作为气体或液体燃料被使用。同时,发动机只需稍加改动就可以很好地燃烧这种燃料。
氨燃料的效率如何?
当谈到氨燃料效率时,最重要的,就是它的体积效率和能量密度比柴油低。同时,氨发动机的效率也低于传统化石燃料发动机。简而言之,使用氨的船舶需要更大的燃料存储容量。并且,所需的存储基础设施体积和重量也可能对船舶的运营范围产生重大影响。
使用氨为船舶燃料时的主要挑战有哪些?
使用氨作为船舶燃料时会面临三个主要挑战:
• 氨有毒,因此必须考量其对整个船舶带来的安全风险,以及其相应的通风系统。
• 当使用氨时,与柴油或LNG(液化天然气)相比,船舶将需要更大的燃料存储容量,因为氨的体积能量密度比这两种燃料都要低。
• 由于氨是一种新燃料,因此,其相应监管政策仍在制定中。
氨作为船用燃料有哪些优点?
氨的最大优点之一在于它不含任何碳分子,当它在发动机中燃烧时不会产生二氧化碳排放。因此,采用绿色氨作为海运燃料是航运业脱碳的其中好方法,将有助于减少对化石燃料的依赖,并迈向更可持续的未来。
氨来源丰富,可以利用风能和太阳能等可再生能源生产。同时,它已被广泛制造和交易,并主要用于生产化肥,且具有成为可行船用燃料的能源潜力。
当氨以液态使用时,其燃料储存和输送系统无需过于复杂,并因此降低了运营成本。
同时,氨已被用作生产电力的燃料。
氨作为船用燃料有哪些缺点?
氨因具有剧毒和腐蚀性而需要被小心处理和储存。 然而,通过适当的船员培训和设置防护装备、通风系统等设备将可以减轻其风险。
氨作为燃料燃烧时不会产生二氧化碳。同时,它所产生的氮氧化物排放可以通过减排解决方案进行处理,并可能需要湿式脱硫塔系统来管理潜在的氨气释放。不过,在这方面仍需通过与船级社合作对相关解决方案予以更多研究。
氨的最大未知数之一在于如何处理潜在的 N2O 排放。目前正被开发的 N2O(一种强效温室气体)催化剂,旨在最大限度地减少 N2O 排放以使氨成为可持续的解决方案。例如,瓦锡兰 25 氨解决方案(Wärtsilä 25 ammonia solution)具有优化的燃烧和集成后处理能力,旨在最大限度地减少所有温室气体排放。
欲快速了解氨作为船用燃料的优缺点概述,您可以下载一份方便的单页备忘单:《未来燃料 101 – 氨》(Future fuel 101 – Ammonia)
船用氨燃料的安全性
如何安全地使用作为船用燃料的氨?
氨存在一些与毒性、爆炸风险和气味相关的安全问题。因此,目前业界正在制定法规,以确保氨可以安全地被用作海上燃料。
在氨燃料安全性方面,需记住三个重要的考虑因素:
• 氨具有剧毒,如果处理不当可能会带来危险。
• 氨需要专门的储存和处理设备。
• 氨燃料系统的设计必须考量安全性。
对此,瓦锡兰正在针对相应协议和技术与船级社密切合作,以确保氨可以安全地用作海上燃料。
将氨用作船用燃料时需要考虑什么?
随着航运业正走向脱碳,氨正在成为一种具前景的替代燃料。为了实现转型,您的发动机将需被设计成能够使用氨,并且,也需让暴露于燃料的部件采用特定材料。此外,使用氨作为船用燃料,也需对机舱和燃料处理系统进行重大改变。
建造新船时,在设计阶段考虑使用氨作为燃料所需的条件至关重要。从改造工程的角度来看,为了在船上安全地加注、处理和燃烧氨,船舶的现有结构必须作出一些改变。这将需要通过设计、组装和建造新的结构,以创造必要的空间来储存船上的氨并将其转移到改装后的发动机上。 同时,也需要布置辅助系统以保证达到适用规则和法规要求的安全水平。此外,可能也需要设置新的辅助系统,例如排水系统、舱底系统、氮气系统和通风系统。
氨燃料加注网络会是什么样子?
氨作为船用燃料的可用性,特别是绿色氨,对于实现海事行业的脱碳目标至关重要。目前,我们已开始看到更多关于氨燃料加注网络的讨论和可能投资决策。因此,随着市场开始采用氨,这一规模将会扩大。
如今,氨的需求主要由化肥消耗驱动,但随着越来越多的船舶使用氨,海事工业的需求将相应地开始增加。DNV 预测,到 2030 年,航运业的氨用量将达到 170 PJ(占航运燃料组合的 1%),并到 2040 年将达到 1,900 PJ(占燃料组合的 13%),以及到 2050 年将达到 5,000 PJ(占燃料组合的 36%)。
同时,氨加注系统可以为固定式,也可以是移动式。其中,固定式加注涉及港口或加注站的固定基础设施,而移动式则需通过使用可移动的储罐。 根据温度或压力,氨可以以液体或气体形态被储存。
安全措施和环境考虑在氨加注系统的部署中将发挥至关重要的作用。
注意:瓦锡兰对于氨作为船用燃料的完整见解可在此处阅读。
照片来源:瓦锡兰
发布日期:2023 年 11 月 20 日
Ammonia
住友商事、川崎汽船和NYK Line将在新加坡推进氨加注船项目
住友商事将主导一项 FEED 研究,以推进其加注方案,并同时与川崎汽船和NYK Line合作,推进针对新加坡氨市场的详细加注船研究。
川崎汽船株式会社(Kawasaki Kisen Kaisha, 简称“K” LINE)周二(3月17日)宣布已与住友商事株式会社(Sumitomo Corporation)和NYK Bulkship (Asia) Pte Ltd (NYK Line)签署谅解备忘录,以共同开展前端工程设计(FEED)研究,并探讨在新加坡建造一艘新型氨加注船(newbuild Ammonia Bunkering Vessel,简称N-ABV)的所有权事宜。
川崎汽船表示,此次合作凸显了各方致力于在新加坡建立稳健氨供应链的共同承诺,以支持新加坡作为全球低碳或零碳船用燃料枢纽的崛起。
该谅解备忘录旨在支持由新加坡海事及港务管理局(MPA)和新加坡能源市场管理局(EMA)共同牵头的氨价值链发展计划。
“该倡议旨在促进低碳或零碳氨在发电和船用燃料领域的应用,以加强新加坡的能源转型战略,并同时推进海事脱碳进程。”川崎汽船在一份声明中表示。
2025年10月,MPA和EMA委任由吉宝公司(Keppel)牵头的联合体负责该项目的下一阶段工作,旨在为裕廊岛的发电和船舶燃料供应提供低碳或零碳氨解决方案。
作为该联合体的成员,住友商事是MPA通过海事创新与技术基金(MINT基金)提供的研究与创新资助的唯一获得者,并将主导一项前端工程设计(FEED)研究,以推进其燃料供应方案,为最终实践奠定技术和商业基础。
接下来,住友商事、川崎汽船和 NYK Line(日本邮船)将密切合作,推进针对 N-ABV 的详细研究,研究内容包括船舶的基本设计、技术规格、安全和运营要求,以及针对新加坡氨燃料市场量身定制的结构和所有权模式。
相关文章: 吉宝牵头的联盟将推进发展氨发电和燃料加注解决方案
相关文章: 住友商事获MPA资助在新加坡开发船用氨燃料
图片来源:Sumitomo Corporation
发布日期:2026年3月18日
韩国船级社(KR)于周一(3月9日)宣布,在完成陆上示范和展示后,其开发的氨燃料发动机尾气后处理系统已研制成功。
该系统可实现氮氧化物(NOx)排放量减少95%,氨(NH₃)排放量减少99.7%,并同时将氨泄漏量从初始水平10,000 ppm降低至30 ppm。
此前,KR牵头开展了由韩国海洋水产部和海洋研究与发展研究所(Korea Institute of Marine Science & Technology Promotion)支持的政府资助项目——“船舶温室气体排放综合管理技术开发”(Comprehensive Management Technology Development for Ship Greenhouse Gas Emissions)。
这套新开发的系统,是韩国首个应用于MW级氨(NH₃)发动机的微波催化加热尾气后处理系统。该技术由KR与EcoPro HN和HD Korea Shipbuilding & Offshore Engineering合作开发。
该原型机在KR绿色船舶装备试验与认证中心(KR Green Ship Test & Certification Center,简称KR TCC)进行了长期运行测试,其耐久性和性能均得到成功验证。
除韩国船级社(KR)及其合作伙伴外,该项目也汇集了HD Hyundai Marine Solution、韩国工业技术研究院(KITECH)以及其他领先的行业、学术和研究机构,旨在共同开展端到端的技术开发和示范。
氨作为一种新一代无碳船用燃料,因其燃烧过程中不产生二氧化碳(CO₂)或硫氧化物(SOx),且易于储存和运输而正日益受到关注。国际能源署(IEA)在其“2050年净零排放”路线图中预测,到2050年,氨燃料将占船用燃料总消耗量的约44%。
然而,氨发动机的废气可能含有氮氧化物(NOx、N₂O)和未燃烧的氨等空气污染物。因此,开发有效的后处理技术对于氨燃料的商业化至关重要。因为,这些污染物可以通过催化反应转化为无害物质,但是,维持最佳催化剂活化温度,一直被广泛认为是一项关键的技术挑战。
因此,新开发的系统采用微波催化剂加热方法解决了这一挑战,其中,该方法能够快速高效地活化催化剂,而显著提升了废气净化性能。在各种运行条件下,该系统均能有效降低排放,并旨在确保即使在不断变化的航行环境中也能稳定运行,以及同时最大限度地降低燃料消耗。
韩国船级社(KR)执行副总裁KIM Daeheon表示:“对于氨燃料船舶的商业化而言,废气后处理技术与燃料技术本身同等重要。”
“通过此次示范,我们验证了联合开发系统的有效性。而面向未来,我们计划将其应用扩展到各种双燃料发动机,并积极支持向无碳航运的转型。”
图片来源:韩国船级社
发布日期:2026年3月11日
皮尔巴拉港(Pilbara Ports)周四(3月5日)宣布已与Yara Pilbara公司签署谅解备忘录(MoU),并标志着在皮尔巴拉地区打造低碳氨加注中心方面又迈出了重要一步,将涵盖推进安全高效的氨处理。
当下,依托丹皮尔港(Port of Dampier)世界一流出口基础设施的Yara Pilbara工厂,是全球最大的氨生产设施之一。
而该谅解备忘录,旨在推进皮尔巴拉清洁燃料加注计划,其中,双方已同意在政府和利益相关者间倡导、制定安全氨处理培训计划,以及在规划丹皮尔港和黑德兰港 (Port Hedland)必要的加注基础设施等方面开展合作。
皮尔巴拉港首席执行官Samuel McSkimming表示:“我们很高兴能与Yara Pilbara公司合作,以共同推动皮尔巴拉地区清洁船用燃料的生产,并确保西澳大利亚州在全球低排放航运转型中发挥领导作用。”
“皮尔巴拉与东亚之间的绿色钢铁走廊,拥有足够的规模、稳定的需求、完善的港口基础设施和丰富的风险管理经验,足以支持海运脱碳所需的巨额投资。同时,皮尔巴拉拥有丰富的可再生能源资源、碳捕获与封存潜力,以及以氨为基础的产业,足以引领绿色燃料的生产。”
目前,船舶通常不在皮尔巴拉加注燃料,而是在其他地方加注重质燃油,以满足其整个航程的需求。
因此,Yara Pilbara首席运营官Laurent Trost表示,该公司致力于与皮尔巴拉港合作,以在连接皮尔巴拉与现有贸易伙伴和新兴市场的航线推动脱碳。
“我们的运营涵盖了澳大利亚最大的氨厂,同时,我们是该地区成熟的生产商,并隶属于一家全球领先的低碳氨应用母公司。”Trost表示。
“将皮尔巴拉打造为船燃枢纽的愿景前景广阔,因此,我们很高兴能够参与其中,共同推动这一愿景的实现。”
皮尔巴拉港与Yara Pilbara签署的谅解备忘录,标志着涉及广泛行业合作的皮尔巴拉清洁燃料加注中心战略路线图又迈出了重要一步。
皮尔巴拉清洁燃料加注中心计划于去年启动,旨在制定在该地区建立清洁燃料加注中心的战略方针,以能够使用氨等替代燃料。目前,该计划已成功完成一次加注试验,而另一次试验,则将于今年晚些时候在黑德兰港进行。
作为澳大利亚首个此类加注中心,它将支持航运、资源和海事板块的脱碳工作,以符合州政府2050年的减排目标。
其中,皮尔巴拉港的目标,是要让所有从皮尔巴拉出发的散货出口船舶均使用低碳燃料,以巩固该港在澳大利亚铁矿石贸易中的关键作用,并履行其到2050年实现净零排放的承诺。
相关文章: 皮尔巴拉港口发布建设澳大利亚首个清洁燃料加注中心的路线图
图片来源:皮尔巴拉港
发布日期:2026年3月6日
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