Ammonia
Infineum(润英联)探讨氨作为零碳船用燃料的可行性
润英联探讨了氨作为零碳船用燃料以及在整体海事工业供应链所面临的挑战,并分享了润英联在其研究计划中采用的安全实践措施。
润英联(Infineum)业务转型经理 Toby Stein 于周二(12 月 12 日)发布了一篇文章,探讨氨作为一种零碳船用燃料的可行性,以及在整个海事工业供应链中与其安全储存、加油和消耗相关的挑战,同时,也分享了润英联在其研究计划中正采用的安全实措施。内容如下:
2023年7月,为确保国际航运的温室气体(GHG)排放量不再继续上升,IMO已通过经修订的温室气体战略,并要求行业到2030年与2008 年相比将二氧化碳排放量减少至少40%,再到2040年将二氧化碳排放量减少70%。同时,新的目标也要求到 2030 年采用零或接近零温室气体技术/燃料/能源,并需占国际航运所用能源的至少 5%。这些举措都是为了到2050 年实现 IMO 的净零排放愿景目标,并从今天起为实现这些目标而采取行动。
在2023 年,IMO 的CII(碳强度指标 )燃料消耗报告政策已在推进中。船舶将于一月份获得从 A 到 D 的首次评级,其中,连续三年评级为 D 或 E 的船舶必须制定纠正措施计划,以达到最低合格等级的 C 评级。
短期内,行业的注意力将集中在最具成本效益且易于实施的方法上,以获得并保持 C 或更好的 CII 评级。
此外,随着整个海事行业供应链中的组织纷纷发布可持续发展和净零目标,采用较低排放的途径正在成为整个行业的重要关注点。
今天就减少碳排放
正如我们在其他交通方式中所看到的那样,使用低碳能源是一种有效的温室气体减排策略。当下,海事行业正在考虑各种技术和运营脱碳方案,但在这之中,新燃料选项在该领域的温室气体减排方面可谓具有最大的潜力。目前,业界正在探索一系列的替代燃料,不过,每种选择都有其自身的挑战,并在某些情况下需要在商业化、供应链和加注基础设施方面进行更深层的投资。随着行业向净零目标转型,我们预计短期内行业将会采用现有的低碳燃料,例如生物燃料、液化天然气(LNG)/液化石油气(LPG)、乙醇和甲醇。
鉴于托运人需要提高效率、降低运行成本并同时确保获得可靠运行,润英联已投资于开发船用添加剂技术。
其中,燃油燃烧和润滑改进剂、蜡和沥青质管理添加剂,以及符合 MAN ES II 类润滑油标准的 40 BN(基数)船用柴油气缸润滑油 (MDCL) 添加剂包,都旨在通过创新化学帮助创造更可持续的未来 。
零碳未来
展望未来,鉴于到 2050 年实现国际航运净零排放的需要,也意味着业界必须考虑其他能源。
而最适合海事工业的三种超低碳/零碳选择为绿色氢、绿色氨和绿色甲醇,其中,后者目前正被使用,不过,在这之中,氨看起来似乎是最有前途的零碳选择。这主要基于其相对较高的能量密度以及在氨处理、储存和安全以及现有基础设施方面的现有丰富知识。目前,MAN ES 和 WinGD 等二冲程大型发动机原始设备制造商 (OEM) 已确定了其新发动机设计和改造策略,以支持氨的采用。例如,7 月,MAN ES宣布了他们在其哥本哈根研究中心首次成功运行氨燃料二冲程试用版发动机。该组织表示,他们普遍预计第一台氨发动机的预期交付日期将保持不变,并随后在 2026 年左右将开始在商用船上运行。10 月,Exmar LPG BV 宣布将拥有第一艘由双燃料氨驱动的远洋船舶引擎。对此,发动机的供应商 WinDG 表示,以上两艘液化石油气/氨运输船的发动机将于 2025 年第二季度交付,并将成为 WinGD 其中首批投入使用的氨燃料发动机。
同时,我们也看到了更多创建绿色走廊的举措,这些走廊是零排放或接近零排放航运的经济、基础设施和物流的更可行特定航线,并可以通过针对性的政策和来自业内的行动支持被快速部署。全球海事组织在其 2022 年进展报告中表示,目前世界各地已出现 21 项相关举措。 其中,来自整个价值链的 110 多个利益相关者参与了这些举措,印证了高水平的公私领域合作。而一个主要例子,就是澳大利亚-东亚铁矿石贸易航线,据信,到 2028 年该航线可能会部署以绿色氨为动力的船舶。
此外,不仅海事工业有意以氨作为燃料,人们也越来越感兴趣使用氨作为发电、采矿和长途车辆应用中使用的内燃机无碳燃料。
氨是一种具有挑战性的燃料
显然,使用氨有其优势,但我们也可以预见,整个海事工业供应链中与其安全储存、加注和消耗相关的许多新鲜复杂挑战。其关键问题,在于氨对人体会产生剧毒,并因此对处理、储存和使用该化学品的人员构成威胁。

由于海事行业的技术发展处于早期的开发和测试阶段,氨燃料船舶的操作经验目前很有限,使业界很难获得关于其安全性的明确答案。然而,从其在工业制冷和化肥生产等邻近行业的使用中获得的宝贵见解,以及对拟议船舶设计的可行性研究和安全评估,都将有助于指导行业的这一旅程。
身为为海洋和近海行业提供分类和合规服务的领先提供商,英国劳氏船级社 (Lloyd’s Register)认为,更安全的设计、风险评估和缓解措施对于促进氨在海事领域的采用至关重要。
根据劳氏船级社海事脱碳中心和马士基麦金尼穆勒零碳航运中心合作编制的一份报告,他们已对船上的氨安全风险进行了评估。其中,他们得出的结论是,这将需要该行业:
• 确保实施适当且充分的预防技术(例如通风、自动化)和行政保障措施【例如个人防护设备(PPE)、安全工作实践】,以保护船员免于遭受氨的风险。
• 解决人为因素——例如,为船上操作和维护以及与氨动力船舶相关的任何其他人员提供具体的培训/技能提升。
• 以现有的海事天然气领域经验为基础,并借鉴其他行业有关氨安全处理和储存的经验。
凭借这项研究富有洞察力的建议和结果,海事领域将可以积极引导监管框架、行业指南和最佳实践的制定,以确保氨燃料船舶满足可接受的船员安全标准。
分享安全经验
润英联正在积极努力了解与船上氨采用相关的硬件和润滑问题。由于安全性是现阶段进行部署的关键行业挑战,因此,我们已从安全处理的角度开始自己的氨相关研究。
结合以前在实验室使用氨的经验和处理氨的外部知识、技术投入,我们开发了一系列有关其使用的工程和管理缓解措施。 这些措施,都旨在为我们的操作员在台架和发动机测试期间使用氨时能有安全的环境。

与氨动力船上船员面临的担忧相似,我们的试验操作员必须全面了解相关风险,并配备必要的安全协议,以解决试验台操作过程中可能出现的任何潜在技术问题。 虽然氨的处理可能与实验室中遇到的其他危险化学品的处理没有显着差异,并已有着强大的工程保障措施,但是,其重点仍在于操作员的警惕性和主动的安全方法。
此外,所实施的工程和行政缓解措施与润英联对员工安全的承诺高度一致。 我们相信,为润英联工作的任何人,都有权在每天工作结束时以当日开始工作时相同的健康状态回家,并认为,所有事故、伤害和职业病都是可以预防的。
无论如何,我们仍希望超越我们自己的业务领域,并已采取措施与客户、原始设备制造商和其他人分享我们的安全实践和见解,因为,他们已开始进行氨燃料测试。 我们认为,在所有相关部门实施安全处理措施将加速氨的安全采用和研究。
未来发展方向
我们在 Insight 报告中的下一个氨专题,将更深入地研究氨动力船舶的商业化。同时,我们也将探讨该燃料在使用中给润滑油带来的挑战,以及能确保船舶无害运行所需克服的技术障碍,还有润英联已经开展的开发、测试工作和我们预期的未来方向。
照片来源:Unsplash的 Venti Views/润英联(Infineum)
发布日期:2023 年 12 月 14 日
三菱重工集团(Mitsubishi Heavy Industries)旗下三菱造船株式会社(Mitsubishi Shipbuilding Co Ltd)于周二(2月24日)宣布已向Japan Engine Corporation(J-ENG)交付了一套氨燃料供应系统(ammonia fuel supply system,简称AFSS)和一套氨气减排系统(ammonia gas abatement system,简称AGAS)。
这两套系统均专为J-ENG生产的首款氨燃料船用发动机7UEC50LSJA-HPSCR设计,并也是三菱造船生产的首批此类设备。同时,系统调试工作将择期启动。
其中,AFSS能够稳定安全地向发动机供应氨燃料,而AGAS则能够安全处理从氨燃料切换至传统燃油时产生的过量氨气。此外,两套系统均支持远程操作和自动控制,并将通过集成控制系统提升运行效率与安全性。
而早期在市场推广这些系统,也将推进实现在船上验证J-ENG的氨燃料船用发动机7UEC50LSJA-HPSCR(下一代先进燃料发动机的先行者)与三菱造船AFSS和AGAS系统的协作。预计,这一组合将进一步加速整个海事行业的脱碳进程。
接下来,三菱造船将继续强化其业务结构,以满足日益增长的氨燃料船舶需求。
图片来源:三菱造船
发布日期:2026年2月25日
新加坡国立大学(National University of Singapore,简称NUS)于周五(2月6日)宣布启动一项重大研究项目,并将设于其设计与工程学院(College of Design and Engineering,简称CDE)校区,旨在通过开发高效、近零排放的新一代氨燃料船用发动机,加速全球航运业脱碳进程。
该项目由新加坡国立大学氢能创新研究中心(Centre for Hydrogen Innovations,简称CHI)牵头,并获得新加坡海事学院(Singapore Maritime Institute,简称SMI)的资助,以及同时与新加坡及海外领先的学术界和产业界合作伙伴开展合作。
其中,该项目专注于一种新型缸内重整气体再循环(in-cylinder reforming gas recirculation,简称IRGR)发动机概念,旨在解决迄今为止制约氨作为船用燃料被广泛应用的关键限制因素。
该项目的首席研究员、新加坡国立大学机械工程系副教授Yang Wenming表示:“氨已被公认为最有希望在船舶运输领域实现近零温室气体排放的燃料之一,但目前的氨发动机在效率和排放方面仍面临诸多挑战。”
“因此,IRGR概念旨在通过提高燃烧效率并大幅减少未燃烧的氨和其他污染物来克服这些局限性。”
机械工程系高级研究员Zhou Xinyi博士表示:“该项目包括在CDE园区内设立一个专用实验室,并备有发动机测试室、控制室以及用于基础燃烧和系统研究的设施。”
除了技术开发之外,该计划也旨在通过将先进的发动机研究融入更广泛的产业合作和人才培养生态系统,以巩固新加坡作为海事创新和可持续航运技术中心的地位。
同时,CDE副院长(研究与技术)Silvija Gradecak 教授将IRGR氨发动机项目描述为海运业脱碳进程中的一个重要里程碑。
“海上运输是全球贸易的核心,但,它仍是脱碳难度最大的行业之一。”她说道。
“通过这个项目,项目团队旨在开发并演示世界上首个基于IRGR概念的原型发动机,以从而为氨作为船用燃料的实际应用铺平道路。”
目前,全球航运约占全球碳排放量的3%,同时,该行业正面临越来越大的压力,需要根据国际净零排放目标减少其对环境的影响。虽然,氨在燃烧时不会产生二氧化碳,而且比氢更容易储存和运输,但是,与热效率、燃烧稳定性和污染物排放相关的挑战,仍然是其商业化应用的关键障碍。
该项目的重要学术合作伙伴、上海交通大学李铁(Li Tie)教授表示:“国际海事组织(IMO)的净零排放目标必须在2050年之前实现,因此,时间非常紧迫。”
“任何单一机构或国家都无法实现这一目标。因为,这需要颠覆性技术和强有力的国际合作,而IRGR项目,正是这种合作的体现。”
该联盟的合作伙伴包括上海交通大学、南洋理工大学、新加坡科技研究局(A*STAR)国家计量中心和Keppel Energy Nexus,以及行业合作伙伴Daihatsu(全球领先的船舶发动机制造商)和美国船级社(ABS)。其中,他们的参与旨在确保研究始终立足于实际工程需求、安全考量、认证途径和商业相关性。
此外,新加坡国立大学 (NUS) 的项目启动仪式也吸引了来自政府、产业界和学术界的众多高级专业代表,其中包括新加坡海事及港务管理局 (MPA) 和SMI的领导,以及Daihatsu Infinearth 总裁Yoshinobu Hotta和美国船级社 (ABS) 技术副总裁(太平洋地区)顾海博士 (Dr. Gu Hai)。在仪式上,新加坡国立大学分别与Daihatsu公司以及与美国船级社正式签署了研究合作协议。
该项目预计将持续三年,期间,研究团队将致力于开发可扩展的发动机概念,以支持未来在全球范围内部署低排放和零排放船舶。
图片来源:新加坡国立大学
发布日期:2026年2月10日
船级社DNV于周四(2月5日)讨论了Everllence公司ME-LGIA氨双燃料发动机的研发进展,并详细介绍了其安全措施、减排潜力以及早期候选船舶类型:
随着海运业加速脱碳,向低温室气体燃料转型已非常重要。其中,LNG(液化天然气)和甲醇已引领潮流,而氨也正在取得进展。目前,已有三艘可使用氨燃料的船舶投入运营,并另有45艘已被订购,因此,这都意味着强劲的发展势头。
以氨推动脱碳
氨具有诸多显著优势。其中,它在燃烧过程中不产生碳排放,并且,如果使用可再生能源生产,也可以显著降低总体排放。同时,其体积能量密度也使其适用于需要可靠燃料解决方案的远洋航行。
然而,氨的推广应用并非一帆风顺。因为,氨的高毒性和腐蚀性,导致其需要采取比传统燃料更为严格的安全措施和专门的操作规程。与此同时,加注基础设施、船员培训和全生命周期排放等问题仍非常重要。然而,如果这些挑战能够得到解决,氨将成为未来航运业的一个可行选择。
发动机开发商致力于推动氨推进技术
在强劲发展势头下,发动机制造商正加紧研发适用于氨推进系统的方案。
其中,WinGD 和 J-ENG 在2025 年底,以及Everllence 在 2026 年初交付了首批双燃料二冲程发动机。与此同时,现代(Hyundai)的 HiMSEN H22CDF-LA 四冲程发动机已获得多船级认证。
在已订购的船舶中,包括 HöeghAutoliners 和 Eastern Pacific Shipping 等船东的船舶在内,有七艘将配备 Everllence 新推出的 10-15 兆瓦二冲程氨气发动机。
ME-LGIA 氨双燃料发动机问世
Everllence ME-LGIA(液态氨燃料喷射)双燃料发动机问世,标志着零碳推进领域的一个重要里程碑。基于柴油机原理,该发动机采用液化气喷射技术,可同时使用氨气和传统燃料。其中,这种灵活性在过渡阶段将为船东提供支持,使船舶能够在基础设施和供应链成熟后切换燃料类型。
Everllence 新造船高级推广经理 Hrishikesh Chatterjee 解释:“我们的 ME-LGIA 发动机旨在提供与我们传统二冲程发动机相同的可靠性和效率,并同时帮助船东向零碳运营踏出关键一步。因此,安全性和数字化都是这项研发的核心。”
集成安全屏障和数字连接,确保氨作业安全
为了应对氨独特的安全挑战,Everllence 集成了双层壁管道,并配备连续通风系统和受监控的气流,以将气流输送至处理系统。
同时,其氨释放缓解系统和氨捕集系统等功能,包括分离罐和水柱洗涤装置,都有助于确保任何泄漏在到达人员活动区域之前得到控制和中和。其中,燃料阀组采用双重阻断和泄放隔离,并辅以氮气吹扫程序,将为船员和船舶增加一层额外的故障安全保护。此外,该发动机采用数字化连接,可实现船舶与Everllence岸基监控系统之间安全的实时数据流。此外,这种连接支持远程协助和运行优化,以减少停机时间并提高可靠性。
工程投入和广泛测试
ME-LGIA发动机的研发体现了Everllence在工程方面的重大投入。自2023年7月以来,Everllence已投入超过15万小时于设计和验证,并进行了800多项测试,以确保发动机性能和安全性。其中,这些测试涵盖不同运行条件下的燃烧特性、排放特性、材料兼容性和故障模式分析。
并且,这项历时多年的研发计划包括可燃性研究、正式的危险源辨识(HAZID)和危害与可操作性分析(HAZOP)研究,以及全尺寸加注和发动机试验。
“在发动机型号的演进过程中,我们学到的最重要经验之一,就是一个稳健的模块化平台对于创新至关重要。”Chatterjee强调。
“我们的ME-C平台已被证明是开发先进双燃料技术的可靠且适应性强的基础,能支持可扩展的升级和系统化的双燃料改装,以确保可在未来进行升级或改造。”
注:DNV题为《氨技术距离远洋航运动力更近一步》的完整文章可在此处阅读。
图片来源:Everllence
发布日期:2026年2月10日
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