航运脱碳重大进展：首艘氨燃料商船完成海试 全球项目密集落地

                               
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全球首艘氨燃料拖船完成示范航行，减排达95%

3月28日，日本邮船宣布，全球首艘氨燃料商船“魁（Sakigake）”号拖船正式完成示范航行，实现温室气体排放量削减约95%。Sakigake拖船是日本新能源和工业技术开发组织(NEDO)于2021年10月启动的绿色创新基金项目的一部分，该项目旨在开发以日本国产氨燃料发动机为动力的船舶。

“魁（Sakigake）”号拖船情况简介

据了解，“魁”号拖船全长37.20米、宽10.20米、深4.40米，总吨位272吨，挂日本船旗。“魁”号原本是一艘LNG动力拖船，所有者未日本邮船子公司新日本海洋（Shin-Nippon Kaiyosha），自2015年交付后一直在东京湾内运营。2023年，日本邮船启动了这艘拖船的氨燃料改装工作，并由日本邮船旗下京滨Keihin Dock的追滨工场负责改装。其中，日本邮船负责船舶设计、设备布局和安装、以及监管合规性工作，IHI原动机负责开发氨燃料四冲程发动机，日本船级社负责船舶安全性评估。

去年8月，“魁”号的改装工作顺利完成，之后开始进行为期三个月的示范航行，验证其作为世界首艘氨燃料船的脱碳效果和运营安全性。这艘船保留了“Sakigake”的名字，反映了它在船用清洁燃料领域的先锋地位。

                               
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在三个月的示范航行期间，“魁”号在东京湾执行拖航作业。日本邮船与IHI原动机对该船运营期间的氨燃料混烧率和温室气体排放量削减率进行了分析。结果显示，在各主机负荷范围内均实现了90%以上的混烧率和削减率，最高可达约95%。

日本邮船表示，这是全球首次通过实际运营验证氨作为新一代船用燃料的可行性。公司计划继续使用该船在东京湾作业，以积累氨燃料船舶的开发和运营经验。

氨燃料船舶应用：优势与挑战分析

氨燃料作为航运业脱碳的重要选择，在船舶应用上展现出显著潜力，但也面临技术与管理挑战。

以下是其关键优势与待解决问题：

优势

✅ 净零排放潜力

氨（NH₃）不含碳元素，燃烧时不产生CO₂，理论上可实现“零碳”航运，符合国际海事组织（IMO）减排目标。

✅ 储运成本较低

氨气在常温下加压即可液化，储存和运输条件（-33℃或10大气压）比氢燃料更易实现，基础设施可部分沿用现有LNG技术。

✅ 来源多样化

氨可通过化石能源（灰氨）或可再生能源制氢合成（绿氨），未来绿氨规模化生产将进一步提升其环保性。

✅ 提升发动机效率

氨的高辛烷值可优化燃烧效率，理论热效率可达60%，优于传统船用燃料。

挑战

⚠️ 安全与健康风险

毒性：泄漏的氨气对人体呼吸道、眼睛有强烈刺激性，高浓度暴露可能致命。

腐蚀性：液氨易腐蚀铜、锌等金属，管道和储罐需特殊材料（如不锈钢），维护成本高。

氨水腐蚀：泄漏氨与水分结合形成的氨水可能侵蚀船体结构。

⚠️ 技术瓶颈

能量密度低：氨的体积能量密度仅为柴油的约50%，需更大储罐空间，影响船舶载货能力。

排放问题：燃烧可能产生强温室气体N₂O（一氧化二氮）及NOx，未燃氨还会形成有害颗粒物（PM2.5）。

⚠️ 燃烧与爆炸风险

氨燃点较高（651℃），但若与其他可燃物（如油类）或氧化剂（如氯）混合，可能引发爆炸性反应。

未来展望

尽管氨燃料在航运脱碳路径中占据重要地位，但其大规模应用仍需突破安全技术、绿氨产能和国际标准等瓶颈。短期内，氨可能作为混合燃料过渡使用；长期来看，需协同发展绿氨供应链、防泄漏系统及低NOx燃烧技术，方能实现商业化普及。