继LNG、氢燃料之后，氨燃料逐步进入人们的视野。4月11日，Grieg Edge、 LMG Marin、瓦锡兰合作开发的氨燃料氨运输船向前迈进了重要一步，获得了DNV船级社的原则性批准（AiP）。格里格海事旗下的创新部门Grieg Edge的负责人Nicolai Grieg表示，这是首批绿色氨燃料船舶投入运营的一个重要里程碑，目标是在2025年前推出第一艘氨气运输船。

就在上个月，由中国船舶集团有限公司旗下上海船舶研究设计院自主研发设计的中国首创首款氨燃料动力7000车位汽车运输船（PCTC）正式获得DNV颁发的原则性认可（AiP）证书。此外，欧洲、日本、韩国等国家也在加快研发中。

随着航运相关企业为减少温室气体排放做出努力，越来越多的专家认为氨将成为未来最受欢迎的船用燃料。

氨可作为替代燃油、煤的无污染燃料

氨是一种可燃性富氢化合物（NH3），不含碳，完全反应时产生水和氮气，不产生污染物和温室气体二氧化碳(CO2），且其含氢量高、体积能量密度高于液氢，低于甲醇和液化天然气（LNG）。氨在常温常压下为化学性质稳定的无色气体、易液化、易于储存和运输。氨可人工合成，在加热或催化剂作用下易分解成氢气和氮气。

氨具有中等毒性，且具有刺激性气味；氨极易溶于水、乙醇、乙醚和氯仿，氨溶于水后呈弱碱性，易挥发；氨的蒸气密度比空气小，在开敞空间发生泄漏时可较快扩散。

氨燃料具有燃烧特性。它能在空气中燃烧，生成氮气和水，可作为替代燃油、煤的无污染燃料。

氨燃料辛烷值较高，抗爆性能好，应用于发动机上能够增大压缩比，理论上可将发动机热效率提高至60%以上。

欧洲主导氨燃料发动机研发，曼恩和瓦锡兰均计划在2024年左右推出氨燃料发动机，并参与了全球多个氨燃料船舶研发项目；日本国土交通省和海运业界成立了氨燃料委员会，日本政府将为氨燃料“零排放船舶”技术开发提供补贴，今治造船等五家日本船企与曼恩联手，计划2024年实现氨燃料船的商业化；韩国三星重工、大宇造船等企业在2020年分别推出了氨燃料苏伊士型油船和23000TEU超大型集装箱船概念设计，韩国船级社（KR）在2021年发布了《氨燃料动力船舶报告》；中国上海船舶研究设计院和大船集团分别于2019年推出了18万吨氨燃料散货船和23000TEU氨燃料集装箱船概念设计，江南造船将于2021年推出氨燃料4万方重型液化气船概念设计，中国船级社（CCS）则已启动氨燃料动力船舶相关规范指南制定工作。

各国纷纷研发氨燃料动力船

近年来，温室气体排放问题日益受到国际社会关注，航运业也由“重碳经济”加速向“低碳经济”转型。IMO提出，到2050年航运业温室气体排放总量与2008年相比减少50%。

为实现这些目标，航运业对绿色环保型船舶的需求不断增长，创新技术的研发和引进代替燃料等措施变得刻不容缓。在众多的替代燃料中，液氨作为一种环保燃料，燃烧不产生二氧化碳且便于储存运输，成为了业界关注的焦点。

近日，由中国船舶集团七〇八所与中远海运能源、中远海运重工联合设计研发的氨燃料动力超大型油船（VLCC）同时获中国船级社（CCS）、美国船级社（ABS）颁发的原则认可（AIP）证书。

该船型基于联合团队合作开发的最新一代31万吨VLCC，在保证了各项性能指标的先进性的同时，采用MAN公司氨燃料主机，配备两个6000m3的C型氨燃料舱，续航力满足中东航线的往返航程。该船型的成功研发为未来零碳燃料船型市场订单承接做好了技术储备。

目前脱碳减排方面，航运业紧跟国家的碳达峰、碳中和“3060目标”要求，此次中国船舶集团与中远海运能源、中远海运重工对氨动力船舶的联合研发，将作为航运业脱碳减排方面里程碑，同时氨作为一种环保燃料，会逐渐广泛的出现在大众的视野中。

日本政府已宣布到2050年将温室气体排放总量减少到零，并以“碳中和”为目标，加速实现零碳排放。日本邮船（NYK Line）与新泻动力（IHI Power Systems）计划开发和运营一艘以氨为燃料的氨气运输船（AFAGC），并在航程中使用货物以及货物中蒸发的氨作为燃料，并计划在2026年交付。双方的目标是通过实现船舶主机的燃料氨的最大混合燃烧率达到95%，以及辅机的氨燃料混合燃烧率达到80%或更高来减少温室气体排放。

现代重工（HHI）和韩国造船与海洋工程公司（KSOE）已获得BV 船级社Bureau Veritas的原则认可（AIP）证书，以设计和开发氨动力推进的氨运输船。三星重工（SHI）已获得挪威船级社（DNV）的原则认可（AIP）证书，用于氨燃料就绪的超大型油轮（VLCC）的基本设计。

在欧洲，去年年初，瓦锡兰(W?rtsil?)启动了氨燃烧测试，旨在帮助行业实现降低船舶温室气体排放的目标。“首次测试取得了满意成果，我们将继续优化燃烧参数，以为船东提供他们需要的发动机和燃料系统。”瓦锡兰在一份声明中称，该公司还在着手获得欧盟“地平线2020”计划(Horizon 2020)资助的ShipFC项目部分氨储存和供应系统，其目的是证明氨动力远距离航行的可行性。

诸多难题待破解

氨是世界上产量最大的化工产品之一， 生产工艺成熟，储运和供给基础设施比较完善， 产业链基础好， 采用氨作为燃料将成为船东和设计者考虑选择船舶新型能源动力的主要替代方案之一。

如此说来，氨不就是“完美”的船舶新能源代表？然而现实是氨燃料还有很多缺点需要被克服。

氨在氧气中完全燃烧时仅排放水和氮气，但是在实际应用中，氨燃料在内燃机中完全燃烧很难实现。

如果氨燃料在内燃机中不完全燃烧，氮氧化合物的产生几乎是不可避免的。并且与常规碳氢燃料相比，纯氨的层流燃烧速度和热值均比较低，而且点火所需要的能量较高，可燃性极限范围较窄，使得纯氨的燃烧更加困难。

安全角度方面，氨燃料的安全性、污染性也需要全面考虑。氨具有毒性和腐蚀性；氨与石油、氯气等燃料混合，或与金、汞等重金属反应时，会引起快速爆炸。氨排放在海上与空气中的水汽反应可能会导致船体腐蚀。氨还会产生超细粉尘，必须制定排放限制要求。

航运业将氨作为散装货物运输已有100多年的历史，对货物风险管理有着充分的认知。氨也是最早在船上使用的制冷剂之一，由于其广泛的可用性、简单的制造工艺和相对较低的成本，它仍然是渔船制冷设备的热门选择。

但是，航运业没有使用氨作为燃料的经验，考虑到安全方面的挑战，需要对燃料处理和推进系统进行严格的风险评估，整个供应链也必须强制执行强有力的安全标准。

此外，目前全球氨分销系统已经就位，但现有的氨运输网络主要连接为工业市场服务的生产和储存地点，其港口设施并非为船舶燃料加注而准备，因此目前的港口布局或许需要进一步调整。

从环境看，氨可能对海洋环境和人类造成危害。氨气能源协会（Ammonia Energy Association）主管、Furstenberg海事咨询公司的合伙人Conor Furstenberg Stott强调称，氨对海洋生物构成的危险将成为未来的主要担忧。如果发生泄漏事件，将对水生生物的安全造成影响。据悉，目前国际制定的相关政策非常注重保护水生环境。

尽管当前氨燃料在船舶工业的应用尚处于起步阶段，仍存在标准规范不完善、关键配套设备仍在研制、燃料供应不足、加注设施欠缺等问题。但随着绿色制氨技术以及氨燃烧优化技术的发展，相信零碳排放氨燃料船舶的未来值得期待。

（全媒记者 罗强综合自中国船级社、信德海事、贤集网、中国水运报客户端、国际船舶海工网、人民交通网等媒体报道）