航運(yùn)減碳下一站：“氨”全路徑，長(zhǎng)期零碳排放主力
在航運(yùn)業(yè)脫碳進(jìn)程中，氨、LNG、甲醇因技術(shù)成熟度與減排潛力不同，形成了分階段發(fā)展的格局。LNG：憑借較高的技術(shù)成熟度成為當(dāng)前主流選擇，但碳減排效果相對(duì)有限；甲醇：作為重要的過渡燃料，技術(shù)成熟但綠醇產(chǎn)能不足；氨：被視作實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期零碳排放的主力，大規(guī)模應(yīng)用需實(shí)現(xiàn)綠氨降本與技術(shù)進(jìn)一步突破。
國(guó)際能源署在此前發(fā)布的《2050凈零路線圖》報(bào)告中強(qiáng)調(diào)，氨是當(dāng)前化學(xué)工業(yè)一大重要原料。在凈零排放情境下，氨燃料相對(duì)較低的運(yùn)輸成本和高能量密度，在下游應(yīng)用潛力巨大。全球海運(yùn)業(yè)便是一大重點(diǎn)領(lǐng)域，到2050年氨燃料在海運(yùn)能源需求中占比將達(dá)到45%左右（數(shù)據(jù)來源：中國(guó)能源報(bào)）。
氨燃料
氨（NH?）因其不含碳元素、燃燒后僅產(chǎn)生水和氮氧化物的特性，成為航運(yùn)脫碳的“潛力股”。氨燃料憑借其高能量密度（約18.6 MJ/kg）和成熟的生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)體系，在船舶上的應(yīng)用展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢(shì)。
1、環(huán)保效益高
氨不含碳分子，在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，從根本上避免了碳排放的問題。同時(shí)，氨來源豐富且制備技術(shù)已經(jīng)非常成熟，可以利用風(fēng)能和太陽(yáng)能等可再生能源進(jìn)行生產(chǎn)制備。
2、體積能量密度較高
在液態(tài)下，單位體積的氨燃燒產(chǎn)生的熱量要比氫燃料高出近50%。據(jù)悉，氨可以在1MPa左右的加壓罐中或在-34℃左右的低溫罐中儲(chǔ)存。這可以在保證燃料充足的同時(shí)，幫助遠(yuǎn)洋船舶提高船體空間利用率。
3、運(yùn)輸成本低
當(dāng)氨以液態(tài)被使用時(shí)，儲(chǔ)存和輸送系統(tǒng)無需過于復(fù)雜，僅需對(duì)常規(guī)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行微小改動(dòng)，改變壓縮比和更換耐腐蝕的管線即可，大大降低了運(yùn)營(yíng)成本。
氨燃料船熱管理
氨的儲(chǔ)存、輸送和燃燒均需進(jìn)行溫度控制，以避免氣化過快或液態(tài)氨結(jié)晶等問題。微通道換熱器在氨燃料船中的應(yīng)用具有很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，尤其在空間受限、高效熱管理及耐高壓高溫場(chǎng)景下表現(xiàn)突出。
1、氨燃料儲(chǔ)存與蒸發(fā)氣（BOG）管理
氨需在低溫（-33℃）或高壓下儲(chǔ)存，微通道換熱器可通過緊湊設(shè)計(jì)高效維持儲(chǔ)罐溫度，減少蒸發(fā)氣生成，同時(shí)處理BOG的再液化過程。
2、燃料預(yù)處理與氣化
液氨需氣化后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒，微通道換熱器可通過精確控溫實(shí)現(xiàn)快速氣化，避免因溫度波動(dòng)影響燃燒效率，其高傳熱系數(shù)可大幅提升氣化效率。
3、燃燒系統(tǒng)余熱回收
氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫廢氣需通過余熱回收系統(tǒng)發(fā)電或預(yù)熱燃料。微通道換熱器可選擇耐高溫合金材料（如鎳基合金），能夠在高溫下穩(wěn)定運(yùn)行，提升回收效率。
4、排放控制系統(tǒng)
在選擇性催化還原（SCR）系統(tǒng)中，微通道換熱器可快速調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度，優(yōu)化氨作為還原劑與氮氧化物的反應(yīng)效率，減少氨逃逸。此外，其緊湊結(jié)構(gòu)便于集成到船舶狹窄的尾氣處理單元中。
傳統(tǒng)換熱器難以滿足船舶空間緊湊、工況復(fù)雜的需求，沈氏科技微通道換熱器耐高低溫、體積小、傳熱效率高的特點(diǎn)，是解決氨燃料船熱管理難題的理想選擇。
全球氨燃料船項(xiàng)目進(jìn)展提速
1、全球首批氨燃料船隊(duì)：北海造船+揚(yáng)州金陵承建全部9艘訂單
2025年3月24日，日本航運(yùn)巨頭商船三井宣布與比利時(shí)清潔技術(shù)公司CMB.TECH達(dá)成重磅合作，共同投資建造全球首批9艘氨燃料動(dòng)力船舶。這批船舶包括3艘大型散貨船和6艘化學(xué)品船，并全部由中國(guó)船企承建。
2、全球首艘純氨集裝箱船：中國(guó)船舶集團(tuán)設(shè)計(jì)制造
挪威北海集裝箱航運(yùn)公司（North Sea Container Line）與雅苒清潔氨公司（Yara Clean Ammonia），共同開發(fā)了全球首艘使用純氨作為燃料的集裝箱船，并已獲得挪威Enova公司約4000萬挪威克朗（約合360萬美元）的資助，主要用于氨燃料推進(jìn)系統(tǒng)的安裝。2024年2月，由比利時(shí)船東CMB.TECH將該船交由中國(guó)中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司旗下上海船舶研究設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)。該船計(jì)劃于2026年進(jìn)入市場(chǎng)，將在挪威和德國(guó)之間的航線上運(yùn)營(yíng)。
3、全球首例液氨燃料動(dòng)力油船：大連造船制造
2024年4月19日，中國(guó)船舶大連造船與馬來西亞國(guó)際航運(yùn)公司MISC集團(tuán)旗下油輪公司AET在馬來西亞吉隆坡簽署了2艘液氨雙燃料動(dòng)力阿芙拉型油船建造合同。該型船能耗指標(biāo)、載貨能力、適配性等性能更為優(yōu)異，搭載Win-GD液氨雙燃料動(dòng)力主機(jī)，排放標(biāo)準(zhǔn)滿足IMO Tier III，滿足EEDI第三階段要求。
氨燃料船行業(yè)正處于快速發(fā)展的初級(jí)階段，它代表了海運(yùn)業(yè)向低碳未來轉(zhuǎn)型的一個(gè)重要方向。隨著技術(shù)創(chuàng)新、政策支持和國(guó)際合作的不斷加強(qiáng)，預(yù)計(jì)未來幾年內(nèi)，氨燃料船將從試點(diǎn)項(xiàng)目逐步過渡到更廣泛的商業(yè)應(yīng)用。
