日本发动机公司(J-ENG)近日宣布,成功完成了世界上首台全尺寸商用氨燃料发动机的制造,标志着航运业脱碳化进程中的一个重要里程碑。这台七缸、缸径50厘米的7UEC50LSJA-HPSCR发动机于2025年8月27日至30日在J-ENG的明石工厂成功进行了试运行,并得到了日本邮船(NYK Line)、日本造船(NSY)、日本海洋联合(JMU)以及船级社ClassNK的监督和认可。
该发动机采用双燃料设计,可在氨和重油之间切换,在测试中实现了高达95%的氨共燃率。与传统发动机相比,其温室气体排放量减少了90%以上,同时显著降低了亚硝酸氧化物和氮氧化物的排放。经过排气处理后,未燃烧的氨排放几乎为零。测试结果还表明,在氨燃料模式下的热效率与重油模式相当,甚至更高。
这台发动机预计于2025年10月交付,并将安装在一艘由日本海洋联合有明造船厂建造的中型氨燃料干货船上。该船预计于2026年投入使用,这标志着氨作为船舶燃料的实际应用迈出了关键一步。在此之前,J-ENG已于2023年至2024年间在三菱重工长崎研发中心进行了约1000小时的单缸原型机测试,随后全尺寸发动机完成了700小时的额外测试,重点关注燃油效率、泄漏预防和船员安全。
此次发动机的成功研发和测试,是日本在推动航运业脱碳化方面取得的重大进展。该项目得到了日本政府通过绿色创新基金项目(Green Innovation Fund Project)的支持,由新能源和产业技术综合开发机构(NEDO)负责管理。J-ENG还计划在2028年投入运营一座新工厂以扩大氨燃料发动机的生产能力,并已着手研发更大缸径(60厘米)的氨燃料发动机,以满足未来更广泛的船舶类型需求。ClassNK已发布了《氨燃料船舶安全操作指南》,为氨燃料船舶的安全使用和处理提供了指导,进一步支持了行业向零排放航运的转型。
氨作为一种有前景的替代燃料,在减少航运业对环境影响方面具有巨大潜力。尽管氨的毒性和腐蚀性带来了挑战,以及对专业储存和加注基础设施的需求、绿色氨更高的成本,以及与传统燃料相比更低的能量密度(这需要更大的储存容量并可能影响船舶的续航里程),但通过先进的发动机技术、严格的安全规程和完善的培训,这些问题正在得到有效管理。此次J-ENG发动机的成功,为全球航运业的绿色转型注入了新的动力,预示着一个更清洁的航运未来。预计到2050年,氨可能占全球航运最终能源消耗的25%至44%,而生物燃料和氢等其他低碳燃料也将发挥作用。