为什么是甲醇？

市场掀起甲醇热

随着全球绿色化浪潮的发展，航运业各方也都纷纷开始寻求绿色化转型。例如，2021年4月和7月，比利时油船船东Euronav与现代重工集团签订了2+1艘30万吨级超大型油轮(VLCC)建造合同，该批船舶将搭载船用脱硫装置，采用液化天然气燃料预留(LNG-Ready)设计，同时Euronav也考虑将这批船升级为业内首批“氨燃料预留(Ammonia-Ready)”VLCC设计。全球最大租船方之一的知名大宗商品交易商嘉吉公司(Cargill)考虑将风力推进技术引入商业航运，为其船队安装风帆以削减碳排放。2020年11月，嘉吉公司和设计工程咨询服务供应商BAR Technologies已经与芬兰Deltamarin开展战略项目，将在大型油船或散货船的甲板上安装BAR Technologies的WindWings，这是一种高达45米的大型实心翼帆。船上的翼帆数量可以根据船舶大小和航行路线而定制，通过利用风力可以将二氧化碳排放量减少30%。

然而，在可用于海运的各种可能的替代方案中，一种具有较好的经济性、安全性、可获得性等特点的可实现碳中和的绿色燃料——甲醇——正在悄然兴起，吸引了寻求减少碳足迹和实现全行业排放目标的各大公司的目光。

X-press Feeders公司首席执行官Shmuel Yoskovitz公开表示：“这批船舶将使用最先进的技术，并可实现环境可持续性发展和操作运营的平衡。这同样符合X-Press Feeders一直以来的目标——保持环保的方式来扩大和更新我们的船队。”

值得注意的是，新加坡船东X-Press Feeders公司并不是第一个选择甲醇燃料的航运公司。

全球最大集装箱航运公司马士基(Maersk)在2021年8月宣布，与韩国现代重工签署协议，订造8+4艘16000TEU大型碳中和甲醇集装箱船，第一艘将于2024年第一季度投入运营。该型甲醇双燃料动力集装箱船是全球首次搭载甲醇燃料动力发动机。与现有的船舶燃料油相比，使用甲醇作为动力，可以减少99%的硫氧化物排放、80%的氮氧化物排放，最多可减少25%的二氧化碳排放。

此外，欧洲船东Maritime Partners公司与船舶设计公司Elliott Bay设计集团及硬件供应商e1 Marine和ABB正在联合开发全球首艘甲醇燃料动力拖船，计划2023年后下水。据了解，该船将被命名为“Hydrogen One”号，将符合IMO 2030和所有美国海岸警卫队的M分章要求。该船由Elliott Bay设计集团设计，将使用经过验证的高效技术，包括ABB公司的配电与自动化技术，e1 Marine公司的甲醇制氢燃料电池技术，一次充电后在标准航速下将能航行550英里。

除了船舶方面，在甲醇燃料发动机的研发方面也已经有多家企业抢先布局，明确研发计划。

MAN Energy Solutions公司(以下简称MAN ES)近期对外宣布，为满足中型集装箱船以及超大型矿石运输船和原油运输船对甲醇燃料方案的日益增长需求，公司在其ME-LGIM发动机系列新增了MAN B&W G80ME-C10.5-LGIM版本发动机，还可选配废气再循环(EGR)，新版本的发动机将有6缸、7缸、8缸和9缸等版本，该方案将适用于改装现有的G80ME-C发动机，此举扩大了船东对双燃料发动机的选择。此外，MAN ES近期还对外宣布了甲醇燃料发动机研发计划表，计划将从2024年起为船东提供甲醇燃料发动机。MAN ES表示将对其现有的四冲程发动机进行升级，使之能适用包括甲醇和氨在内的未来绿色燃料。MAN ES表示，从2022年起，公司将提供专为将来转换使用甲醇燃料而设计的发动机，从2024年开始，公司将提供使用甲醇燃料的四冲程发动机解决方案。

英国罗尔斯·罗伊斯公司(简称罗罗公司)近日也正式宣布，公司正在开发使用甲醇的MTU发动机，据称这种基于MTU技术的新型四冲程高速发动机计划将尽快用于商船和游艇领域。根据计划，罗罗公司将于2023年开始推出新一代MTU 2000系列和4000系列发动机，可使用可持续的燃料，比如合成柴油(第二代生物燃料或电子柴油)，从而在几乎所有应用中实现气候中和运营。

2021年12月，中船动力(集团)有限公司在第四届船用低速发动机技术发展论坛上发布了320mm缸径甲醇燃料中速机及开发计划。该机适用于甲板运输船，2万吨以下散货船、化学品船和成品油船，1100TUEU以下集装箱船的主机，以及大型集装箱船和油船的发电机组。该机型计划2022年底完成首型机研制。

甲醇的魅力

随着船东纷纷试水甲醇燃料，甲醇作为绿色燃料在船舶行业逐渐热起来。然而，甲醇作为船舶燃料的应用毕竟是新鲜事物，之前并无经验可循，更不用说供应链的完善情况，包括燃料供应、加注等问题都有待解决。那么决定选择甲醇燃料是出于何种理由呢？

马士基首席执行官Soren Skou表示：“这向燃料生产商发出了一个明确的信号，即对未来绿色燃料的巨大市场需求正在迅速出现。”根据一份声明，该公司200家最大的客户中，已有一半以上的客户已经或正在为其供应链设定了基于科学或零碳的目标。

困难及挑战

甲醇作为船用燃料的绿色竞争优势不言而喻，其是清洁的含氧液体燃料，具有储运用便捷，资源丰富，用途广泛的特点，将其用作船舶燃料将不会产生硫排放，PM排放量很低，二氧化碳排放量相比常规船用燃料油可降低20%左右。而且甲醇由于可以与水混合，因此不用安装昂贵的废气后处理设备便能满足IMO氮氧化物排放Tier III要求，可有效降低成本。同时，甲醇还是一种非常好的液体储氢、运氢的载体。甲醇在常温下呈液态，不含硫，并且二氧化碳含量低于重油(HFO)和船用轻柴油(MGO)，这意味着大量的现有基础设施都可以用来支持甲醇的推广利用，而且还可以灵活地采用多种原料生产甲醇，确保推出真正能经得起未来考验的净零碳燃料。这些优势都势必将为航运业的绿色转型提供助力。然而就当下而言，这一燃料是否能最终投向市场，并被广泛推广应用，还面临着诸多困难与挑战。

在供应方面。甲醇资源丰富，生产技术成熟、成本低，具备大规模生产供应能力。然而，确保足够的碳中和甲醇(或者绿色甲醇)供应却将是一项重大挑战。以欧洲为例，根据研究IHS Markit预计，欧洲的绿色甲醇产能增长速度非常快，到2027年欧洲绿色甲醇产能有望达到约120万吨/年。但即便如此，仍然难以满足快速增长的市场需求。全球甲醇行业 (MI)首席执行官Gregory Dolan也表示，电制甲醇现已上市，它可用于为传统船舶提供燃料，只需对发动机和储存系统进行较小的改造。然而，与许多正在开发的替代燃料一样，目前电制甲醇的供应量并不大。此外，尽管根据全球甲醇行业 的研究显示，甲醇存储和加注设施已经遍及全球，而且由于甲醇在环境温度下呈液态，并不属于低温燃料，因此只需稍作改动即可将其用于现有的燃油加注设施中，从而大大减少岸上所需的投资。但需要指出的是，燃料补给基础设施需要进行进一步的改进和增加，以支持更为广泛的补给布局 络。

在技术方面。甲醇燃料用于船舶，可适用于二冲程和四冲程发动机，只需对船舶的燃油供应系统进行较小的改动即可，所需的额外成本也不算高。但就当下市场上对于甲醇燃料的选择更多还是先采用混合动力技术来作为过渡，这是因为考虑到20至25年(船舶寿命周期)期间，行业技术发展存在较大不确定性。其实这与电动汽车的发展有些类似，先采用混合动力，然后再慢慢向着纯电动力发展，如此不仅可不断完善技术条件，还可以将安全风险减至最低。

在成本方面。甲醇近几十年来一直被用作燃料，尽管仍然具有波动性，但其价格已经能在等效能源的基础上与船用轻柴油的价格持平，未来随着船用燃料油市场逐渐走向规范化，成本将有望进一步拉低。但对于任何行业的任何形式的转型升级而言，在初始阶段需要付出更多是必然的。Morten Bo Christiansen就曾坦言：“由于绿色甲醇的成本是传统船用燃料的两倍多，未来装有绿色甲醇发动机的船舶头几年的成本将比普通船舶高出10%～15%。在正常的运价环境中，燃料价格翻番意味着运费将上涨约15%。”但他也表示：“好消息是，由于我们消耗的石油量很大，因此实际上我们可以开始根据自身的需求来塑造这一市场。”

近年来，随着甲醇生产的主要原料天然气的产量增加，生产成本已大幅降低，特别是随着相关技术的开发和升级，甲醇成为可用的新一代船用燃料的局限性大幅降低。根据相关机构的预测，2025—2050年，甲醇在价格方面将可与低硫燃油形成竞争。

其他不确定因素。除了以上挑战外，Gregory Dolan曾在接受媒体采访还指出，扩大电制甲醇的生产及其在航运业的应用取决于IMO以及成本和技术因素。关于IMO在未来批准可持续船用燃料时会使用整个使用过程(tank-to-wake)还是全生命周期(well-to-wake)的方法，业界一直存在争议。

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