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文檔簡介

?執(zhí)行摘要系并實施了《歐盟海運燃料條例》,國際海事組織(IMO)也批準了“IMO凈零框架”草案。國際航運減排方向逐漸從提高船舶能效轉(zhuǎn)向管控船舶燃料的全生命周期排放,使用可持續(xù)航運燃料已成為國際航運業(yè)實現(xiàn)凈零排放目標的根本路徑。但當(dāng)前航運業(yè)對于可持續(xù)航運燃料的定義尚未達成共識,中國發(fā)展可持續(xù)航運燃料產(chǎn)業(yè)的路線還不清晰。為此,中國船級社編制了《中國可持續(xù)航運燃料發(fā)展報告》,提出了可持續(xù)航運燃料的定義與內(nèi)涵,梳理了國內(nèi)外可持續(xù)航運燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,分析了中國發(fā)展可持一般而言,可持續(xù)航運燃料是指生命周期內(nèi)溫室氣體排放低于傳統(tǒng)化石燃料,且滿足環(huán)境、社會和經(jīng)濟等方面可持續(xù)性要求的船用燃料。其核心目標是通過替代高碳化石燃料,幫助國際航運業(yè)實現(xiàn)IMO設(shè)定的凈零排放目標。當(dāng)前具備應(yīng)用條件的可持續(xù)航運燃料主要包括綠氫、綠色甲烷、綠色甲醇、綠1中國可持續(xù)航運燃料發(fā)展報告2025從全球來看,當(dāng)前各種可持續(xù)航運燃料均有可規(guī)模生產(chǎn)的制備技術(shù)和較大規(guī)模的規(guī)劃產(chǎn)能,但實際落地產(chǎn)能有限,規(guī)劃產(chǎn)能布局呈現(xiàn)明顯的地域集中特點。此外,受生物質(zhì)原料及綠電價格影響,可持續(xù)航運燃料的制備成本明顯高于傳統(tǒng)化石燃料。燃料的大規(guī)模運輸主要依靠船舶和管道,其中甲醇、甲烷、氨、生物燃油的船運技術(shù)成熟,氫的船運技術(shù)仍在發(fā)展;管道運輸則呈現(xiàn)明顯的區(qū)域化集中特征,整體規(guī)模有限。港口加注方面,甲烷、甲醇有較多實踐;生物燃油在多個港口實現(xiàn)了低摻混比的加注;氫有較多港口實踐但均為少量加注;氨已實現(xiàn)港口試點加注,但仍處于發(fā)展初期。應(yīng)用方面,甲烷、甲醇、生物燃油等作為船舶燃料應(yīng)用的技術(shù)及關(guān)鍵裝備已較為成熟,船隊規(guī)模正快速擴大。相比之下,氫、氨的船用技術(shù)仍不成熟。除船舶燃料外,可持續(xù)航運燃料在能源、化工、道路交通、航空等領(lǐng)域也從中國來看,我國生物質(zhì)資源豐富、可再生資源發(fā)電量全球第一,電解水制氫技術(shù)逐漸成熟,生物質(zhì)和電合成燃料的制備技術(shù)水平在實踐中快速提升;綠氫、綠色甲醇、綠氨、生物燃油的規(guī)劃產(chǎn)能和實際產(chǎn)量均處于全球領(lǐng)先地位,在生產(chǎn)端具備良好的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)條件。在運輸環(huán)節(jié),除液氫外,我國其他各類燃料的運輸技術(shù)均已較成熟,船隊運力充足,僅鐵路、管道運輸?shù)慕ㄔO(shè)規(guī)模還相對有限。加注方面,甲醇燃料已有大噸位船舶加注的實踐經(jīng)驗,多個港口正在積極推進;低摻混比的生物燃油已在多個港口實現(xiàn)了常態(tài)化加注;氫燃料已實現(xiàn)了多艘試點船的高壓氫加注;氨燃料也有少量槽車試點加注實踐。整體而言,我國的船舶燃料港口加注實踐經(jīng)驗居全球前列。從制備成本、產(chǎn)業(yè)布局、港口儲運等方面向國際航運中長期的減排需求,綠色甲醇和綠氨將成為可持續(xù)航運燃料的主流選擇。我國具備綠色甲醇和綠氨的產(chǎn)業(yè)發(fā)展條件和大規(guī)模供應(yīng)潛力,近幾年也取得了眾多階段性成果,但當(dāng)前仍面臨著諸多發(fā)展難題,需以資源協(xié)同為根基、技術(shù)創(chuàng)新為核心、政策機制為杠桿,通過跨區(qū)域產(chǎn)業(yè)鏈整合、技術(shù)迭代,推動從“單一技術(shù)突破”向構(gòu)建“全鏈路零碳航運生態(tài)”的躍遷。同時,要積極參與并主導(dǎo)國際規(guī)則的制定,將技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為國際標準和技術(shù)規(guī)則的話語權(quán)。從頂層規(guī)劃引領(lǐng)、區(qū)域發(fā)展協(xié)同、精準政策支持、產(chǎn)業(yè)合力推進、關(guān)鍵技術(shù)突破、國際合作深化等方面出發(fā),逐步構(gòu)建起技術(shù)領(lǐng)先、產(chǎn)業(yè)完目錄 1 5 5 5 6 7 8 8 8 中國可持續(xù)航運燃料發(fā)展報告2025中國可持續(xù)航運燃料發(fā)展報告2025 2023年IMO通過船舶溫室氣體減排戰(zhàn)略,明確了2050年前后實現(xiàn)凈零排放的減排目標。2025年4月,IMO批準了具有強制約束力的溫室氣體減排核心中期措施“IMO凈零框架”草案,以推動減排目IMO凈零框架是全球首個將行業(yè)領(lǐng)域強制性排放限制和溫室氣體定價相結(jié)合的框架,核心舉措是懲罰不滿足排放限制的船舶、獎勵滿足排放限制的船舶和激勵使用零或近零溫室氣體排放技術(shù)、燃料和/或能源(ZNZs),標志著IMO減排策略從以船舶能效設(shè)計指數(shù)(EEDI)、現(xiàn)有船能效指數(shù)(EEXI)和碳強度指數(shù)(CII)等為代表的船舶能效管理,轉(zhuǎn)向?qū)Υ叭剂系娜芷谂欧臝MO凈零框架由技術(shù)要素和經(jīng)濟要素組成,其中技術(shù)要素的核心是年度溫室氣體強度(GFI)目標要求。GFI目標為雙重目標,包含寬松的基礎(chǔ)目標(BasetargetannualGFI)和嚴格的直接合規(guī)目標(DirectcompliancetargetannualGFI)。經(jīng)濟要素是基于雙重年度溫室氣體強度目標要求的船舶靈活履約機制和差異化溫室氣體排放定價當(dāng)船舶的實際年度GFI高于基礎(chǔ)目標時,實際年度GFI高于基礎(chǔ)目標的部分產(chǎn)生二級合規(guī)赤字,基礎(chǔ)目標和直接合規(guī)目標之間的部分產(chǎn)生一級合規(guī)赤字;當(dāng)船舶的實際年度GFI低于基礎(chǔ)目標、高于直接合規(guī)目標時,實際年度GFI高于直接合規(guī)目標的部分產(chǎn)生一級合規(guī)赤字,不產(chǎn)生二級合規(guī)赤字;當(dāng)船舶的實際年度GFI低于直接合規(guī)目標時,實際年度GFI低于直接合規(guī)目標之間的部分產(chǎn)生盈余單位(SU),既不產(chǎn)生一級合規(guī)赤字,也不產(chǎn)生二級合規(guī)赤字。對于一級合規(guī)赤字,必須通過購買一級補救單位(Tier1RU)合規(guī);對于二級合規(guī)赤字,可通過從其他船舶轉(zhuǎn)移盈余單位(SU)、使用以前報告期儲存的SU或購買二級補救單位(Tier2RU)等3種途徑合規(guī);對于SU,可選擇平衡其他船舶的二級合規(guī)赤字、儲存供后續(xù)報告期使用或作為捐款自愿取消。除此之外,船舶可通過使用經(jīng)IMO可持續(xù)燃料認證計劃(SFCS)認證的ZNZs獲得獎勵,ZNZs的閾值初期為低于19.0gCO2eq/MJ,2034年12月31日后為低于14.0gCO2eq/MJ。激勵金額將由IMO委員會每5年重新定義一次,首期激勵金額將在2027年3月1日前確定。2025年10月,IMO海上環(huán)境保護委員會(MEPC)特別會議(MEPC/ES.2)對IMO凈零框架草案進行了審議。會議過程中各方對于是否即時通過IMO凈零框架以及是否應(yīng)采取明示生效程序等方面存在較大分歧,最終決定休會一年延期表決。盡管IMO凈零框架草案未能在本次會議上通過,但多邊磋商已明確關(guān)鍵爭議與未來工作方向,國際航運業(yè)的脫碳進程將在新一輪談判中繼中國可持續(xù)航運燃料發(fā)展報告2025為過渡期,2026年1月1日起全面實施。此次修訂旨在使2030年排放交易體系覆蓋行業(yè)溫室氣體排放量比2005年減少62%,以匹配歐盟2030年減排55%的氣候目標。若2028年前IMO未通過符合《巴黎協(xié)定》目標且與EUETS同等水平的航運業(yè)減排市場措施,歐盟將審查是否對歐盟港口與非歐盟港口間航行船舶適用更高配額清繳要求。據(jù)2021年MRV年報數(shù)據(jù),EUETS覆蓋的5000總噸及以上國際航運船舶約占全球商船船隊規(guī)模38%,12000多艘船舶和1600多家航運公司將受影響。全面納入后,若按95歐元/t的歐盟碳排放為過渡期,2026年1月1日起全面實施。此次修訂旨在使2030年排放交易體系覆蓋行業(yè)溫室氣體排放量比2005年減少62%,以匹配歐盟2030年減排55%的氣候目標。若2028年前IMO未通過符合《巴黎協(xié)定》目標且與EUETS同等水平的航運業(yè)減排市場措施,歐盟將審查是否對歐盟港口與非歐盟港口間航行船舶適用更高配額清繳要求。據(jù)2021年MRV年報數(shù)據(jù),EUETS覆蓋的5000總噸及以上國際航運船舶約占全球商船船隊規(guī)模38%,12000多艘船舶和1600多家航運公司將受影響。全面納入后,若按95歐元/t的歐盟碳排放配額價格,則每噸燃油配額成本約增300歐元?!稓W盟海運燃料條例》(FuelEUMaritime)月1日實施。這是全球首個對船用能源全生命周期溫室氣體強度設(shè)限的法令,要求以2020年溫室氣體強度為基準分階段折減,2050年較基線值下降《歐盟碳排放交易指令》(EUETS)2008年正式運行,是全球最大碳排放交易市場,覆蓋歐盟成員國及冰島、列支敦士登和挪威。2023年5月,海運業(yè)納入ETS指令的修訂文本發(fā)布,2024年1月1日起海運業(yè)納入EUETS,2024至2025年80%。該條例適用于5000總噸以上所有船旗國船舶,停靠歐盟港口及歐盟內(nèi)航段能源用量全統(tǒng)計,歐盟與非歐盟港口間航段按50%統(tǒng)計。符合規(guī)定的船舶獲歐盟燃料符合證書,否則將受處罰。該條例對航運及能源全產(chǎn)業(yè)鏈影響廣泛深遠,影響廣度和深度或超EUETS。在國際航運減排規(guī)則和國內(nèi)碳達峰碳中和目標的雙層驅(qū)動下,我國圍繞交通能源融合和可再生能源替代等,出臺了一系列政策文件和規(guī)劃,積極推動國內(nèi)能源轉(zhuǎn)型發(fā)展和船舶應(yīng)用可持續(xù)航運燃料。雖然現(xiàn)階段國內(nèi)船舶僅要求對船端排放進行核算,但政策文件中已多次表明對于船舶應(yīng)用綠氫、綠氨及綠色甲醇等可持續(xù)航運燃料的支持。近期,我國密集出臺政策強化可再生能源發(fā)展以及交通與能源融合發(fā)展。2024年10月,國家發(fā)改委等制定了《關(guān)于大力實施可再生能源替代行動的指導(dǎo)意見》,提出加快交通運輸和可再生能源融合互動,支持開展生物柴油、生物天然氣、綠色氫氨醇等在船舶領(lǐng)域的試點運行;2025年3月,交通運輸部等發(fā)布《關(guān)于推動交通運輸與能源融合發(fā)展的指導(dǎo)意見》進一步要求,加強交通運輸與能源基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃協(xié)同,完善車船綠色燃料加注體系規(guī)劃,系統(tǒng)推動車船綠色燃料加注設(shè)施和裝備發(fā)展;也提出要推進綠色低碳船舶發(fā)展,積極推動電力、LNG、生物柴油、綠醇、綠氨、綠氫等清潔能源在船舶上應(yīng)用。這些政策強化了可再生能源替代傳統(tǒng)能源的戰(zhàn)略方向,更從基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)同規(guī)劃、加注體系完善和船舶應(yīng)用推廣等多維度全面發(fā)力,激發(fā)可持續(xù)航運燃料產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新活力,為航運業(yè)低碳轉(zhuǎn)型提供了堅實的制度基礎(chǔ)和明確的政策導(dǎo)向。中國可持續(xù)航運燃料發(fā)展報告2025(3)可持續(xù)性要求根據(jù)IMO《2024年船用燃料全生命周期溫室氣體強度導(dǎo)則》,燃料的可持續(xù)性需滿足以下要求:全生命周期溫室氣體排放降低;僅使用(3)可持續(xù)性要求根據(jù)IMO《2024年船用燃料全生命周期溫室氣體強度導(dǎo)則》,燃料的可持續(xù)性需滿足以下要求:全生命周期溫室氣體排放降低;僅使用可再生碳源;電力或能量須來自零碳或低碳來源;避免直接和間接的土地利用變化;維持或提升水質(zhì)與可用性;保障空氣質(zhì)量;保持并增強土壤健康;以及安全使用與處置危險化學(xué)品。滿足可持續(xù)性要求、具備應(yīng)用潛力的航運燃料包括基于綠電、綠氫和生物質(zhì)等制成的綠氫、綠色甲烷、綠色甲醇、綠氨、生物燃油等。不同燃料的應(yīng)用前景受安全性、經(jīng)濟性、可供性、技術(shù)成熟度、減排貢獻度、規(guī)則完備度、社會接受度等關(guān)鍵因素的影響。安全性主要指燃料可能對船舶、人員和環(huán)境帶來的危害,包括船舶應(yīng)用安全和操作安全等;經(jīng)濟性主要考慮船舶建造成本、燃料成本、燃料艙增加所帶來的貨損成本、碳成本等產(chǎn)生的綜合影響;燃料可供性主要考慮燃料供應(yīng)能力和加注基礎(chǔ)設(shè)施等完善程度;技術(shù)成熟度主要考慮船用關(guān)鍵裝備(發(fā)動機、燃料艙、燃料供應(yīng)系統(tǒng)等)的技術(shù)水平和商用程度;減排貢獻度是指燃料使用后的減排效果,與燃料排放核算口徑有關(guān);規(guī)則完備度是燃料在船上應(yīng)用的依據(jù)和安全衡準的完備程度;社會接受度主要考慮公眾對燃料安全的可接受度,包括燃料自身屬性、泄漏、故障可能導(dǎo)致的災(zāi)害后果。可持續(xù)航運燃料的應(yīng)用趨勢,是現(xiàn)階段及未IMO并未直接制定“可持續(xù)航運燃料”標準,而是先建立一套全生命周期溫室氣體核算規(guī)則,用同一標尺度量所有燃料的碳強度,再逐級收緊排放限值,促使航運業(yè)采用低排放燃料。這種“先量化、再限額”的路徑,是圍繞排放對燃料使用進行約束,而非對可持續(xù)航運燃料的定歐盟《可再生能源指令》(RED)與國際民用航空組織(ICAO)“可持續(xù)航空燃料(SAF)”框架已相對成熟,RED要求可再生燃料全生命周期減排達到既定閾值,并排除對生態(tài)、社會的負面沖擊;ICAO的SAF則強調(diào)以可再生資源或廢棄物為原料、替代化石航空燃料。IMO海上環(huán)境保護委員會(MEPC)在第83屆會議上決定啟動“可持續(xù)燃料認證計劃”,擬于2027年3月發(fā)布首批認可清單。上述實踐為定義“可持續(xù)航運燃料”提供了可借鑒的參考??沙掷m(xù)航運燃料是指在整個生命周期內(nèi)(包括原料獲取、制備、運輸及使用)溫室氣體排放低于傳統(tǒng)化石燃料,且滿足可持續(xù)性要求的船用燃料。其核心目標是通過替代高碳化石燃料(如重油和柴油),幫助國際航運業(yè)實現(xiàn)IMO設(shè)定的凈零排放目標。來可預(yù)見時間內(nèi)各類燃料在上述關(guān)鍵因素綜合作用下的體現(xiàn),呈現(xiàn)多元化、分階段特點。對于現(xiàn)階段,生物燃油和化石LNG會是主流的選擇。生物燃油由于即加即用的特點,可滿足現(xiàn)階段減排要求,已成為可持續(xù)航運燃料的優(yōu)選方向之一?;疞NG雖不是可持續(xù)航運燃料,但已實現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用,且具備一定的減排效果,預(yù)計會在較長時間內(nèi)保持主流航運燃料地位,但面向中長期的目標,其船舶應(yīng)用還需轉(zhuǎn)向綠色甲烷。對于中期而言,隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和關(guān)鍵技術(shù)取得突破,綠色甲醇將快速發(fā)展并占據(jù)主要地位。綠色甲醇具備巨大的減排潛力、成熟的船用技術(shù)以及健全的儲運體系,預(yù)計會是中期的主流可持續(xù)航運燃料選擇,其他燃料如綠色甲烷、綠氨隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的成熟,預(yù)計也會占據(jù)一定比例。對于遠期而言,綠氨憑借其在無碳及相對成熟的運輸體系方面的優(yōu)勢,預(yù)期將成為遠洋航運脫碳的重要長期解決方案之一。采用綠氨為燃料的船隊規(guī)模將不斷擴大,可能替代甲醇成為該階段的主要可持續(xù)航運燃料。同時綠色甲醇和綠色甲烷也會保持較高比例。而綠氫隨著技術(shù)的不斷提升,也可能會占據(jù)一席之地,但預(yù)計發(fā)展規(guī)模101011中國可持續(xù)航運燃料發(fā)展報告2025綠氫占比不足1%,仍處于較低水平。氫能需求主要集中在煉油和化工行業(yè),而這些需求主要由傳統(tǒng)的化石燃料制氫來滿足[3]綠氫占比不足1%,仍處于較低水平。氫能需求主要集中在煉油和化工行業(yè),而這些需求主要由傳統(tǒng)的化石燃料制氫來滿足[3]。截至2024年底,各類可再生能源電解水制氫試點項目逐步建成落地,累計建成產(chǎn)能超25萬噸/年;2024年新增產(chǎn)能超7萬噸/年,同比增長約42%;新建成項目單體規(guī)模加快提升,千噸級以上項目占比超過80%;中國、歐洲新建成可再生能源電解水制氫項目產(chǎn)能分別占全球產(chǎn)能約63%和24%,累計建成相關(guān)項目產(chǎn)能分別占比約51%和30%,逐步成為全球可再生能源制氫及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引領(lǐng)地區(qū)[2]。根據(jù)國際能源署(IEA)預(yù)測,到2030年全球低排放氫規(guī)劃產(chǎn)量將達到4900萬噸/年,其中,化石燃料制氫結(jié)合碳捕集、利用與封存(CCUS)。3.1.1技術(shù)路線綠氫主要通過可再生能源電解水制取,包括堿性(ALK)電解水制氫、質(zhì)子交換膜(PEM)電解水制氫、固體氧化物(SOEC)電解水制氫、離子交換膜(AEM)電解水制氫、海水原位直接電解制氫等。此外,太陽能分解水制氫、生物質(zhì)制氫和核能制氫等方法清潔環(huán)保、制氫效率高,正處于在研究階段[1]。目前ALK制氫技術(shù)成熟度最高,已充分商業(yè)化;PEM制氫技術(shù)處在商業(yè)化前期階段,SOEC、AEM和海水原位直接電解制氫技術(shù)仍處于實驗室或示范應(yīng)用階段。未來隨著電解水制氫技術(shù)工藝的不斷成熟,質(zhì)子交換膜電解槽成本會下降,商業(yè)化程度也會隨之提高。3.1.2產(chǎn)能分布2023年,全球氫能產(chǎn)量達到9700萬噸,其中氫氫3.1.3成本價格目前,綠氫的制備成本為化石氫的1.5-6倍,受地理位置、資源、技術(shù)成熟度和規(guī)模等因素影響,其中電解槽裝置占總成本的50-60%。2024年,綠氫制備成本為4-18美元/kg,美國重點地區(qū)綠氫(PEM)全年均價約5.2美元/kg,歐洲重點地區(qū)綠氫全年均價約6.1歐元/kg[2];根據(jù)IEA凈零情景預(yù)測,到2030年,得益于規(guī)?;瘧?yīng)用和成本降低,綠氫制備成本預(yù)計會降至2-9美元/kg,電解槽成本預(yù)計下降40-50%,與化石氫的成本差距從1.5-8美元/kg縮小至1-3美元/kg,阿根廷、智利和中國部分可再生資源優(yōu)越地區(qū)的綠氫制備成本可能低于2美元/kg。然而,盡管綠氫制備成本下降,但仍高于化石氫,缺乏政策支持的項目或缺少競爭力[2]。3.2.1運輸氫氣在常溫常壓下的密度僅為空氣的1/14,體積儲能密度極低,液化需冷卻至-253℃,成本高且工藝復(fù)雜。氫分子小,易滲漏并損傷材料,且點火能量低、爆炸范圍廣,燃爆特性使其運輸面臨較大挑戰(zhàn)。目前氫可通過多種形式進行運輸:(1)高壓氣態(tài)運輸,采用長管拖車,靈活性強,適合短距離、小規(guī)模運輸,單次運輸量有限,能量損耗較大;技術(shù)成熟,廣泛用于氫氣分銷,但運輸成本高,主要用于200公里以內(nèi)的短距離應(yīng)用場景。(2)低溫液氫運輸,適合長距離、大規(guī)模運輸,但對儲罐材料和絕熱技術(shù)要求高,液化成本約占低溫液態(tài)運輸成本的70%;主要應(yīng)用于航空航天和液氫加氫站,民用市場處于起步階段。(3)管道運輸,是最經(jīng)濟的大規(guī)模、長距離輸送方式,包括純氫管道、天然氣摻氫管道和油氣管道改造為輸氫管道等。全球部分國家已有成熟輸氫管網(wǎng)。(4)有機液體運輸,可利用現(xiàn)有石化管網(wǎng),避免了高壓低溫限制,目前已實現(xiàn)工程應(yīng)用,但效率較低、成本較高,技術(shù)層面還需進一步突破。(5)固態(tài)金屬運輸,安全性和放氫純度高,但儲氫密度低、材料成本高,處于實驗階段[3]。目前全球氫能貿(mào)易量小,多為小規(guī)模鄰國運氫氣運輸方式優(yōu)點缺點應(yīng)用高壓氣態(tài)運輸適合近距離、小容量輸送成本較高產(chǎn)業(yè)較為成熟低溫液氫運輸適合遠距離、大容量液化能耗大,容器要求高,成本高航空航天和液氫加氫站管道運輸成本低、能耗小,適合大規(guī)模、長距離一次性投入大純氫管道運輸在部分國家/地區(qū)有營運有機液體運輸常溫常壓下液態(tài),適合大規(guī)模、長距離成本高,效率低,催化劑不穩(wěn)定有工程應(yīng)用固態(tài)金屬運輸比較安全,可多種運輸工具輸送儲氫容器要求高試驗階段121213中國可持續(xù)航運燃料發(fā)展報告20253.3.1氫燃料動力船舶設(shè)計建造中國、美國、日本、歐盟等國家/組織正在積3.3.1氫燃料動力船舶設(shè)計建造中國、美國、日本、歐盟等國家/組織正在積極開展氫能船舶示范應(yīng)用,包括旅游船、渡船、海上工程船等。其中歐盟氫燃料船舶發(fā)展較早,目前已有10余艘營運船;中國近幾年在氫燃料船舶方面得到了快速發(fā)展,公務(wù)船、海上交通艇、集裝箱船、港口作業(yè)船等船型都有應(yīng)用,但整體船隊規(guī)模較小。其他國家如美國、日本、韓國、加拿大等國家均有試點示范船。當(dāng)前氫燃料船舶的動力型式包括氫燃料電池和氫內(nèi)燃機,其中氫燃料電池動力型式技術(shù)相對更成熟,商業(yè)化程度較高,應(yīng)用前景更明朗。目前,氫能動力船舶大多僅限于在內(nèi)河或近海區(qū)域航行,主要原因為儲氫的能量密度較低,導(dǎo)致續(xù)航里程受限,同時燃料電池的功率較小,僅能滿足小型船舶需求。為了拓展氫能應(yīng)用船舶類型和場景,未來需要突破高能量密度儲氫、大功率/長壽命/高能效燃料電池和智能化能量管理策略等技術(shù)。3.3.2氫燃料動力船關(guān)鍵設(shè)備配套儲氫裝置方面,當(dāng)前船舶多采用高壓儲氫3.2.2港口儲存加注全球超過100個港口正在推進氫能項目,這些氫能項目主要分布于歐洲、北美和東亞。歐盟計劃到2030年實現(xiàn)每年1000萬噸氫的進口與本地生產(chǎn),支持工業(yè)和航運業(yè)脫碳。多個港口正開發(fā)氫氣進口終端、多模式加注站和分配管網(wǎng),如荷蘭的艾默伊登港、鹿特丹港,比利時安特衛(wèi)普港,英國Unitrove氫加注設(shè)施,以及德國黑爾戈蘭島和挪威Hellesylt氫能中心。挪威為世界首艘液氫動力渡輪“Hydra”建立槽車液氫加注設(shè)施。東亞地區(qū),日本和韓國加速港口布局液氫和高壓氫氣加注設(shè)施,支持氫動力船舶及燃料電池車輛發(fā)展。中國已有多艘試點船舶實現(xiàn)高壓氫氣加注。在低碳政策推動下,美國加州等地正加速建設(shè)港口液氫接收與分配設(shè)施,支持氫能應(yīng)用發(fā)展。液氫動力豪華游艇“Breakthrough”已開展液氫槽車加注試點。和尼古拉等領(lǐng)先制造商正在推進氫燃料電池汽車技術(shù),中國正在建設(shè)多個燃料電池汽車城市群,推動氫能在汽車領(lǐng)氫氣是工業(yè)過程中有前景的化石燃料替代解決方案。瑞典SSAB和安賽樂米塔爾等公司正在測試基于氫的鋼鐵生瓶。液氫儲氫密度更高,儲罐的制造及應(yīng)用也相對成熟,日本在全球首艘液氫運輸船上配備了1個1250方的真空絕熱型液氫罐。此外,可移動式罐箱因其方便靈活的優(yōu)勢,未來可能在高壓儲氫和液態(tài)儲氫中得到應(yīng)用。金屬氫化物儲氫體積儲氫密度大,在潛艇中已有應(yīng)用。瓶。液氫儲氫密度更高,儲罐的制造及應(yīng)用也相對成熟,日本在全球首艘液氫運輸船上配備了1個1250方的真空絕熱型液氫罐。此外,可移動式罐箱因其方便靈活的優(yōu)勢,未來可能在高壓儲氫和液態(tài)儲氫中得到應(yīng)用。金屬氫化物儲氫體積儲氫密度大,在潛艇中已有應(yīng)用。氫燃料電池方面,美國、英國、德國、韓國、日本等多國不斷發(fā)展船用燃料電池技術(shù)。中國超過400家零部件企業(yè)實現(xiàn)燃料電池裝車配套。氫內(nèi)燃機方面,全球多家企業(yè)正積極進行研發(fā)。BeHydro公司研發(fā)了2.7MW四沖程船用氫雙燃料發(fā)動機,EVERLLENCE成功實現(xiàn)了50cm缸徑的大型船用二沖程發(fā)動機的氫燃燒運行試驗。中國一汽、廣汽、玉柴等正在開展車用氫內(nèi)燃機研究,部分機型已成功點火。除船舶領(lǐng)域外,汽車、航空等交通、工業(yè)、能源是氫能應(yīng)用的主要領(lǐng)域,建筑、發(fā)電等領(lǐng)域正在探索氫能的應(yīng)用。氫燃料電池汽車提供零排放替代解決方案,尤其是對于長途卡車、公共汽車和鐵路。豐田、現(xiàn)代能源領(lǐng)域,氫可以作為儲能載體進行長周期、大規(guī)模的綠電能源儲存,基于“電-氫-電”轉(zhuǎn)換過程實現(xiàn)電能儲存,起到削峰填谷的作用。綠氫主要通過可再生能源電解水技術(shù)制備,包括ALK、PEM等多種技術(shù)路線。目前ALK技術(shù)成熟且商業(yè)化程度高,PEM處于商業(yè)化前期,其他技術(shù)仍處于示范階段。氫儲運面臨密度低、液化難、安全性要求高等挑戰(zhàn),目前以高壓氣態(tài)、低溫液氫及管道運輸為主要方式,全球港口正加速布局氫能基礎(chǔ)設(shè)施。應(yīng)用方面,氫能已在船舶、汽車、工業(yè)及能源領(lǐng)域逐步推廣,氫燃料電池船舶在內(nèi)河與近海試點運行,交通與工業(yè)領(lǐng)域逐步替代化石燃料。然而,氫能商業(yè)化仍受成本、技術(shù)成熟度及基礎(chǔ)設(shè)施限制,需通過政策支持、技術(shù)創(chuàng)新與規(guī)?;瘧?yīng)用進一步突破。未來,隨著電解槽成本下降、儲運技術(shù)優(yōu)化及多領(lǐng)域應(yīng)用拓展,氫能有望成為全球能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵支撐。141415中國可持續(xù)航運燃料發(fā)展報告20254.1.1工藝路線目前,綠色甲烷根據(jù)來源方式不同主要分為2類:生物質(zhì)甲烷和電合成甲烷。生物質(zhì)甲烷制備分熱化學(xué)法和生物化學(xué)法,熱化學(xué)法主要由生物質(zhì)預(yù)處理、氣化、凈化與調(diào)整、甲烷化和氣體提質(zhì)5個步驟組成,其中催化劑的開發(fā)是甲烷化過程的重點。生物化學(xué)方法目前應(yīng)用更廣,主要通過水解、酸化、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷四個階段的厭氧消化技術(shù)獲得沼氣。電合成甲烷是通過可再生電力電解水獲得的反應(yīng)制備得到。電合成甲烷具備規(guī)模化生產(chǎn)條件,4.1.2產(chǎn)能分布根據(jù)IEA《沼氣和生物甲烷2025》報告[4],2023年全球沼氣和生物甲烷的總產(chǎn)量約500億方,其中20%的沼氣被提純?yōu)樯锛淄椋?023年生物甲烷產(chǎn)量約為80億方,主要集中在歐盟和北美。歐洲是全球最大沼氣生產(chǎn)地區(qū),2023年占全球產(chǎn)量的近一半,生物甲烷年產(chǎn)量超4.5億方,其中德國產(chǎn)量最高,占歐洲總產(chǎn)量的40%;中國每年生產(chǎn)約10億方沼氣;2023年美國沼氣產(chǎn)量約為60億方,其中生物甲烷產(chǎn)量為30億方。4.1.3成本價格根據(jù)IEA《沼氣和生物甲烷2025》報告[4],歐洲地區(qū)生物甲烷生產(chǎn)平均成本約為1210美元/t,印度地區(qū)約770美元/t,中國及東南亞地區(qū)約715美元/t,南美地區(qū)約1265美元/t,北美地區(qū)約990美元/t,非洲地區(qū)約1320美元/t。4.2.1運輸陸上運輸方面,天然氣可通過管道、槽車、罐式集裝箱和氣瓶等各種載運工具進行輸送。對于陸上長距離運輸,主要通過天然氣管道。2025年全球在役天然氣輸送管道總里程超150萬公里。對于中短途運輸,可通過高壓氣瓶、低溫液體槽車或罐式集裝箱進行運輸。水路運輸方面,截至2025年3月,全球LNG運輸船總計820余艘(含訂單),主流船型為12-21萬4.2.2港口儲存加注根據(jù)克拉克森統(tǒng)計,截至2025年3月,全球已有201個港口具備LNG加注能力,另有約73個港口在建或規(guī)劃提供LNG加注服務(wù)。當(dāng)前LNG加注港口主要集中在歐洲,亞洲正快速發(fā)展。截至2025年3月,全球已有49艘LNG加注船投入運營,另有28艘LNG加注船舶手持訂單。單位:單位:TJ4.3.1天然氣燃料動力船舶設(shè)計建造截至2025年3月,全球共有LNG動力船約1340余艘,總數(shù)量在全球船隊占比約1.2%,總噸位占比約6.6%。LNG動力船舶手持訂單約1000艘,在全球船舶訂單中占比約15.1%,總噸位占比約38.3%。LNG仍是全球替代燃料動力船手持訂單中最多的替代燃料類型,總噸占比約72.3%。4.3.2天然氣燃料動力船關(guān)鍵設(shè)備配套全球范圍內(nèi)對于船用天然氣發(fā)動機的開發(fā)已歷經(jīng)20年,主要包括雙燃料發(fā)動機(含高壓二沖程、低壓二沖程、低壓四沖程)、純氣體發(fā)動機(低壓四沖程)在內(nèi)的各種機型均有實船應(yīng)用,相應(yīng)的LNG供氣系統(tǒng)技術(shù)也在不斷完善。當(dāng)前船用天然氣發(fā)動機技術(shù)及產(chǎn)品已基本成熟,EVERLLENCE、WinGD等廠家正通過優(yōu)化燃燒室結(jié)構(gòu)、廢氣再循環(huán)、甲烷氧化催化、低負荷停缸運行等技術(shù)措施減少甲烷逃逸。綠色甲烷在其他終端應(yīng)用,主要場景如下:(1)作為天然氣的直接替代品并入現(xiàn)有的天然氣管網(wǎng),提供燃料和電力供應(yīng)。當(dāng)前并入管網(wǎng)是我國生物質(zhì)天然氣消納的主要方式,國內(nèi)部分石油公司正在開展生物甲烷開發(fā)利用的探索,芬蘭、丹麥、德國、希臘、中國等國家都已開展沼氣熱電聯(lián)產(chǎn)城鎮(zhèn)污水處理廠低碳處理項目,實現(xiàn)污水處理和資源再利用。(2)作為重型貨車的清潔燃料。2023年Tarmac公司在英國建筑材料行業(yè)領(lǐng)域中首次嘗試重型貨車使用生物甲烷燃料,測定行駛范圍以期實現(xiàn)近零排放;日本也在2024年推出世界上第一臺生物甲烷發(fā)動機。年,全球沼氣和生物甲烷的應(yīng)用領(lǐng)域如圖4.4所示。目前,生物質(zhì)甲烷制備較為成熟,電合成甲烷具備規(guī)?;a(chǎn)條件,但技術(shù)尚不成熟。得益于現(xiàn)有成熟的運輸載具、儲存/加注基礎(chǔ)設(shè)施和配套產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng),甲烷燃料仍是全球替代燃料動力船隊數(shù)量(包括已建和訂單)中應(yīng)用最多的替代燃料類型。除作為船上燃料應(yīng)用外,綠色甲烷在現(xiàn)有天然氣管161617中國可持續(xù)航運燃料發(fā)展報告2025減,工業(yè)廢氣捕集CO減,工業(yè)廢氣捕集CO2合成甲醇或可成為更有前景的電合成甲醇制備路徑。5.1.2產(chǎn)能分布根據(jù)全球甲醇協(xié)會和Genasolutions統(tǒng)計數(shù)據(jù),截至2025年4月,全球已有220個綠色甲醇項目,到2030年已宣布的預(yù)計總產(chǎn)能為3710萬噸,其中電合成甲醇的預(yù)計總產(chǎn)能為2060萬噸,生物質(zhì)甲醇總產(chǎn)能為1650萬噸,主要集中在歐洲、北美和東亞等地區(qū)[7]。5.1.3成本價格綠色甲醇的出廠價格主要受原料價格、電力成本、生產(chǎn)工藝等因素影響。參考IRENA數(shù)據(jù)[7]:約在327-764美元/t之間,其中原料成本占據(jù)主要比(2)電合成甲醇:成本主要受制于綠氫成本5.1.1技術(shù)路線目前綠色甲醇主要可通過生物質(zhì)制備和電合成兩種路徑獲取。生物質(zhì)甲醇制備一般采用生物質(zhì)氣化合成途徑,將生物質(zhì)氣化形成富碳合成氣,再經(jīng)氣體重整合成甲醇。當(dāng)前市場除技術(shù)成熟的生物質(zhì)氣化合成項目外,也存在部分生物質(zhì)耦合綠氫項目,通過綠電制取綠氫后補充至合成氣。電合成甲醇一般通過電解水制氫與CO2合成,其中CO2需使用可再生CO2,即來自于生物質(zhì)能產(chǎn)生或從空氣捕集的CO2。生物質(zhì)能產(chǎn)生的CO2總量有限,從CO2含量極低的空氣直接捕集CO2成本也極高,而從CO2濃度相對較高的工業(yè)廢氣中捕集2難度更小,成本更低且能實現(xiàn)有效減排。若工業(yè)廢氣捕集碳能夠在燃料全生命周期排放中被核和捕集CO2成本。當(dāng)前,電合成甲醇的生產(chǎn)成本高達為820-1620美元/t,主要由昂貴的電解水設(shè)備投資和可再生電力成本所致,到2050年,成本將下5.2.1運輸甲醇燃料常溫下為液態(tài),對運輸要求不高,已有成熟完備的技術(shù)和操作要求體系。甲醇的運輸包括水運和陸運兩種路徑。水路運輸方面,全球甲醇運輸主要由中東輸送至東北亞、歐洲、北美等地。中國是全球最大的甲醇消費國,其次為歐洲、北美以及東南亞地區(qū),主要出口國為伊朗、沙特和阿曼等中東國家[8]。目前甲醇作為?;吩诖吧⒀b運輸方面已有較為成熟的經(jīng)驗,甲醇運輸船也是當(dāng)前較為常見的船型之一。陸上運輸方面,目前多為槽車運輸,部分固定路線可通過鐵路運輸,管道運輸技術(shù)和經(jīng)驗還相對匱乏,尚未形成運輸標準規(guī)范,大規(guī)模和長距離運輸還有待進一步發(fā)展。國際上管道運輸已有較遠距離的應(yīng)用,中國也在積極探索甲醇管道運輸?shù)目尚行浴?.2.2港口儲存加注工業(yè)上多用金屬儲罐存儲甲醇,甲醇儲罐有立式、臥式、圓柱形、球形、橢圓形、浮頂罐等。大型的甲醇儲罐多選用內(nèi)浮頂儲罐,單罐容積可達1-2萬方,最大儲量可達1.4萬噸。截至2025年3月,全球已有16個港口可提供船舶甲醇加注服務(wù),包括上海港、哥德堡港、阿姆斯特丹港、鹿特丹港、安特衛(wèi)普港、艾因蘇赫納港、塔林港&格丁尼亞港、新加坡港、蔚山港和休斯頓港等,另有21個港口正在建設(shè)或規(guī)劃甲醇加注能力。整體看來,以亞歐港口及墨西哥灣為依托的甲醇加注網(wǎng)絡(luò)圖正逐漸形成,這些將構(gòu)成全球甲醇動力船舶發(fā)展的燃料供應(yīng)節(jié)點。5.3.1甲醇燃料動力船舶設(shè)計建造情況截至2025年3月,全球共有甲醇動力船53艘,手持訂單306艘,其中大部分為集裝箱船,其余為干散貨船、油輪、化學(xué)品船、客滾船等船5.3.2甲醇燃料動力船關(guān)鍵設(shè)備現(xiàn)階段船舶應(yīng)用甲醇燃料的動力形式主要為發(fā)動機,少數(shù)采用燃料電池。二沖程發(fā)動機領(lǐng)域,主要由EVERLLENCE與WinGD主導(dǎo)市場。EVERLLENCE早在2012年推出適用于甲醇、乙醇燃料的ME-LGI低速機,成為全球首家甲醇燃料低速機供貨商,而后ME-LGI系列持續(xù)迭代,到2025年5月已交付全球最大功率甲醇雙燃料低速機,最大設(shè)計功率達64000kW,甲醇替代率約93%。WinGD近年來正在加速推進甲醇二沖程機的開發(fā)工作,2025年2月成功交付甲醇雙燃料二沖程發(fā)動機10X92DF-M-1.0。四沖程發(fā)動機領(lǐng)域,瓦錫蘭、淄柴、中船動力、濰柴動力已具備商業(yè)化能力,EVERLLENCE、Rolls-Royce、Caterpillar等公司正在積極研制。除發(fā)動機外,甲醇燃料電池也受到部分企業(yè)關(guān)注。2021年,中國企業(yè)研制的高溫甲醇燃料電池動力游船“嘉鴻01”首航成功。此外,上海博氫新能源科技、丹麥BlueWorldTechnologies等公司也在進行甲醇燃料電池技術(shù)的研究。但單一燃料的電池動力系統(tǒng)對能量傳遞響應(yīng)速度較慢,難以滿足船舶變工況需求,同時燃料電池還沒有突破兆瓦級功率,現(xiàn)階段僅適用于小型船舶。中國可持續(xù)航運燃料發(fā)展報告2025(4)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。甲醇可以作為農(nóng)藥的溶劑(4)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。甲醇可以作為農(nóng)藥的溶劑,提高農(nóng)藥的滲透性和效果。甲醇還可以用于制備各種綠色肥料,如有機肥、復(fù)合肥等。綠色甲醇具備產(chǎn)業(yè)鏈成熟、儲運方便和全生命周期減排效果顯著等突出優(yōu)勢。生物質(zhì)和電合成甲醇技術(shù)已趨成熟,產(chǎn)能不斷擴大有望推動成本下降。現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施兼容性好,全球加注網(wǎng)絡(luò)正加速形成。甲醇動力船舶訂單快速增長,動力裝置已基本具備商業(yè)化條件。此外,甲醇還是重要的氫能載體和化工等領(lǐng)域的關(guān)鍵原料,具有廣闊的應(yīng)用前景。甲醇作為一種多功能化學(xué)品,廣泛用于能源、化工、醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域:(1)能源領(lǐng)域。通過將上游的綠氫與可再生二氧化碳或捕集的二氧化碳合成甲醇,再利用現(xiàn)有的甲醇儲運體系,可以有效解決氫能儲運技術(shù)不成熟的問題。(2)化工領(lǐng)域。甲醇是重要的有機化工原料,廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)烯烴、二甲醚、醋酸、合成橡膠等有機化工產(chǎn)品。(3)醫(yī)藥領(lǐng)域。甲醇可作為有機合成溶劑,在制備藥物時起催化作用,促進藥物合成。此外,甲醇還可以用于制備各種醫(yī)藥中間體。1818196.1.1工藝路線綠氨的生產(chǎn)基本采用傳統(tǒng)合成氨的哈伯-博世法,將綠氫與空氣分離的N2在高溫高壓及催化劑的作用下通過電化學(xué)反應(yīng)合成,與化石氨相比,僅需用綠氫取代化石來源的氫。工藝比較成熟,未來技術(shù)突破主要在催化劑材料研發(fā)、降低反應(yīng)條件、提高產(chǎn)率等方面。6.1.2產(chǎn)能分布截至2025年3月,全球綠氨投產(chǎn)產(chǎn)能很少。2021年,全球首個綠氨工廠在丹麥投產(chǎn),產(chǎn)能為5000噸/年。2024年,挪威雅苒公司Porsgrun工廠投產(chǎn),產(chǎn)能為2萬噸/年。遠景能源綠色氫氨項目宣布一期工程投產(chǎn),并開展了千噸級的試生產(chǎn)。根據(jù)國際可再生能源署(IRENA)統(tǒng)計[9],當(dāng)前全球規(guī)劃綠氨產(chǎn)能到2030年將達1500萬噸,到2040年將達7100萬噸,主要分布在澳大利亞、毛里塔尼亞(非洲)和阿曼(中東)等區(qū)域。6.1.3成本價格根據(jù)IRENA預(yù)測[11],當(dāng)前全球綠氨成本約720-其中綠氫成本占綠氨成本的90%以上。6.2.1運輸當(dāng)前全球合成氨約90%在產(chǎn)地直接作為原料消耗,每年僅2500-3000萬噸氨通過公路、火車、船舶和管道運輸,其中1800-2000萬噸氨通過船舶運輸[11]。船舶運輸方面,根據(jù)克拉克森統(tǒng)計,截至2023年底,全球范圍內(nèi)可運輸液氨的船舶有498艘,考慮船舶一年往返多航次,現(xiàn)階段液氨海上運力相對充足。此外還有1600余艘LPG運輸船,總噸位超3000萬噸,通常兼容液氨運輸。管道運輸方面,全球氨運輸管道集中在美氨氨中國可持續(xù)航運燃料發(fā)展報告2025本已制定《2021-2050日本氨燃料路線圖》,提出2025年前火電廠完成20%摻氨的示范驗證。中國于2024年7月發(fā)布《煤電低碳化改造建設(shè)行動方案(2024-2027年)》,提出火電廠通過生物質(zhì)摻燒、綠氨摻燒、碳捕集與封存進行改造。韓國、馬來西亞、新加坡、印度尼西亞和印度等國也在進行摻氨燃燒發(fā)電的研究和實踐,當(dāng)前摻氨燃燒發(fā)電已具備商用條件,發(fā)展前景較好。綠氨具備制備技術(shù)成熟、本已制定《2021-2050日本氨燃料路線圖》,提出2025年前火電廠完成20%摻氨的示范驗證。中國于2024年7月發(fā)布《煤電低碳化改造建設(shè)行動方案(2024-2027年)》,提出火電廠通過生物質(zhì)摻燒、綠氨摻燒、碳捕集與封存進行改造。韓國、馬來西亞、新加坡、印度尼西亞和印度等國也在進行摻氨燃燒發(fā)電的研究和實踐,當(dāng)前摻氨燃燒發(fā)電已具備商用條件,發(fā)展前景較好。綠氨具備制備技術(shù)成熟、儲運條件好和減排效果顯著等優(yōu)勢。其中哈伯博世法合成氨制備技術(shù)成熟,未來綠氨產(chǎn)能擴大也有望推動成本下降。規(guī)?;\輸主要通過船舶和管道,船舶運力充足,運輸管道僅在部分區(qū)域有規(guī)?;ㄔO(shè)。港口儲存能力尚有不足,加注還處于初期的試點階段。實船應(yīng)用較少,動力裝置整體處于研制階段,有小規(guī)模的市場訂單,但增速較慢。除作為航運燃料外,綠氨還在發(fā)電等行業(yè)有應(yīng)用需求,航運獲取綠氨燃料可能面臨競爭。除發(fā)動機外,部分企業(yè)也在開展氨燃料電池的研究,但整體發(fā)展落后于發(fā)動機,當(dāng)前技術(shù)水平還難以支撐實船應(yīng)用。全球約80%的合成氨用于農(nóng)業(yè),其余多用于工業(yè)和化工生產(chǎn),包括空調(diào)制冷、塑料紡織品、炸藥生產(chǎn)、廢液處理、藥品生產(chǎn)等。相關(guān)行業(yè)也在積極探索新用途,未來綠氨在儲氫載體、清潔動力燃料、清潔電力燃料等新場景中擁有較好前景。氨是較理想的儲氫載體。氨更易液化,同體積液氨儲氫比液氫多60%,工業(yè)生產(chǎn)、技術(shù)體系、儲運設(shè)施也更完備[13]。智利、中東、澳大利亞等可再生資源豐富的地區(qū)已有規(guī)劃,利用風(fēng)光發(fā)電制氫,再通過液氨運輸船運輸?shù)綒W美、日本等市場。到2040年,發(fā)達經(jīng)濟體中43%的燃煤和燃氣電廠仍有使用壽命,發(fā)電行業(yè)減排壓力巨大。日時需考慮毒性區(qū)域?qū)е碌牟贾秒y題,也要關(guān)注氨泄漏后的毒性防護和氨排放處理等的設(shè)計。截至2025年3月,全球已有3艘氨燃料動力船和41艘訂單。2022年,澳大利亞在1艘海洋工程船上完成了全球首次柴油混燃改造,而后在2024年,中國和日本各有1艘氨燃料動力試點拖輪交付。整體而言,當(dāng)前氨燃料動力實船較少,但全球已有多家企業(yè)具備氨燃料動力船舶設(shè)計能力和經(jīng)驗,也有眾多船廠開展氨動力船建造。6.3.2氨燃料動力船關(guān)鍵設(shè)備配套氨燃料可燃下限較高,可燃范圍窄,點火能量較高,其發(fā)動機研制在點火、燃燒控制等方面存在難度。此外發(fā)動機燃燒排放的NOx和N2O等氮氧化物的處理也需特別考慮。當(dāng)前各廠家正在積極研制船用氨燃料發(fā)動機,2025年預(yù)計能取得關(guān)鍵突破,支撐首批氨動力船的試點應(yīng)用。四沖程機方面,瓦錫蘭、日本IHI、中船動力院、中船711等均有機型在研,功率多在2000kW左右,其中日本IHI的首臺氨發(fā)動機已在拖船“魁號”上應(yīng)用,瓦錫蘭W25機型已研制完成,還有待于進一步實船驗證。二沖程機方面,WinGD和EVERLLENCE已投入重點研發(fā),WinGD首款氨燃料機型X52DF-A和EVERLLENCE首款氨燃料機型7S60均在測試,預(yù)計可在2025年完成研制。6.2.2港口儲存加注截至2022年,全球120余個港口可大規(guī)模處理氨,儲氨能力多在1.5-6萬噸之間,少量大型港口可儲氨超10萬噸。全球進出口碼頭儲氨能力近500萬噸[11]。2024年新加坡港成功完成了全球首次氨燃料加注,實現(xiàn)了氨動力船“FortescueGreenPioneer”的燃料加注;2024年7月,日本郵船在橫濱港完成了全球首艘氨燃料拖輪“魁號”的首次燃料加注;2024年12月,大連中遠海運重工完成了中國首艘氨燃料拖輪“遠拖一”的首次燃料加注;2025年4月,鹿特丹港實現(xiàn)了兩船間的液氨轉(zhuǎn)運。整體而言,氨作為船舶燃料的加注尚處于初期,盡管已有成功案例,但廣泛應(yīng)用仍需克服安全、技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施等方面的挑戰(zhàn)。6.3.1氨燃料動力船舶設(shè)計建造氨燃料是液化氣體,其船舶燃料圍護系統(tǒng)的設(shè)計建造與氨運輸船貨物系統(tǒng)類似,供應(yīng)系統(tǒng)等與LNG燃料船類似?;诎钡亩拘?,氨動力船設(shè)計2021222223中國可持續(xù)航運燃料發(fā)展報告2025和無污染排放,能產(chǎn)生高價值副產(chǎn)品。但生物酶易失活、壽命短、成本高嚴重阻礙其工業(yè)化。(3)和無污染排放,能產(chǎn)生高價值副產(chǎn)品。但生物酶易失活、壽命短、成本高嚴重阻礙其工業(yè)化。(3)超臨界法,是一種無催化劑的酯交換制備方法,反應(yīng)快、無需催化劑、原料適應(yīng)性強,但能耗和設(shè)備要求較高,大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)面臨挑戰(zhàn)。(4)加氫法,直接以各種動植物油為原料,在催化劑存在條件下進行加氫飽和、加氫脫氧、脫羧基以及加氫異構(gòu)化反應(yīng)來制備生物燃油。7.1.2產(chǎn)能分布2023年,全球生物柴油總產(chǎn)量達到5600萬噸,7.1.1技術(shù)路線生物燃油系指衍生自生物質(zhì)的燃油,包括但不限于脂肪酸甲酯(FAME)、加氫處理的植物油(HVO)和直接植物油(SVO)等[12]。生物燃油制備的主要技術(shù)路線分為以下幾種:(1)酸堿催化法,是目前研究最為成熟的技術(shù),其基本原理是利用酸堿催化劑催化經(jīng)過處理的動植物油脂與甲醇等發(fā)生酯化或轉(zhuǎn)酯化反應(yīng),從而生成低分子量的脂肪酸甲酯(生物柴油)和甘油。(2)生物酶法,反應(yīng)條件溫和、后處理簡單歐盟以1422萬噸的產(chǎn)量居全球首位,占比25%;美國、印度尼西亞、巴西等國家緊隨其后,中國生物7.1.3成本價格現(xiàn)階段,航運業(yè)對于生物燃油的應(yīng)用主要通過摻混形式進行,常見摻混比例包括B24(以體積比摻混為24%的混合生物燃油)、B30等,混合生物燃油的減排潛力會隨著摻混比例變化而變化。目前不同燃料來源、供應(yīng)港口的生物燃油價格樞紐直布羅陀和阿爾赫西拉斯的B24為766美元/t。7.2.1運輸生物燃油性質(zhì)與傳統(tǒng)燃油接近,可適用于絕大部分現(xiàn)有燃油運輸工具。目前生物燃油主要通過船舶從亞洲和拉丁美洲出口運輸至歐洲和北美,歐美地區(qū)是全球最大的生物燃油消費地,其80%以上的生物燃油原料依賴船舶運輸進口[16]。當(dāng)前全球范圍內(nèi)適用于B25以上混合生物燃油的化學(xué)品船還相對較少,對于生物燃油的運輸有一定影響。242425中國可持續(xù)航運燃料發(fā)展報告2025發(fā)動機、燃料供應(yīng)系統(tǒng)和燃料存儲進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整或改裝,總體來說,相較于石化燃油,應(yīng)用生物燃油的船舶無需增加配套的關(guān)鍵設(shè)備,但相關(guān)的配套設(shè)備應(yīng)對其燃料特性差異帶來的安全性和排放符合性等給予重點關(guān)注,尤其是B30以上生物燃油的NO7.2.2港口儲存加注全球生物燃油港口加注發(fā)展迅速,其中鹿特丹7.2.2港口儲存加注全球生物燃油港口加注發(fā)展迅速,其中鹿特丹港與新加坡港已形成規(guī)?;\營。2024年,鹿特丹港實現(xiàn)75萬噸B30生物燃油加注量,而新加坡港以88萬噸B24的加注量躍居全球第一[17]。新加坡海事及港務(wù)管理局(MPA)于2025年3月批準B30生物船用燃油加注,隨后IMO在4月的MEPC83屆會議上也批準了該摻混加注比例。截至2025年5月,全球范圍內(nèi)已有鹿特丹、新加坡等20余個港口開展生物燃油加注業(yè)務(wù)。中國已有10余個港口先后實現(xiàn)生物燃油加注作業(yè)。中國《可再生能源法》明確國家鼓勵生產(chǎn)和利用生物液體燃料,《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》也要求大力發(fā)展生物柴油等燃料。在政策的引導(dǎo)下,生物燃油除在航運業(yè)得到應(yīng)用以外,在其他交通領(lǐng)域也得到了積極推廣和應(yīng)用。在航空領(lǐng)域,國家發(fā)展改革委、中國民用航空局在北京啟動可持續(xù)航空燃料(簡稱“SAF”)應(yīng)用試點。在車用交通方面,北京正式啟動烴基生物燃油閉環(huán)推廣應(yīng)用試點,試點首批采用B10生物燃油。隨著生物燃油在航空和車用等場景的推廣使用,可能會使航運業(yè)使用生物燃油過程中本已存在的供應(yīng)受限和燃油成本較高的問題更加突出。7.3.1生物燃油燃料動力船舶設(shè)計建造生物燃油船上應(yīng)用主要采用FAME和HVO生物燃油船上應(yīng)用主要采用FAME和HVO兩類,可與現(xiàn)有燃料艙、發(fā)動機、燃油供應(yīng)系統(tǒng)等“無縫”連接。生物燃油燃料船舶在燃料艙布置、機艙設(shè)計、機械通風(fēng)、燃料加注、消防、監(jiān)測和控制等方面基本沒有額外風(fēng)險,僅在材料、燃料儲存等方面存在一定差異。7.3.2生物燃油燃料動力船關(guān)鍵設(shè)備配套生物燃油作為即用型燃料適用于大部分常規(guī)燃油船,但船舶應(yīng)用不同種類的生物燃油時需考慮對生物燃油制備技術(shù)多樣且成熟,市場主流技術(shù)為酸堿催化法,產(chǎn)能主要分布在歐盟和美國,成本受地區(qū)及摻混比例等因素影響較大。儲運環(huán)節(jié)可依托現(xiàn)有燃油基礎(chǔ)設(shè)施,全球加注網(wǎng)絡(luò)正逐步完善。船舶應(yīng)用具備良好兼容性,無需改造設(shè)備,但需關(guān)注高比例摻混對排放合規(guī)與發(fā)動機適應(yīng)性的潛在影響。隨著航空和道路交通領(lǐng)域政策推動需求增長,生物燃油可能面臨多行業(yè)資源競爭。8.1.1制備國內(nèi)氫制備以堿性電解水(ALK)制氫、PEM制氫和SOEC制氫為主,其中ALK制氫占比達到95%以上。截至2024年底,全國規(guī)劃建設(shè)綠氫項目超600個,建成產(chǎn)能約12.5萬噸/年,主要在華北和西北地區(qū),約占總產(chǎn)能45%和44%。目前,國內(nèi)煤制氫成本低于11元/工業(yè)副產(chǎn)氫成本在13-23元/kg。當(dāng)前光伏、陸上風(fēng)電和海上風(fēng)電制氫[18]。隨著電解槽和綠電成本降低,預(yù)計2030年部分地區(qū)電解水制氫成本可達到與化石氫形成競爭的水平。評價,中國氫能聯(lián)盟發(fā)布團體標準T/CAB0078-2020《低碳氫、清潔氫與可再生能源氫的標準與評價》,提出低碳氫排放量不超過14.51kgCO2eq/kg,清潔氫和可再生能源氫排放量不超過4.9kgCO2eq/kg。當(dāng)前中國煤制氫和天然氣制氫過程中碳排放分別為9-11kgCO2eq/kg和5-10kgCO2eq/kg,焦爐煤氣制氫過程碳排放為5-15kgCO2eq/kg,綠電電解水制氫碳排放可低至2626

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