EnglishTitle:ResearchReportontheNationalStandardi在全球氣候變暖和能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的背景下，國際海事組織(IMO)提出了2050年航運業(yè)溫室氣體減排50%的目標(biāo)，中國政府也作出了2030年碳達(dá)峰和2060年碳中和的莊嚴(yán)承諾。船舶發(fā)動機作為航運業(yè)的核心動力設(shè)備，其低碳化轉(zhuǎn)型已成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。傳統(tǒng)船用柴油機雖然具有熱效率高、功率范圍廣等優(yōu)點，但氮氧化物(NOX)、顆粒物(PM)和硫氧化物(SOX)排放問題突出，面臨嚴(yán)峻的環(huán)保挑戰(zhàn)。甲醇作為一種清潔、低碳的替代燃料，在常溫下為液態(tài)，具有儲運方便、成本較低、制備原料豐富等優(yōu)勢，特別是利用二氧化碳捕獲技術(shù)生產(chǎn)的"綠醇",可實現(xiàn)碳的循環(huán)利用，是船舶動力低碳轉(zhuǎn)型的重要路徑。本報告系統(tǒng)分析了船用甲醇燃料發(fā)動機立項的目的意義、適用范圍和主要技術(shù)內(nèi)容，旨在為相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的制定提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐，推動船舶動力的綠色、可持續(xù)發(fā)展。關(guān)鍵詞船用甲醇發(fā)動機；低碳燃料；排放控制；國家標(biāo)準(zhǔn)；碳中和Marinemethanolengine;Low1研究背景與立項必要性國際海事組織(IMO)在2018年提出了2050年全球航運業(yè)溫室氣體排放總量降低50%的戰(zhàn)略目標(biāo)。2020年9月，中國在第75屆聯(lián)合國大會上鄭重承諾，2030年前實現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年實現(xiàn)碳中和。船舶發(fā)動機作為航運業(yè)的主要動力裝置，其低碳燃料應(yīng)用已成為必然發(fā)展趨勢。近二十年來，柴油機在民用船舶動力裝置中的占比超過98.5%,雖然具有熱效率高、功率范圍廣(單機0.6-100000kW)、動力性好等優(yōu)點，但其氮氧化物(NOX)、顆粒物(PM)排放問題突出。根據(jù)《船舶和港口空氣污染防治研究項目》數(shù)據(jù)，僅內(nèi)河船舶柴油機的NOX年排放量就達(dá)81萬噸，PM約6.6萬噸，SOX約10萬為應(yīng)對排放挑戰(zhàn)，國際海事組織和中國均出臺了嚴(yán)格的排放法規(guī)，如GB15097-2016《船舶發(fā)動機排氣污染物排放限值及測量方法(中國第一、二階段)》。船舶柴油機需要通過技術(shù)升級或加裝后處理裝置來滿足要求，但現(xiàn)有技術(shù)路線存在投資大、管理維護(hù)成本高、技術(shù)難度大等問題。2甲醇燃料的優(yōu)勢與應(yīng)用前景相比液化天然氣(LNG),甲醇在常溫下為液態(tài)，具有成本低(均價約2500元/噸)、制備生產(chǎn)工藝簡單、運輸、加注、儲存更加方便等優(yōu)勢。在中國，甲醇的生產(chǎn)原料豐富，劣質(zhì)煤炭、天然氣、焦?fàn)t氣、生物質(zhì)甚至二氧化碳都可以作為原料。2018年國內(nèi)甲醇產(chǎn)量已達(dá)8432萬噸，其中煤制甲醇6236萬噸，為煤炭清潔利用特別值得注意的是，利用捕捉空氣中CO2制造甲醇的示范工程已取得成功，這種"綠醇"作為船舶動力燃料將是降低碳排放的最佳途徑。甲醇具有高的汽化潛熱、含氧元素和單個碳原子分子結(jié)構(gòu)，燃燒速度比汽油快一倍多，燃燒時無煙、無焰。雖然熱值不到柴油的50%,但參與燃燒做功時熱效率高。3標(biāo)準(zhǔn)制定的必要性與緊迫性目前，國內(nèi)船用甲醇燃料發(fā)動機已完成研制，并獲得大批量訂單。為規(guī)范統(tǒng)一船用甲醇燃料發(fā)動機的技術(shù)要求，使其設(shè)計、制造、驗收有據(jù)可依，保證船舶動力的質(zhì)量安全，制定船用甲醇燃料發(fā)動機國家標(biāo)準(zhǔn)非常必要和緊迫。本標(biāo)準(zhǔn)將規(guī)定船用甲醇燃料發(fā)動機的技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則和標(biāo)志、包裝、運輸、貯存等要求，適用于船用甲醇燃料發(fā)動機的設(shè)計、制造和驗收。通過標(biāo)準(zhǔn)化工作，將推動甲醇燃料發(fā)動機技術(shù)的規(guī)范化發(fā)展，促進(jìn)船舶動力行業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型。介紹修訂的企事業(yè)單位或標(biāo)委會中國船舶重工集團公司第七一一研究所作為本標(biāo)準(zhǔn)的主要起草單位，是我國船舶動力系統(tǒng)研發(fā)的骨干力量。該所長期從事船舶動力裝置的研究與開發(fā)，在低碳燃料發(fā)動機領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗。近年來，七一一所聯(lián)合國內(nèi)主要發(fā)動機制造企業(yè)、科研院所和高校，開展了船用甲醇燃料發(fā)動機的研制工作，成功開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的甲醇燃料發(fā)動機產(chǎn)品，并通過了實船示范驗證。該所還積極參與國際海事組織(IMO)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，為我國船舶動力技術(shù)的國際化提供了重要支撐。在此次標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，七一一所將充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，組織行業(yè)專家開展深入研究，確保標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性、先進(jìn)性和適用性。結(jié)論船用甲醇燃料發(fā)動機國家標(biāo)準(zhǔn)的制定，是應(yīng)對氣候變化、推動航運業(yè)低碳發(fā)展的重要舉措。通過規(guī)范甲醇燃料發(fā)動機的技術(shù)要求，將為行業(yè)發(fā)展提供技術(shù)依據(jù)，促進(jìn)甲醇燃料發(fā)動機的規(guī)模化應(yīng)用。未來，隨著碳中和目標(biāo)的推進(jìn)和綠色甲醇制備技術(shù)的成熟，甲醇燃料發(fā)動機在船舶動力系統(tǒng)中的占比將逐步提高。建議加快標(biāo)準(zhǔn)立項進(jìn)程，盡快形成完善的標(biāo)準(zhǔn)體系，同時加強國際交流與合作，推動中國標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)的接軌，為我國船舶工業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型和國際化發(fā)展提供有力支撐。2.GB15097