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日本三大巨头摩拳擦掌!氨燃料发动机研制谁将赢得头彩?

2023-05-18 17:19:13
来源:中国船检 编辑: 国际船舶网 我有话要说

近日,由日本邮船(NYK)、日本IHI电力系统公司(IHI Power Systems)、日本 Nihon船厂、日本发动机公司(Japan Engine Corporation)和日本船级社(ClassNK)组成的海事财团宣布,全球首台四冲程氨燃料发动机已经成功完成了一项针对氨燃料稳定燃烧的陆上试验,测试的混合燃料中的氨燃料占比达80%。

该试验是2021年10月启动的“搭载日本产氨燃料发动机的船舶商业化示范项目”,该项目是日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)绿色创新基金项目的一部分。

该示范项目将进行氨燃料动力拖船(A-Tug)以及氨燃料氨气运输船(AFAGC)的研发与运营,目标是在2030年以前推出氨燃料船舶。该项目预计总投资123亿日元,其中84亿日元由NEDO支持。

氨燃料动力拖船:几家企业将联合攻克提高氨混合燃料燃烧率的难关,通过使用尽量少的燃料,以达到80%或以上的燃烧率。根据规划,该型拖船将于2024年交付。

氨燃料氨气运输船:该项目旨在使主发动机的氨气混合燃料燃烧率达95%,辅机的氨气混合燃料燃烧率达80%或以上。根据规划,该船预计于2026年交付。

本次试验在确保安全的同时,将混合燃料中氨的比例提高到80%,并对废气后处理装置和燃料供应系统等进行了测试。这次试验也是首次成功实现这些系统的稳定集成运行。与此同时,该实验还证实了一氧化二氮(N2O)和未燃烧氨的排放量几乎为零,所有示范设备在运行期间和关闭后都没有出现氨泄漏。

本次测试之前的2023年4月,IHI电力系统公司在其位于群马县的Ota工厂开展了280毫米口径四冲程氨燃料船用发动机的运行测试,该发动机用于沿海船舶的主机。

接下来,在进一步的陆上测试后,发动机将安装在A-Tug上,预计将在2024年6月完成。此外,该项目还计划开发用于远洋船舶的250毫米缸径辅助发动机,该辅助发动机将安装在氨燃料氨气运输船上,计划于2026年10月交付。

发动机作为船舶动力核心装备,其发展将直接关乎氨燃料作为船舶燃料的应用与发展。全球海事论坛(GMF)最新发布的“绿色氨推动西澳大利亚-东亚之间铁矿石运输航线脱碳”可行性报告指出,仅西澳大利亚-东亚铁矿石一条绿色航运走廊上的绿色船舶数量,到2050年都将扩大到364艘。报告还指出,氨动力船将在2035-2040年出现最大增长。由此可见氨动力船舶的发展前景大好。目前,已有多家发动机制造商开始致力于氨燃料发动机的研发,未来,谁能优先推出产品并实现商用,谁就能抢占市场先机!那么,除了日本外,目前的氨发动机发展情况如何呢?

瓦锡兰(Wartsila)

早在2017年,瓦锡兰便已完成了70%氨混合燃料发动机的测试,当时便提出目标2023年推出100%使用氨燃料的发动机。

2022年,瓦锡兰全新开始开发Wartsila 25中速四冲程发动机,这款发动机预计将成为瓦锡兰首款使用氨燃料运行的发动机。

温特图尔(WinGD)

2021年,WinGD对外宣布了其甲醇和氨燃料发动机开发时间表。该公司表示,其发动机产品将分别从2024年和2025年起能够使用氨燃料。

WinGD的多燃料解决方案将以其成熟的X系列柴油燃料发动机和X-DF双燃料发动机为基础,能够在其两种核心发动机系列中使用零碳或碳中和燃料(如氨和甲醇),将为船舶运营商在减少排放方面提供灵活性。

曼恩(MAN Energy Solutions)

2021年,曼恩对外宣布了其氨燃料发动机开发时间表。曼恩表示,具有燃料灵活性的二冲程氨气发动机预计将于2024年前在大型远洋船舶上实现商业化应用,随后公司还将推出改造方案,使现役船舶在2025年前可以使用氨燃料发动机。

为实现此目标,曼恩联合工业和研究机构的合作伙伴共同发起了“ AmmoniaMot”项目,旨在确定生产能够使用柴油和氨气运行的双燃料中速发动机所需的步骤。

值得一提的是,作为发动机行业的领军企业之一,曼恩公司曾推出一种ME-LGIP主机,该型主机是其研发的性能最接近氨燃料发动机的主机,仅需将氨的进气压力提升至6000万Pa,并达到1.3亿Pa的点火油喷油压力,该发动机即可采用氨作为燃料。

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