又一全球首次！日本船企押注新能源船舶

在新一代零碳燃料的技術研發上，日本船企又一次跑在了前面。

3月7日，日本三井E&S宣布，與授權方MAN Energy Solutions一起，在其玉野工場內成功實現了口徑為50厘米的大型船用二沖程試驗發動機的氫氣燃燒運行，這在世界范圍內尚屬首次，為海事行業樹立了新的里程碑。

此次氫氣燃燒運行使用了2021財年三井E&S與大發柴油機株式會社共同入選的日本國土交通省“海事產業集約合作促進技術開發費補助金”項目的經費。在此次試驗中，三井E&S與MAN合作，將試驗用發動機4S50ME-T四個氣缸中的一個改裝為氫氣運行，基于LNG燃燒ME-GI發動機的設計。

與此同時，在試驗中所使用的氫氣來自三井E&S去年10月竣工的氫氣供應系統（液氫儲罐、氫氣壓縮機等）供應的高壓氫氣。該試驗發動機在100%負荷下成功進行了耦合操作，沒有出現氫氣泄漏等任何問題。

三井E&S指出，在這次應用氫燃料的100%發動機負荷運行中，公司成功地使用氫燃料覆蓋了相當于95%的熱值，氣缸壓力曲線與使用傳統燃料運行的其他三個氣缸的壓力曲線相當。該公司還確認，氫氣供應系統能夠穩定供應發動機所需的高壓氫氣。

三井E&S表示，這是世界上首次在缸徑為50厘米的大型船用二沖程發動機上成功進行氫燃燒運作，隨著燃燒試驗的成功，公司正穩步準備提供船用推進系統，為海運業的溫室氣體減排做出巨大貢獻。

三井E&S計劃通過開發氫燃料推進系統技術和氫供應基礎設施相關技術，掌握與下一代燃料氫的儲存、供應和利用相關的技術和訣竅，為實現低碳化社會做出貢獻。

為了在未來低碳/零碳船舶市場占據主導地位，日本海事產業和日本政府正在斥巨資研發氫燃料、氨燃料等下一代替代燃料，將其視為日本船舶行業在全球市場重新崛起的重要途徑。

去年5月，日本船企合作研發的世界首臺四沖程氨燃料發動機啟動陸上實驗，成功完成混燒比例80%的燃料氨穩定燃燒。這是2021年日本經濟產業省下轄的新能源產業技術綜合開發機構（NEDO）啟動的“新一代船舶”開發項目中，國產氨燃料發動機搭載船舶開發計劃的一部分。

該項目由日本郵船連同日本船廠（Nihon Shipyard）、日本發動機公司(J-ENG)、IHI原動機（IHI Power Systems）和日本船級社（NK）共同進行。按照計劃，合作伙伴在2024財年開發和運營一艘內航氨燃料拖船，并在2026財年開發運營氨燃料氨氣運輸船。

去年10月，日本郵船啟動了拖船“魁（Sakigake）”號的改裝工作，將這艘LNG動力拖船改裝為氨燃料，預計2024年6月完工交付，屆時該船也將成為全球第一艘商業運營的氨燃料船舶。今年2月，IHI原動機向日本郵船交付了全球首臺氨燃料動力發動機，用于船正在改裝的“魁”號上。

除了“魁”號的改裝之外，去年12月上述公司海簽訂了一艘40000立方米氨燃料液氨運輸船的建造合同，該船將由日本造船聯合（JMU）有明事業所建造，配備日本本土制造的發動機。這是全球首艘中型氨燃料液化氣運輸船（AFMGC），預計將于2026年11月完工交付。

該船主機將采用由日本發動機公司開發的氨雙燃料二沖程發動機，輔機采用IHI原動機開發的氨雙燃料四沖程發動機。主發動機實現氨燃料混合燃燒比例95%，為發電機提供動力的輔機中氨燃料混合燃燒比例至少為80%，全船溫室氣體減排率達到或超過80%。