液氨運輸船,氣體運輸船家族新“常駐成員”

本刊記者 趙蕓

苗靜/中國船舶集團經(jīng)濟研究中心

今年9 月，全球液氨運輸船市場新訂單不斷。9 月5 日，中國船舶集團有限公司旗下江南造船（集團）有限責(zé)任公司獲新加坡船東太平洋航運（EPS）2 艘9.3 萬立方米超大型液氨運輸船（VLAC）訂單，該液氨運輸船是目前已實現(xiàn)接單的世界最大液氨運輸船，每艘造價超過1 億美元。9 月8 日，HD 韓國造船海洋又獲新加坡東太平洋航運和希臘船東Capital Maritime&Trading公司4 艘8.8 萬立方米液氨運輸船訂單，金額約4.66 億美元。

此外，在2023 年新加坡國際氣體技術(shù)展覽會（Gastech）期間，韓國三星重工開發(fā)的20 萬立方米超大型液氨運輸船也獲得了韓國船級社（KR）頒發(fā)的原則性認(rèn)可（AiP）證書，值得注意的是，該型船將使用氨作為動力燃料。

可以看出，液氨運輸船已經(jīng)成為氣體運輸船家族新“常駐成員”，世界各國都在積極推進船型開發(fā)和商業(yè)化應(yīng)用。未來，隨著減排要求的日益嚴(yán)苛和技術(shù)創(chuàng)新突破，未來氣體運輸船家族“常駐成員”有望繼續(xù)增員，如液氫運輸船、液化二氧化碳運輸船等。

船王看好氨燃料“賽道”

綠氨被認(rèn)為是最有希望實現(xiàn)零碳航運目標(biāo)的替代燃料之一。作為零碳能源，氨燃料能滿足更加嚴(yán)格的溫室氣體排放要求，可以使船舶滿足2050 年的終極減排目標(biāo)要求。

近年來，EPS 逐步擴張旗下超大型液化氣運輸船（VLGC）運力，包括VLAC 和超大型乙烷運輸船（VLEC）船隊。尤其是今年，這家船王重點展示了對氨在零碳燃料、化工和發(fā)電領(lǐng)域巨大需求的雄心。

2023 年年初，江南造船與EPS開展技術(shù)談判工作，并首次合作成功，5 月6 日，雙方簽署了4 艘全球最大的“93000 立方米VLAC”建造合同，這筆訂單也是中國造船業(yè)首筆VLAC 訂單。9 月5 號，在新加坡GasTech 展會上，EPS 向江南造船追加訂購了2 艘9.3 萬立方米VLAC。據(jù)了解，9.3 萬立方米VLAC 是江南造船自主研發(fā)設(shè)計的第四代VLGC 精品船型的衍生船型（Panda 93A）。該型船是目前世界上最大的液氨運輸船，不僅是綠氨長途運輸?shù)氖走x船型，而且可以滿載丙烷、丁烷等液化石油氣體（LPG）。盡管江南造船沒有披露具體船價，但此前有消息稱，這4 艘VLAC 每艘造價超過1 億美元，總價值4 億美元（約合人民幣27.59 億元），首制船預(yù)計將在2026 年年中交付。

據(jù)介紹，該型船總長230 米，型寬36.6 米，型深22.5 米，結(jié)構(gòu)吃水13 米。在該型船設(shè)計時，江南造船考慮到無水液氨較常規(guī)液化石油氣的密度大，對液艙設(shè)計作了特別加強，同時采用完全獨立自主研發(fā)的新一代低阻線型，使其在滿載、壓載和不同比重的液貨裝載工況下都能有出色、均衡的性能表現(xiàn)。該型船的機艙配置了成熟的LPG 雙燃料主機和軸帶發(fā)電機，以滿足現(xiàn)階段的碳排放要求。

據(jù)悉，江南造船致力推進綠色能源液化氣船型的研發(fā)設(shè)計，積極應(yīng)對能源轉(zhuǎn)型。目前，江南造船已掃清船舶設(shè)計上的障礙，率先獲得了英國勞氏船級社（LR）頒發(fā)的氨燃料就緒（Ammonia Ready）原則性認(rèn)可（AiP）證書。

江南造船負(fù)責(zé)人表示，江南第四代VLGC 的先進之處是設(shè)計理念的引領(lǐng)，VLGC 研制團隊發(fā)明的多項專利新技術(shù)、新工藝已經(jīng)應(yīng)用到該VLAC 上。新型液化氣艙的容積突破了9.3 萬立方米，為全球最大，是目前韓國、日本最新VLGC 無法企及的指標(biāo)，只需一次燃料加注即可實現(xiàn)全球航行。

在新加坡GasTech 展會上，EPS還與HD 韓國造船海洋簽訂了2 艘8.8萬立方米超大型液氨運輸船建造合同。這4 艘VLAC 將在HD 現(xiàn)代重工蔚山造船廠建造，預(yù)計在2027 年下半年之前交付。據(jù)悉，該型VLAC 將氨的裝船量從原來的86%提高到了98%，并計劃在今后完成氨燃料動力發(fā)動機的開發(fā)后，通過與船東協(xié)商，將其轉(zhuǎn)換為氨燃料動力船。

此次合同還包括2艘備選訂單，因此今后有望實現(xiàn)追加接單。值得一提的是，這4 艘VLAC 的單船造價約1.1644 億美元，再次刷新了VLAC、VLGC 的最高價格紀(jì)錄。英國克拉克松研究公司數(shù)據(jù)顯示，目前9.1 萬立方米VLGC 的市場價格為1.075 億美元。

HD 韓國造船海洋相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，與現(xiàn)有超大型氣體運輸船相比，此次簽約的VLAC 的氨運載能力從86%提高到98%，一旦氨燃料發(fā)動機完成研發(fā)并實現(xiàn)商業(yè)化，未來還可根據(jù)船東需求將其改裝為氨動力船舶，屆時其有望成為全球首批氨動力VLAC。目前，HD 現(xiàn)代重工正在與擁有大型發(fā)動機專利技術(shù)的曼恩能源解決方案和溫特圖爾發(fā)動機有限公司（WinGD）合作開發(fā)氨燃料大型發(fā)動機，產(chǎn)品計劃于2024 年面向市場。

此外，在新加坡GasTech 展會期間，EPS 還與青島北海船舶重工有限責(zé)任公司簽訂了3+3 艘氨燃料預(yù)留21 萬噸散貨船建造合同。該型船將配置氨燃料主機及2 個3000 立方米氨燃料C 型罐，確保未來可采用氨燃料實現(xiàn)“零碳”運營。該筆訂單也使得EPS 在此次會議期間訂購的新船達到7 艘。

各方追逐新產(chǎn)品“亮相”

面對日益嚴(yán)苛的法規(guī)要求，全球航運業(yè)的能源需求發(fā)生結(jié)構(gòu)性變化: 向低碳甚至零碳能源如甲烷、甲醇、氨和氫氣等轉(zhuǎn)型。結(jié)合燃料的燃燒特性和理化特征，從長期減排策略來看：相比于甲烷和甲醇等，氨在碳減排方面更具優(yōu)勢；相比于液氫，液氨更易儲存和運輸，且功率密度高于液氫。因此，氨成為了當(dāng)前備受業(yè)界關(guān)注和亟待應(yīng)用的新燃料。

目前，氨的大規(guī)模海上運輸由多用途LPG 運輸船進行。近年來，全球航運業(yè)積極開展關(guān)于液氨運輸船的探索，液罐設(shè)計也從8 萬立方米拓展到了9.8 萬立方米。今年7月21 日，中國船舶集團旗下滬東中華造船發(fā)布了該公司自主研發(fā)并擁有完全知識產(chǎn)權(quán)的中國首型9.8萬立方米液氨運輸船設(shè)計，美國船級社（ABS）、英國勞氏船級社（LR）、中國船級社（CCS）分別向滬東中華頒發(fā)了9.8 萬立方米液氨運輸船AiP 證書。

據(jù)介紹，該船總長230 米，型寬36.6 米，型深23.4 米，是同尺度船型中首款艙容達到9.8 萬立方米的“小霸王”。滬東中華為了確保運營過程中具有毒性的氨燃料不對船員的健康造成傷害，對氨燃料泄漏探測、輸送管路及供給系統(tǒng)、水噴淋吸收系統(tǒng)等進行了獨特的設(shè)計，力求為全球海事界提供兼容品種多、載貨能力強、安全可靠性高的液氨儲運方案。

業(yè)內(nèi)專家介紹，氨作為一種富氫化合物，其生產(chǎn)工藝有很多。其中，結(jié)合碳捕獲和儲存（carbon capture and storage，CCS）技 術(shù)，可以捕捉提煉過程中排放的二氧化碳，通過該種方式又可以制得氨，即藍氨。

考慮到這一特殊性，日本船廠在加強能源轉(zhuǎn)型業(yè)務(wù)的同時，開始積極探索氨/液化二氧化碳（LCO2）運輸船的開發(fā)和商業(yè)化。今年6 月29 日，日本三菱重工宣布，其子公司三菱造船與日本郵船共同研發(fā)的液氨/液化二氧化碳（LCO2）兼用運輸船設(shè)計獲得日本船級社（NK）AiP 證書。日本郵船表示，基于此次成功獲得AiP 證書，該公司將充分利用其豐富的船舶運營知識，持續(xù)開發(fā)包括氨/LCO2運輸船在內(nèi)的各種船型，并推動打造CCUS 價值鏈和氨價值鏈，構(gòu)建海陸價值鏈，進而為實現(xiàn)碳中和作出貢獻。

此次獲得NK 批準(zhǔn)后，雙方將利用其在氨和LCO2方面積累的知識，爭取在同一艘船上安全、經(jīng)濟地運輸液氨和LCO2。這樣一來，船舶可以在去程路線上將液氨運送到火力發(fā)電廠，而在回程路線上將火力發(fā)電廠排放的二氧化碳運送到封存地點。

去年8 月，日本郵船就表示，將聯(lián)合JMU、NK、IHI 株式會社合作開發(fā)首艘液氨運輸船。據(jù)悉，該船是世界首艘液氨浮式儲存和再氣化駁船。根據(jù)協(xié)議，JMU 將主要進行船體的研發(fā)設(shè)計；日本郵船負(fù)責(zé)項目管理、成本評估等；NK 將制定相關(guān)的技術(shù)和安全規(guī)則以完成驗證；IHI株式會社則主要提供相關(guān)的再氣化信息和設(shè)備。通過該項目，日本郵船希望進一步研究將氨作為船用燃料，探索氨的大量運輸和供應(yīng)，以及未來將氨混合燃料引入由日本電力公司運營的燃煤發(fā)電站的解決方案中。

對此，業(yè)內(nèi)專家指出，在研發(fā)液氨運輸船的同時，不可忽視氨燃料動力對于氨運輸船的重要意義。今年9 月，中國船舶集團旗下WinGD 公司與韓國航運公司KSS Line正式簽署一項合作諒解備忘錄，雙方將展開X-DF-A 氨燃料發(fā)動機的應(yīng)用研究項目，深入推進替代燃料的全面應(yīng)用。

根據(jù)備忘錄，此次合作范圍包括為中型氣體運輸船及VLGC 開發(fā)52 厘米和62 厘米兩種缸徑的氨雙燃料發(fā)動機；合作研究應(yīng)用未來替代燃料的主機運行性能和船舶運營方案，通過部署WinGD 數(shù)字集成專家WiDE 獲取發(fā)動機深入見解和全天候?qū)崟r支持，實現(xiàn)燃料效率優(yōu)化；此外，WinGD 還將就氨燃料發(fā)動機提供機組人員培訓(xùn)。首艘配備X-DF-A 氨燃料發(fā)動機的船舶預(yù)計將于2026 年投入使用。