航運業在努力實現淨零排放的道路上仍處迷茫之中 | 路透社

Fortescue公司的"綠色先鋒"號船舶去年成功在新加坡港完成了全球首次雙燃料裝載與試航。Fortescue/Handout via REUTERS 購買許可 權，打開新標籤頁6月2日 - 從外表看，這艘停泊在三月晴日倫敦金絲雀碼頭的船舶平平無奇。但"綠色先鋒"號正在展示一項重大創新——船東希望這項技術能推動監管機構和港口運營商做出必要變革，以確保這種新型燃料在航運業淨零轉型中發揮作用。

國際海事組織(IMO)四月通過了強制性排放限制，並對超標船舶實施全球統一收費，若今年晚些時候獲批，該政策將於2028年生效。船東須在2035年前將船舶燃料的温室氣體排放強度降低30%，2040年前降低65%。廣告·繼續滾動閲讀此前歐盟已於2024年將碳排放交易體系(ETS)擴展至航運業，其《海運燃料歐盟法規》今年正式實施，對大型船舶設定了全生命週期温室氣體排放強度要求。

航運業已佔温室氣體排放的3%，但如果不採取行動，根據政府間氣候變化專門委員會的數據，其貢獻可能在2050年前膨脹至5-8%。引領這一變革的是全球海事論壇“零排放聯盟”的成員，該聯盟彙集了航運價值鏈上的200家公司，以及關鍵政府與非政府組織。廣告·繼續滾動該聯盟堅持認為，到2050年實現完全脱碳需要採用可擴展的零排放燃料，以在2030年前替代該行業至少5%的年度能源使用。

2023年9月14日，丹麥哥本哈根，航運公司馬士基擁有的全球首艘甲醇動力集裝箱船“勞拉·馬士基”號。路透社/Jacob Gronholt-Pedersen 購買許可 權利，打開新標籤頁使用生物甲烷替代天然氣、液態甲醇、氨、氫和生物燃料的LNG船舶，都在競相取代目前佔國際航運能源使用量99%的石油基燃料。

對於"綠色先鋒號"的擁有者——澳大利亞礦業巨頭Fortescue來説，最佳燃料選擇是氨，這是一種氮和氫的化合物，燃燒時不排放二氧化碳。如果氫氣是通過可再生能源而非天然氣生產的，Fortescue將能夠實現從西澳大利亞向全球運輸產品的零碳航運，去年這一運輸過程排放了超過300萬噸二氧化碳當量。

Fortescue已將75米長的"綠色先鋒號"上四台發動機中的兩台改裝為使用氨燃料，倫敦是其全球巡迴展示的一站，旨在證明這種燃料既安全又可行。

去年，該船在新加坡港成功完成了世界上首次雙燃料氨燃料裝載和試驗，並獲得了船級社DNV的"燃氣氨燃料"認證，允許將氨與柴油結合用作船用燃料。

儘管Fortescue承認目前沒有足夠的零碳氨來供應"綠色先鋒號"——更不用説整個行業了——但它希望催化全球港口對這種燃料的管轄和監管支持，以便隨着綠色氨生產商擴大供應規模，加油基礎設施以及操作和安全知識能夠準備就緒。

“我們非常專注於尋找長期解決方案，而不是過渡解決方案，以及我們如何直接跨越到那個階段，“Fortescue全球倡導負責人Sara Edmonson解釋道。

今年早些時候，鹿特丹港完成了船舶間氨燃料轉運試驗。路透社/Piroschka van de Wouw Fortescue綠色航運負責人Andrew Hoare指出，多個主要港口正為氨燃料應用做準備。新加坡計劃到2027年建成氨燃料試點加註設施，而鹿特丹港則在4月完成了船舶間氨燃料轉運測試。然而，由於氨的毒性和腐蝕性帶來的高成本與安全隱患，目前全球僅25艘待建船舶計劃將氨作為備用燃料。Fortescue公司也因可再生能源電力成本過高，不得不暫緩其2030年前年產1500萬噸綠氫的目標，但仍計劃從2027年起向航運公司商業化供應綠氨。更接近商業化的是甲醇燃料，其毒性較低且可常温儲存，但只有生物質生產的綠色甲醇或由綠氫、捕獲的二氧化碳與可再生能源合成的電制甲醇，才能實現顯著的温室氣體減排。

航運公司AP穆勒-馬士基的目標是到2040年實現淨零排放，目前已有13艘雙燃料（甲醇和液化天然氣）船舶在運營，另外還有20艘已向中國和韓國的造船廠訂購，首批交付時間為2028年。液化天然氣發動機可以使用生物甲烷代替天然氣運行。

該公司為客户提供ECO Delivery Ocean選項，承諾與傳統化石燃料相比，生命週期內温室氣體排放量至少減少65%。雀巢公司將其100%的馬士基海運貨物通過雙燃料船舶運輸，並做出了重大的財務承諾。去年，馬士基與中國光伏和電解槽製造商隆基綠能科技股份有限公司簽訂了長期生物甲醇承購協議，該公司將利用秸稈和果樹剪枝生產生物甲醇。ICODOS聯合創始人Francisco Vidal Vazquez博士手持一瓶綠色電子甲醇“曼海姆001”，該甲醇是從污水沼氣中提取的氣候中性船用燃料，在…的試驗工廠中生產。ICODOS源自卡爾斯魯厄理工學院（KIT）關於從二氧化碳生產燃料和化學品的研究。購買許可權，打開新標籤頁閲讀更多其雙燃料船舶還使用來自歐洲能源公司新啓用的丹麥卡索電子甲醇設施的電子甲醇運行，這是全球首個商業規模的電子甲醇生產設施，由鄰近的太陽能園區提供電力。該設施每年將生產42,000公噸（即5,300萬升）電子甲醇，足以驅動一艘16,000標準箱的大型集裝箱船在亞歐航線航行。

在德國，由卡爾斯魯厄理工學院研究項目孵化的氣候科技初創企業ICODOS已開始利用曼海姆污水處理廠捕獲的沼氣生產電子甲醇，該公司表示這展現了污水處理廠作為能源的巨大潛力——歐洲此類設施多達75,000座。發言人表示：“不同於依賴大型工業化二氧化碳生產設施，ICODOS的技術方案實現了小型分散式單元的經濟高效生產。這意味着可持續燃料的生產可以靈活擴展並遍佈歐洲各地。”

美國在電子甲醇生產方面也取得進展。去年，沃旭能源獲得1億美元聯邦資金用於建設名為Power-to-X沿着德克薩斯州墨西哥灣沿岸。該設施每年將生產高達30萬噸的電子甲醇，將由陸上風能和太陽能項目提供動力，並利用工業設施捕獲的碳，與傳統的船用燃料相比，可減少90%以上的二氧化碳排放，Orsted表示。

但由於高昂的可再生電力成本和生產效率低下，電子甲醇仍然比化石基甲醇昂貴得多。ICODOS的首席技術官Francisco Vidal Vazquez博士在一篇博客中表示，碳定價、生命週期排放標準和綠色航運走廊等支持性政策對於規模化至關重要。Sofar Ocean已經部署了一個全球高科技浮標網絡，利用傳感器提供更準確的天氣預報，引導船舶沿着節能航線航行。Sofar Ocean/Handout via REUTERS 購買許可權，打開新標籤頁馬士基麥金尼穆勒零碳航運中心的首席法規與政策影響官Pernille Dahlgaard表示，目前在法規合規性、成本、港口可用性及基礎設施準備度方面，尚無一種脱穎而出的替代燃料。

這對航運公司而言是個複雜局面，它們必須對使用壽命達25年的船舶進行投資決策。

“這確實是一個需要全球同步推進的巨大複雜工程，“她説。

勞氏船級社首席顧問Ryan Bax指出，替代燃料市場的不確定性是推廣的主要障礙。“航運公司正在觀望市場將如何發展和成熟。特別是對小型企業來説，投資於前景不明的技術是個重大考量因素，“他表示。

不過生物燃料需求正持續增長，因其無需對船舶或港口基礎設施進行改造。

馬士基在2019年首次嘗試用20%可持續第二代生物燃料為現有船舶提供動力，而Hoegh Autoliners挪威公司在2023年創紀錄地交付了10,380公噸生物燃料，較2022年翻倍。

但生物燃料的可持續性源頭引發擔憂。雖然Hoegh Autoliners的生物燃料獲得國際可持續性與碳認證體系(ISCC)認證，並源自廢棄物和先進原料，但據非政府組織Transport & Environment預測，到2030年，源自棕櫚油和大豆油的廉價生物燃料可能佔全球航運生物柴油用量的近三分之二。

分析發現，航運中的運營能效技術（如船體和螺旋槳清潔、航程規劃與氣象導航）可節省高達15%的燃料。路透社/克里斯蒂安·查理修斯 購買授權 許可，打開新標籤頁而一旦考慮森林砍伐和土地清理因素，這類油料製成的燃料將產生兩到三倍的碳排放，其分析顯示這甚至比如今污染最嚴重的船用燃料更甚。此前報道指出，T&E擔憂國際海事組織（IMO）對生物燃料的監管不如歐盟嚴格，且未計劃像國際民航組織（ICAO）對航空燃料那樣，在生命週期排放計算中納入間接土地利用變化排放。對達爾高德而言，能效技術比綠色燃料更具多重益處。“各類替代燃料各有優劣且時間線不同，而能效技術——尤其是運營層面的技術——當下即可實施。沒有任何因素阻礙你實施低速航行或均衡航速，“她表示。

該中心的分析報告指出，與標準操作規範相比，船體螺旋槳清潔、航程規劃與氣象導航等運營能效技術只需少量投資即可實現高達15%的燃油節省。根據DNV分析師的報告，現有大量低技術含量的增效方案——包括航運業尚未普及的節能照明設備，以及能防止藻類生物附着、降低摩擦阻力的現代船體塗層，均可有效降低油耗。其他能效方案更為精密。船長與船舶運營商現可通過應用程序或電子郵件接收每日評估數百萬條航線的軟件建議，獲取最優燃油效率路線。

例如初創企業Sofar Ocean部署的全球高科技浮標網絡，通過傳感器即時採集海浪與風力數據，為船長提供精準天氣預報以規劃節能航線。該公司宣稱其2024年平均節油率達5.5%，單次航程可節省17,700美元。嘉吉公司正在探索並在"Pyxis Ocean"等船舶上實施風能輔助推進(WAP)技術。嘉吉/Handout via REUTERS 購買許可 權，打開新標籤頁勞氏船級社認為另一項迎來快速應用臨界點的技術是風能輔助推進系統(WAPS)，其原理與傳統帆船相同，但應用了先進空氣動力學、現代材料自動化及航線規劃技術。

據海事諮詢機構DNV數據，截至2025年1月已有約50艘商用船舶配備WAPS系統，其中多數是2020年後安裝的。訂單簿顯示未來一年將迎來強勁增長，預計有97艘新造船將採用該技術。

DNV表示WAPS目前已實現最高20%的燃料節省，根據技術類型與船舶種類不同，這一數字有望提升至40%。旋轉筒帆——通過旋轉產生推力的垂直圓柱體——是目前最受歡迎的WAPS技術，其次是吸氣翼，其通過空氣動力學表面拖曳空氣以提升升力和推進效率。

評論人士認為，隨着新規逐步落實，未來幾年將見證哪些技術成為主流。儘管 IMO協議被部分人士批評缺乏雄心，而業內其他人士則認為它將為脱碳技術投資提供必要動力。馬士基能源市場主管艾瑪·馬紮裏表示，IMO決定為脱碳奠定了堅實基礎。“雖然最新框架有待10月最終通過，但它標誌着通過全球排放體系定價和獎勵深度減排燃料的關鍵里程碑。”

Fortescue的埃德蒙森對此表示贊同，稱其向行業傳遞了強烈信號：“企業可以繼續污染，但延遲將船隊轉型為零排放燃料將付出高昂代價。”

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