自2022年7月9日鎮(zhèn)江基地首臺(tái)機(jī)交付以來，兩年時(shí)間里，滬東重機(jī)在兄弟單位中船鎮(zhèn)柴的大力協(xié)助下，建成了高、低壓天然氣氣站，具備了MAN專利GI主機(jī)和WIN G&D專利DF主機(jī)的試驗(yàn)條件，可研制G60和X62及以下缸徑低速發(fā)動(dòng)機(jī)。
目前，該公司正在加快技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級(jí)，后續(xù)將開發(fā)甲醇、乙烷、LGIP等燃料機(jī)型，可為全球客戶提供更多更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)，為建設(shè)世界一流動(dòng)力企業(yè)作出新的貢獻(xiàn)。
]]>
450mm缸徑中速雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)是中船動(dòng)力集團(tuán)自主研制的新一代超大缸徑雙燃料中速發(fā)動(dòng)機(jī)，其整體式機(jī)身長度逾7米，寬度與高度亦超2米，鑄件澆鑄重量達(dá)63噸；鑄造機(jī)身的材質(zhì)質(zhì)量要求極高，鑄件變形控制難度大，對(duì)熔煉環(huán)節(jié)鐵水處理提出了更高要求。
接到研制指令后，動(dòng)力部件迅速成立專項(xiàng)攻關(guān)組。為了確保熔煉澆注作業(yè)執(zhí)行與工藝要求完全一致，生產(chǎn)部門組織三次操作模擬，反復(fù)優(yōu)化操作流程；在實(shí)際澆注過程中，從熔煉加料到澆注結(jié)束做到了分秒必爭(zhēng)，鐵水溫度、成分嚴(yán)格受控，球化、孕育質(zhì)量控制在最佳區(qū)間，成功實(shí)現(xiàn)了僅利用2個(gè)20噸中頻爐產(chǎn)生3爐鐵水澆鑄60噸鑄件的工法創(chuàng)新。
450機(jī)身的成功鑄造，彰顯了動(dòng)力部件的責(zé)任使命與創(chuàng)新能力，標(biāo)志著其在大缸徑中速機(jī)關(guān)重零部件制造領(lǐng)域取得新突破，為中船動(dòng)力集團(tuán)中速機(jī)關(guān)鍵零部件自主可控、保持供應(yīng)鏈穩(wěn)定進(jìn)一步夯實(shí)了基礎(chǔ)。
]]>
NL9340大功率中速柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，是對(duì)NL340系列8缸、6缸機(jī)型市場(chǎng)批量應(yīng)用并且取得優(yōu)秀表現(xiàn)的延續(xù)，采用直列四沖程、增壓中冷、缸內(nèi)高壓直噴等方式，最大功率可達(dá)到8000馬力，能夠滿足集裝箱船、散貨船、油船、工程船等多種船舶動(dòng)力使用要求，并為大中型電站提供強(qiáng)勁動(dòng)力。
]]>航運(yùn)業(yè)去碳化的壓力與日俱增且時(shí)間緊迫。越來越多新出臺(tái)的法規(guī)政策和客戶們對(duì)綠色運(yùn)營日益嚴(yán)格的要求意味著船東們不僅僅需要減少二氧化碳的排放，其他溫室氣體同樣不容忽視。根據(jù)瓦錫蘭的估計(jì)，如果運(yùn)營商們不采取任何行動(dòng)，那么47%的現(xiàn)役商船船隊(duì)將面臨不符合CII要求的風(fēng)險(xiǎn)。改用綠色甲醇是實(shí)現(xiàn)脫碳運(yùn)營的一條可行之路。
- 為什么甲醇會(huì)成為未來的主要船用燃料之一？
未來，甲醇除了在成本上將比柴油更具競(jìng)爭(zhēng)力外，也將更廣泛地普及。甲醇作為船用燃料已經(jīng)有了完善的體系制度，現(xiàn)有的柴油加注設(shè)施稍作改造即可用來加注甲醇。雖然甲醇本身是一種無色液體，但不同生產(chǎn)方式和來源的甲醇則通常用顏色名稱來區(qū)分：
- 綠色甲醇：由生物質(zhì)能或捕獲的二氧化碳和綠色氫氣生產(chǎn)
- 藍(lán)色甲醇；由藍(lán)色氫氣（天然氣分離成氫氣和二氧化碳時(shí)產(chǎn)生）結(jié)合碳捕集技術(shù)生產(chǎn)
- 灰色甲醇；由天然氣為原料生產(chǎn)
- 棕色甲醇；由煤炭為原料生產(chǎn)
相比柴油，甲醇的主要優(yōu)點(diǎn)是作為燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的硫氧化物、氮氧化物和二氧化碳排放量更少。具體減少的排放量取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷量以及所使用甲醇的”顏色”。研究表明，使用灰色甲醇代替重油可減少7%的二氧化碳排放量。使用綠色甲醇時(shí)，二氧化碳排放量最多可減少88%。這正是綠色甲醇作為一種符合CII法規(guī)的選擇的魅力所在。隨著CII法規(guī)的不斷收緊，船舶可以通過逐步增加綠色甲醇的使用量，使船舶在未來數(shù)年內(nèi)都符合相關(guān)排放要求。
- 四大關(guān)鍵問題
1. 成本
盡管目前綠色甲醇的購買成本比柴油高，但從環(huán)境監(jiān)管的角度來考慮，達(dá)不到CII指標(biāo)的船舶將被禁止運(yùn)營。這意味著使用甲醇的額外成本不僅需要與目前的柴油成本相比，還需要從更深遠(yuǎn)的角度來考慮。例如，建造一艘新船的成本，以及由于船舶不符合要求而被迫停止運(yùn)營可能造成的損失。即將加入歐盟排放交易計(jì)劃的海運(yùn)可能會(huì)使柴油的使用成本增加，從而使綠色甲醇更具競(jìng)爭(zhēng)力。
2. 可用性
2020年，全球甲醇行業(yè)協(xié)會(huì)（Methanol Institute）發(fā)布統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全球約有100個(gè)港口可以供應(yīng)甲醇。用于甲醇運(yùn)輸?shù)暮＿\(yùn)專用基礎(chǔ)設(shè)施仍處于早期發(fā)展階段，但規(guī)模正在不斷擴(kuò)大。目前，灰色甲醇比綠色甲醇更常見，但隨著對(duì)低排放燃料的需求不斷增長，預(yù)計(jì)綠色甲醇的供應(yīng)量也會(huì)增加。
3. 安全性
甲醇溶于水，生物降解速度快。從船上安全的角度來看，國際海事組織（IMO）的MSC.1-Circ.1621–《使用甲醇/乙醇作為燃料的船舶安全臨時(shí)指南》對(duì)甲醇作為船用燃料的使用有明確的規(guī)定。瓦錫蘭還為甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)及其相關(guān)的燃料處理和儲(chǔ)存系統(tǒng)制定了安全概念。該概念是所有使用甲醇作為燃料的船舶項(xiàng)目的內(nèi)部設(shè)計(jì)指南，有助于確保船舶安全。
4. 易于使用
基于其化學(xué)特性，甲醇燃料只需對(duì)現(xiàn)有的加注設(shè)施稍作改裝即可實(shí)現(xiàn)甲醇燃料加注。由于甲醇在常壓下為液體，因此可儲(chǔ)存在與傳統(tǒng)柴油儲(chǔ)存艙類似的儲(chǔ)罐中，無需低溫儲(chǔ)存。此外，大多數(shù)主要港口或港口附近都有完善的儲(chǔ)存和處理設(shè)施。
近年來，河柴重工堅(jiān)持與行業(yè)內(nèi)優(yōu)質(zhì)大學(xué)深化產(chǎn)學(xué)研合作，開展了多項(xiàng)科研項(xiàng)目，“船用雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)提高動(dòng)態(tài)特性關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”就是其中之一。該項(xiàng)目為科學(xué)技術(shù)部組織的政府間國際科技創(chuàng)新合作項(xiàng)目，由中國和馬耳他政府聯(lián)合研究。我國由哈爾濱工程大學(xué)牽頭，河柴重工立足自身先進(jìn)的內(nèi)燃機(jī)制造技術(shù)和性能試驗(yàn)技術(shù)，與哈爾濱工程大學(xué)在內(nèi)燃機(jī)性能仿真、試驗(yàn)數(shù)據(jù)提取等方面進(jìn)行合作，保障了項(xiàng)目順利實(shí)施，推動(dòng)了雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)進(jìn)步。
該型雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)采用柴油高壓共軌、燃?xì)膺M(jìn)氣歧管多點(diǎn)噴射的技術(shù)路線，替代率最高可達(dá)98%，可實(shí)現(xiàn)全功率段純柴油做功模式和大于10%負(fù)荷雙燃料做功模式，具有做功模式的自動(dòng)與手動(dòng)切換功能，全功率段可實(shí)現(xiàn)雙燃料工作模式向純柴油工作模式的柔性切換。CHS620L6CR柴油-天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)兼具了純柴油機(jī)與純天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，額定功率600kW/1500r/min，加速加載時(shí)間≤15s，相對(duì)于純天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)提高了平均有效壓力和動(dòng)力響應(yīng)性能，同時(shí)有助于減少碳排放，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰。
]]>
X-S系列是RT-flex50和RT-flex58發(fā)動(dòng)機(jī)的后續(xù)產(chǎn)品，提供52厘米和62厘米的缸徑選項(xiàng)，適用于多種燃料類型，包括傳統(tǒng)柴油、雙燃料LNG、甲醇和氨。這款發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)緊湊、簡(jiǎn)潔與優(yōu)越的燃油效率相結(jié)合 ，相較于同類RT-flex發(fā)動(dòng)機(jī)，其燃油消耗量低約10g/kWh，根據(jù)不同的運(yùn)行配置，可以節(jié)省約4%的燃油，這使得X-S系列成為需要短沖程發(fā)動(dòng)機(jī)船舶的理想選擇。
X-S系列發(fā)動(dòng)機(jī)的短沖程與較高的轉(zhuǎn)速結(jié)合，匹配更小的螺旋槳，產(chǎn)生與同缸徑長沖程發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)?shù)膭?dòng)力。這種緊湊型設(shè)計(jì)特別適用于淺吃水船型，或?qū)χ骷装搴蜋C(jī)艙高度有特定要求的船舶。目前，采用短沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的船舶類型包括集裝箱支線船、汽車運(yùn)輸船、多用途貨船以及滾裝/集裝箱運(yùn)輸船等。
新型X-S發(fā)動(dòng)機(jī)通過其堅(jiān)固而輕巧的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)燃料消耗的降低和運(yùn)行效率的提升。得益于活塞高度的降低，維護(hù)工作變得更為簡(jiǎn)便，同時(shí)，與先前的發(fā)動(dòng)機(jī)相比，大修間隔時(shí)間也得到延長。
LNG雙燃料X-S發(fā)動(dòng)機(jī)采用智能控制廢氣再循環(huán)（iCER）系統(tǒng)，能夠在天然氣和柴油模式下有效降低燃料消耗，無需依賴單獨(dú)的選擇性催化還原（SCR）系統(tǒng)，即可滿足Tier III氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)。此外，該技術(shù)還有助于減少在使用LNG作為燃料時(shí)的甲烷泄漏。
首臺(tái)配備iCER技術(shù)的X62DF-S雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)將安裝在一艘7000CEU的純汽車/卡車運(yùn)輸船上，該發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)配備了可變壓縮比VCR技術(shù)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，進(jìn)一步提升燃油效率，以適應(yīng)不同的燃料類型、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、環(huán)境條件及其他運(yùn)行參數(shù)。
]]>
內(nèi)燃動(dòng)力全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)盟旨在服務(wù)國家“雙碳”戰(zhàn)略，促進(jìn)我國內(nèi)燃動(dòng)力高質(zhì)量發(fā)展，搭建協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)，聯(lián)合攻關(guān)內(nèi)燃動(dòng)力核心技術(shù)難題，共謀內(nèi)燃機(jī)更加綠色、可靠、智能、高效的發(fā)展之路。
內(nèi)燃動(dòng)力全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)盟由天津大學(xué)牽頭，聯(lián)合領(lǐng)域內(nèi)重點(diǎn)高校、科研院所、龍頭企業(yè)為主依托單位的六家全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室共同成立。包括先進(jìn)船舶發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、內(nèi)燃動(dòng)力全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力系統(tǒng)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、智能農(nóng)業(yè)動(dòng)力裝備全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、車用動(dòng)力系統(tǒng)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、多棲平臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等6家全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室共同成立。中國船舶七一一所是先進(jìn)船舶發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的主依托單位。
中國內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)氨發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)新聯(lián)合體由中國工程院院士、上海交通大學(xué)無錫碳中和動(dòng)力技術(shù)研究院院長黃震牽頭籌建，經(jīng)自愿申請(qǐng)并由中國內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)批準(zhǔn)，上海交通大學(xué)、七一一所、上海交通大學(xué)無錫碳中和動(dòng)力技術(shù)研究院、清華大學(xué)、天津大學(xué)、中船動(dòng)力（集團(tuán)）有限公司等首批三十六家單位加入氨發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)新聯(lián)合體。
氨發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)新聯(lián)合體是產(chǎn)學(xué)研協(xié)同的創(chuàng)新平臺(tái)，將以氨發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)的需求為牽引，匯聚各方資源，凝聚各方智慧，圍繞氨發(fā)動(dòng)機(jī)共性技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)，開展聯(lián)合攻關(guān)，建立氨發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，推動(dòng)氨發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)化，推動(dòng)中國氨發(fā)動(dòng)機(jī)事業(yè)發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
中國船舶七一一所所長董建福表示，氨發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的突破和應(yīng)用是推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)落實(shí)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)的必要途徑之一。氨發(fā)動(dòng)機(jī)的很多基礎(chǔ)技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)有待深入研究和突破，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系亟需建立和完善，“氨發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)新聯(lián)合體”的成立恰逢其時(shí)，必將對(duì)我國內(nèi)燃機(jī)行業(yè)未來的發(fā)展發(fā)揮至關(guān)重要的作用。
]]>
氨燃料供應(yīng)系統(tǒng)
三菱造船表示，氨燃料供應(yīng)系統(tǒng)將為日本發(fā)動(dòng)機(jī)公司的船用氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)提供氨燃料；氨氣減排系統(tǒng)則負(fù)責(zé)安全處理剩余的氨氣。兩者將由一個(gè)集成控制器進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)控制。
為實(shí)現(xiàn)國際海事組織（IMO）提出的到2050年左右實(shí)現(xiàn)國際航運(yùn)溫室氣體（GHG）凈零排放目標(biāo)，必須從傳統(tǒng)化石燃料轉(zhuǎn)向?qū)Νh(huán)境影響較小的新一代船用燃料。氨在燃燒時(shí)不會(huì)排放二氧化碳，因此有望成為幫助海運(yùn)業(yè)建立脫碳社會(huì)的下一代燃料。
作為三菱重工集團(tuán)能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略舉措的一部分，三菱造船將匯集其通過建造氣體運(yùn)輸船所積累的氨處理技術(shù)和知識(shí)，并作為船用氨氣減排系統(tǒng)制造商提供注重安全性和可靠性的產(chǎn)品。作為系統(tǒng)集成商，三菱造船還將繼續(xù)提供符合客戶需求的服務(wù)，如造船工程服務(wù)和氨動(dòng)力船舶建造支持，從而為進(jìn)一步發(fā)展全球海洋物流和減少環(huán)境影響做出貢獻(xiàn)。
船用氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)（由J-ENG提供）
不久前，三菱造船自主研發(fā)的功率預(yù)測(cè)和線路選擇系統(tǒng)“MiPoLin?”也喜獲新單。
MiPoLin?是一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的用戶友好型系統(tǒng)，該系統(tǒng)以三菱重工集團(tuán)多年來在長崎模型測(cè)試基地積累的1200多例不同儲(chǔ)罐測(cè)試結(jié)果和超420艘船體模型為基礎(chǔ)，通過利用三菱造船的大型數(shù)據(jù)庫以及長期積累的船舶建造成果和專有技術(shù)，MiPoLin?可以高精度地估算推進(jìn)性能并生成用于船舶概念設(shè)計(jì)和性能評(píng)估的船體模型。
三菱重工集團(tuán)的此類技術(shù)已于2022年8月實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，旨在廣泛應(yīng)用于解決整個(gè)海運(yùn)業(yè)的相關(guān)問題。
]]>
MAN Energy Solutions副總裁兼二沖程研發(fā)負(fù)責(zé)人Brian ?stergaard S?rensen表示：“此次項(xiàng)目的成功落地，不僅是我們氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)領(lǐng)域的又一重大突破，更是整個(gè)海運(yùn)業(yè)發(fā)展歷程中的一個(gè)重要里程碑。它強(qiáng)有力地證明了我們?cè)陔p燃料氨概念探索的道路上走對(duì)了方向。自2023年6月上旬啟動(dòng)的二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試以來，我們已對(duì)氨作為船用燃料的特性有了深刻的認(rèn)識(shí)。同樣重要的是，我們也對(duì)氨的安全處理充滿信心?？吹轿覀兊呐χ鸩睫D(zhuǎn)化為實(shí)際成果，我們感到無比欣慰?！?/p>
MAN Energy Solutions丹麥總經(jīng)理Bjarne Foldager表示：“早在二沖程氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試啟動(dòng)之前，這款革命性產(chǎn)品已經(jīng)吸引了業(yè)界的廣泛關(guān)注。隨著我們從氨燃燒測(cè)試中汲取寶貴經(jīng)驗(yàn)，外界對(duì)這款發(fā)動(dòng)機(jī)的興趣愈發(fā)濃厚。盡管當(dāng)前航運(yùn)業(yè)的增長不可避免地導(dǎo)致溫室氣體排放增加，但電制甲醇和綠氨等替代燃料有望與傳統(tǒng)化石燃料形成有力競(jìng)爭(zhēng)。然而，要實(shí)現(xiàn)這一變革，我們迫切需要監(jiān)管政策的支持。雖然歐盟和國際海事組織在監(jiān)管透明度方面已取得顯著進(jìn)展，但當(dāng)前更需要引入有效的基于市場(chǎng)的工具，以推動(dòng)整個(gè)行業(yè)在2050年實(shí)現(xiàn)碳中和的宏偉目標(biāo)?！?/p>
MAN Energy Solutions銷售和推廣負(fù)責(zé)人Thomas S. Hansen表示：“自2019年起，我們投入超過100,000個(gè)工時(shí)用于研發(fā)這款發(fā)動(dòng)機(jī)，如今終于取得了顯著的成果。這款首臺(tái)MAN B&W氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)屬于60缸徑類型，適用于多種船舶領(lǐng)域，展現(xiàn)了其廣泛的適用性和潛力。我們深知，氨作為船用燃料的成功，關(guān)鍵在于能夠安全地進(jìn)入市場(chǎng)并得到廣泛應(yīng)用。因此，在將這款發(fā)動(dòng)機(jī)作為完整銷售發(fā)布的一部分并正式納入我們的船用發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)劃之前，我們將嚴(yán)格監(jiān)控一批投入海上實(shí)際運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)，確保發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和輔助系統(tǒng)的性能完全符合預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。短期內(nèi)，隨著我們從首批發(fā)動(dòng)機(jī)中積累起積極的航海經(jīng)驗(yàn)，我們有信心氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)將在未來幾年內(nèi)迅速普及。從更長遠(yuǎn)的角度來看，我們預(yù)計(jì)到2050年，氨將占據(jù)大型商船使用燃料的約35%，這主要得益于氨相較于其他適用于大型商船的電制燃料，具有更低的生產(chǎn)成本?！?/p> ]]>
據(jù)悉，WinGD X-DF-A安全概念獲BV原則性認(rèn)可AiP，是氨燃料發(fā)動(dòng)機(jī)艙概念安全性、穩(wěn)健運(yùn)營氨船舶的關(guān)鍵證明，該安全概念涵蓋可預(yù)見異常條件下的可能故障場(chǎng)景及對(duì)應(yīng)的控制措施，包括如何安全采用氨燃料及有效控制其風(fēng)險(xiǎn)。
WinGD X-DF-A 發(fā)動(dòng)機(jī)將采用高壓氨噴射，使用約5%能量的點(diǎn)火油。在氨和柴油模式下，與現(xiàn)有柴油機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速范圍相同。
隨著行業(yè)向零碳的未來迅速邁進(jìn)，發(fā)動(dòng)機(jī)安全概念的原則性認(rèn)可是為船東提供氨燃料船舶設(shè)計(jì)安全保障的關(guān)鍵步驟。在本次原則性認(rèn)可之前WinGD已確認(rèn)兩筆不同缸徑的X-DF-A訂單，其中WinGD首型開發(fā)的52mm缸徑X52DF-A氨動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)將于2025年第一季度交付，適用氣體運(yùn)輸船和散貨船等一系列船舶。
]]>