国际海事组织（IMO）发布的第四次温室气体研究报告（2020）显示，2018年国际航运温室气体排放量约为10.76亿吨，占全球温室气体排放量的2.9%。为控制温室气体的排放，2018年IMO通过了船舶温室气体减排初步战略，要求到2050年温室气体排放量较2008年降低50%，在21世纪尽快实现船舶温室气体零排放。根据我国交通部发布的2020年发展统计公报，水运承担16.4%营运性货运量。为推动航运业温室气体减排，我国采取了积极的减排行动，出台了一系列减排政策，重点从提高船舶能效、采用清洁燃料、采取营运能效措施等方面开展降碳工作。近年来，船舶领域加快了对清洁燃料应用的探索，其中甲醇作为新型的船舶替代燃料备受关注，具有发展前景。

一、甲醇燃料的优点和应用潜力

基于其理化性质，甲醇作为船用燃料具有明显优势，例如：环境友好，不产生硫氧化物和颗粒物；与传统燃料相比，CO2排放量较低；与液化天然气（LNG）、氢相比，更易储存、运输和利用；经济性较好且适用性强等。

此外，甲醇是一种低碳燃料。以船端碳排放为指标，相较于燃油，甲醇的碳排放系数更小，因此具有约10%的减碳潜力。从燃料全生命周期碳排放核算，生物质或者电制绿色甲醇具有近零排放的潜力。

二、船舶应用甲醇燃料关键技术

目前，船舶应用甲醇燃料的动力方式主要包括内燃机与燃料电池，其中，内燃机是主要的应用方式，在甲醇运输船上已实现了产业化；燃料电池则更适用于短途、小型船舶（表1）。

但甲醇燃料的应用也受到诸多因素影响，主要面临燃料储存空间大、存在燃爆、毒性、腐蚀/溶胀等风险。因此在实践中，各技术环节需采取相应措施以有效降低上述风险。甲醇燃料应用于船舶领域，主要涉及四个技术环节：加注环节、储存环节、供应环节、动力装置环节（图1），各环节所面临风险的控制措施如表2所示。

三、未来前景展望

目前，全球已投入运营和在建的甲醇燃料船舶共65艘，主要船型为化学品运输船、集装箱船和海上风电安装船。近年来，选择甲醇作为燃料的船舶订单有明显增多的趋势。为进一步推广甲醇燃料的商业化应用，建议从以下四个方面开展工作：

1、更新技术手段和研发关键设备

对于甲醇发动机和燃料供应系统，国际已有成熟产品，国内还需加快研发进度，尽快推动市场应用。

2、推动船用甲醇燃料绿色转型

我国现阶段以灰色甲醇为主，未来应逐步向蓝色（煤制+CCUS或绿氢+工业CO2）和绿色甲醇发展。

3、完善基础设施

未来应完善加注、装卸、接收等基础设施，打造成熟的供应链体系。

4、健全政策体系

明确甲醇作为船用燃料的属性定位；完善甲醇动力船、甲醇加注船技术法规、加注作业安全监管规定和绿色甲醇燃料认证规则等。

中国船级社发布了《船舶应用甲醇/乙醇燃料指南》（2022），并正在制定《船舶甲醇/乙醇燃料加注作业指南》。近期中国海事局也正在研究制定相关法规，尚有待发布。但该领域的政策法规和相关规范仍有进一步完善的空间。

综上，甲醇燃料具有良好的减碳潜力，技术成熟度高、经济性好、安全性高，适用性强。然而，甲醇应用于船舶领域仍存在诸多问题亟待解决，未来应健全政策体系，推动技术的革新和进步，以更好满足未来零碳发展要求。

来源：清华大学碳中和研究院