基础化工行业市场前景及投资研究报告：可替代燃料甲醇

目录目录1

引言2

安全性3

甲醇的驱动因素前言31.1

全球甲醇行业协会引言1.2

甲醇资料4572.1

一般安全性和毒性问题2.2

具体甲醇燃料加注注意事项2.3

甲醇罐的质量91012133.1

监管和生命周期分析3.2

船舶经营人的需求和兴趣3.3

技术经济驱动因素15171921《可替代燃料系列报告》系列简介1.3

甲醇作为船用燃料的就绪状况2.4

总结3.4

总拥有成本案例研究4

甲醇生产和供应5

技术就绪6

总结和结论7

其他资源和附件4.1

简介222326285.1303436406417.17.24243船用发动机和改装5.2

燃料电池和转化器5.3总结和结论链接和资源附件4.2

生产途径4.3

燃料价格4.4

产量预测燃料罐和其他燃料系统5.4

就绪状态标识可替代燃料系列报告之甲醇2前言前言海事脱碳所面临的挑战不仅正在发生，更在于其发生的速度是如此之快。从帆船出现到帆船鼎盛时期的运茶快船，经历了数个世纪的时间，而供应链活动能目前，决策者在市场前景不明朗的情况下做出决策，但却清楚地认识到，推动变革的主要因素是监管而非经济因素。在此背景下，船东、船舶承租人、保险公司、金融市场以及技术供应商都致力于更深入地了解该行业未来的走向。力和速度提升后，促进了帆船向煤炭动力蒸汽船的转变。柴油燃料发动机的出现，带来了新的船舶推进方式，但仍然花费了近一百年时间。每一次转变，都对海运成本、速度和效率产生了巨大影响。劳氏船级社致力于提供值得信赖的咨询意见，通过能源转型引领航运业安全、可持续的发展。我们全新推出的《可替代燃料系列报告》系列，聚焦于多种脱碳选择方案，分析了政策发展、市场趋势、供需机制以及安全影响。目前，航运业面临的能源转型与以往的演进过程截然不同。促进目前转型的，不是技术进步或经济效益，而是环保需求——关于减排的社会压力、政策和监管要求都越来越高。每一份聚焦于一种具体的燃料或技术，为行业面临船舶推进领域的下一次巨大变革提供了参考点，有助于应对即将出现的挑战。《可替代燃料系列报告》第一份报告聚焦于甲醇，一种常规生产的化学品和燃料，正在向绿色生产转型，为船东和经营人面临的挑战提供了一种可能的解决方案。《可替代燃料系列报告》系列的其他报告将分别阐述氨、生物能源、碳捕集技术、核能、氢能、电和电力以及液化天然气转型。可替代燃料系列报告之甲醇31

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引言1.1第

1

章：引言全球甲醇行业协会引言（Chris

Chatterton，首席运营官，全球甲醇行业协会）在船东高度认可甲醇的背后，是多年来为验证和不断完善甲醇作为船用燃料这一概念所付出的努力。越来越多的头部航运公司决定采用甲醇作为燃料，这一信号表明行业已经认识到目前需要向净零转型，首先要降低碳排放，然后逐步实现净碳中和运营。甲醇不仅有助于实现国际海事组织(IMO)

的2030

年碳减排目标，更为关键的是提供了实现净碳中和运营的途径。全球甲醇行业协会(MI)

认为这种转型会分阶段进行，需要在整个供应链中实现燃料、技术、基础设施以及人员之间的高度配合及应用。全球甲醇行业协会认为，在满足目前的以及国际海事组织提出的碳强度目标和净碳中和航运业务时，我们需要发挥传统低碳船用燃料的作用，包括生物燃料、中间蓝色燃料和终极可再生绿色燃料，以及碳捕集技术。倘若寄希望于迅速出现尚不可得的燃料而使投资决策推迟的话，那么，整个行业可能陷入并无改善的境地。实际上，排放量很可能会增加，而转型可能会被进一步推迟。船东逐渐认识到，甲醇提供了引入低污染、低碳燃料的零活性，是最接近于可投放市场的燃料。这意味着与当前的其他燃料选项相比，前期资本支出以及运营成本更为经济。可替代燃料系列报告之甲醇41

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引言甲醇是什么？CH3OH1.2甲醇资料甲醇，又称为甲基醇，是一种轻质、易挥发、无色、易燃液态醇。它的名称来自于其前道工序的衍生物甲烷，是当前化石甲醇生产的重要原料（关于甲醇生产途径，请参阅第

4.1

节）。每个甲醇分子有一个碳原子、四个氢原子，属于最简单的醇类。l甲醇具有多个使其适合作为船用燃料的相对于传统燃油，甲醇的燃烧更为清洁甲醇是一种广泛制造、使用并运输的化特性。甲醇在常温、常压下是液态，现有船。该燃料中几乎不含硫，因此，燃烧过程中

学品。下表列示了甲醇的性质，包括将甲醇l不会产生硫氧化物。颗粒物和碳烟排放也比

作为船用燃料时的优点和缺点。无论以何种方式制造，甲醇都具有相同的性质，这意味着燃烧的机遇和挑战也是相同的。舶上的油箱经过改造后就可以存储甲醇。甲醇应用的三个主要缺点在于甲醇有毒，能量较低。密度低（约

225

克甲醇才能提供

100

克汽油燃烧时所能提供的能量），并且燃点低（导致火灾和爆炸风险增大）。甲醇比水轻，但仍然可混溶（易溶），因此，一旦发生泄漏，该燃料能够迅速被海水溶解。按照制造方法分类时，即通过化石燃等方式，甲醇有多种不同类料、可再生型。关于完整列表，请参阅附件5。l甲醇燃烧的化学方程式2CH₃OH

+

3O₂

→

2CO₂

+

4H₂O甲醇在内燃机中与空气中的氧气发生反应，产生二氧化碳和水，同时释放热能。可替代燃料系列报告之甲醇51

|

引言性质表甲醇的优点和缺点下表简要描述了将甲醇用作船用燃料的益处和挑战。优势和潜力挑战和问题腐蚀性：需要特定的储存和搬运安排由于其工业用途（但不属于绿色用途），目前的可获得性高燃点(SOx)密度不含硫12ºC

(54ºF)液态：68°F/39°F(20°C/4°C)

时，0.79

g/cm3燃点低、有毒性–

需要增加安全系统能量密度比燃油低无硫酸盐颗粒常温常压下为液态（闭杯，1大气压）可混溶于水（可生物降解）船上燃烧时会产生温室气体（1

千克甲醇燃烧会产生1.375

千克二氧化碳），但可以降低排放排放比现有船用燃料低（以生命周期为基础）要达到绿色生产，需要大幅增加产能才能满足潜在需求可燃性法规和市场成熟度生命周期排放潜力能量密度对比1,000

立方米船用柴油=

2,400

立方米甲醇6%

至36%体积百分比相对于标准燃油，价格缺乏竞争力关于完整列表，点击此处查看附件可替代燃料系列报告之甲醇61

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引言1.3甲醇作为船用燃料的就绪状况劳氏船级社与行业利益相关者合作，对燃料供应链的不同方面进行了全面评估，覆盖从生产到船上交付，以及用作船上发电燃料的技术。第4

章会说明将来供应航运业的主要甲醇生产方法，第5

章会详细说明各类船上技术的现状。劳氏船级社利用监测结果明确能够促进解决方案就绪程度，加快向净零温室气体排放安全、可持续转型的研究、开发和部署项目。在其出版物《零碳燃料监测系统报告》中，劳氏船级社海事脱碳中心已经开发出对多种燃料的当前就绪状况进行计量的框架。通过评估取得的详细信息，揭示了蓝色或绿色甲醇生产、交付和燃烧技术的先进性。不过，投资仍然不足，并且航运及客户对此的接受程度仍然较低。该框架高度重视新技术的技术就绪水平(TRL)，不过，这只是其中一个元素。行业采用某项技术的意愿，还取决于行业的投资就绪水平(IRL)，而投资就绪水平标志着一项业务是假定的还是已得到验证。社区就绪水平(CRL)

也至关重要，意味着技术和燃料框架是否已达到安全使用并且可被公众接受的程度。TRL

按照一至九级进行评定，而IRL和

CRL

则按照一至六级进行评定。关于IRL、TRL

和CRL

水平的定义，请参阅附件1。可替代燃料系列报告之甲醇71

|

引言生物甲醇绿色甲醇技术投资社区技术投资社区技术投资社区技术投资社区资源98资源98资源98资源98资源98资源987767677676545435454推进生产推进32生产推进生产推进生产推进3生产推进生产2船上储存和处理船上储存和处理船上储存和处理船上储存和处理船上储存和处理船上储存和处理加注和港口加注和港口加注和港口加注和港口加注和港口加注和港口技术就绪水平（1-9

级）、投资和社区就绪水平（1-6

级）技术就绪水平（1-9

级）、投资和社区就绪水平（1-6

级）可替代燃料系列报告之甲醇82

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安全性2.1第

2

章：一般安全性和毒性问题简介甲醇具有毒性，因此处理时需要极为谨慎。甲醇能够通过吸入、摄食、皮肤接触或眼睛接触等方式被人体吸收。甲醇污染或接触甲醇对健康的不良影响往往不会立即显现，但可能会是致命的。甲醇燃料还会与强氧化剂发生剧烈反应，从而导致泄漏时的火灾和爆炸的风险增加。危险和防范指南：易燃甲醇是易燃物，燃烧时火焰呈透明蓝色，无烟且在白天难以辨认。应远离着火源，包括热源、火花、火焰和灼热表面。容器不使用时，应保持密封。容器应在通风良好的阴凉区域存放。燃点为12℃在空气中的爆炸极限较低，仅为6%上限为36%甲醇的挥发蒸汽可能比空气重，从而导致蒸汽沿地面扩散，汇集、滞留到通风不良、低洼或密闭区域，如发动机舱的舱底区域。吞咽、吸入或皮肤接触甲醇时，甲醇都有毒性，不过，通过皮肤吸收的过程比吞咽或吸入慢。避免吸入蒸汽或雾气。操作甲醇时，应戴上防化手套，配备适当的个人防护设备。根据具体的活动，可能需要呼吸保护装置。如果吞食，应立即就医。健康安全由于甲醇是一种常用化学原料和海运货物，因此，已经有许多安全指南出版物。关于有意在港口上进行甲醇燃料加注的有意向者、船员或加注供应商，也有一些初步的指导说明，包括劳氏船级社的《甲醇燃料加注技术参考简介》。可替代燃料系列报告之甲醇92

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安全性2.2具体甲醇燃料加注注意事项甲醇在环境温度和压力下为液态。与氨、氢、乙烷、液化石油气和甲烷（天然气）不同，甲醇不需要加压、压缩或低温储存。不过，甲醇具有腐蚀性，因此需要用相容材料建造储罐，或者采用适当的涂层。根据国际海事组织关于使用甲醇船舶的要求，燃料舱

具体到内河航运，欧洲内河航运标准起草委员会的油面空间也应使用氮气等气体进行惰化，以便降低爆炸

(CESNI)已经制定内河航运船舶标准(ES-TRIN)，版本为风险，因而船舶可能需要安装惰化系统。考虑到润滑问题，在改装或新造设计中，需要将燃油系统考虑在内。2021/1。此外，BS

EN

60079-10-1:2015

涉及到爆炸性气体（第10-1

部分：区域分类–

爆炸性气体）和劳氏船级社的气体燃料船舶规则（IGF

规范和

MSC.1/Circ.1621）具体援引了IEC

60079-10-1。劳氏船级社和全球甲醇行业协会于2020年共同制定了关于甲醇燃料加注过程的健全指南，发布了《甲醇燃料加注技术参考介绍》。全球甲醇行业协会还定期更新其《全球甲醇行业协会安全处理手册（第4

版）》。开发任何新的甲醇燃料加注供应链，都需要谨慎行事并进行全面的风险评估，从而确保所有用户以及加注条件的安全性。上述甲醇燃料加注技术参考可以支持实现加注过程，潜在的甲醇燃料加注供应商、港口和用户还应了解欧洲

CEN

研讨会协议开展的工作。欧洲标准化委员会

(CEN)是欧盟认可的负责制定欧洲范围内自愿标准的三个机构之一。甲醇燃料加注研讨会协议是在与劳氏船级社和全球甲

而国际海事组织于

2020

年发布了面向船舶和加注要求的通醇行业协会等行业参与者合作制定的。

(IMO,

MSC.1/

Circ.1621)告。请参阅：《国际海事组织通告关于使用甲醇/乙醇作为燃料的船舶安全临时指南》

。不过，应注意到，目前尚未制定类似于液化天然气（LNG）加注的

ISO

标准。可替代燃料系列报告之甲醇102

|

安全性劳氏船级社基于风险的认证程序（适用于新设计、新颖设计及替代设计）1234设计和安全说明风险评估支持性研究最终设计评估开始结束5建造和在役评估劳氏船级社针对使用甲醇/乙醇船舶的要求，在《使用气体或低燃点燃料的船舶入级规则和规定》的附录LR1

中予以阐述，其中包含了MSC.1/Circ.

1621。这些要求均遵循了基于风险的方法，基本要求是要证明可以实现与传统燃油系统相当的安全性。基于风险的程序根据劳氏船级社的《基于风险认证的ShipRight

程序》(RBC)

实施。该程序的依据为国际海事组织的指南，以及劳氏船级社关于严格船舶入级所需要的安全依据的经验。重点在于，该程序具有可扩展性，因而在每个步骤中所需要的工作量，是与所存在的风险相匹配的。可替代燃料系列报告之甲醇112

|

安全性2.3甲醇罐的质量目前，甲醇罐的质量标准正在制定过程中。ISO致力于ISO

6583：《船用甲醇燃料操作指南》的工作组已经制定了指导意见，最终将于

2024

年发布。国际甲醇生产者和消费者协会(IMPCA)已经制定了一份现有的甲醇规范。IMPCA

还发布了抽样标准草案，以及基于原料和最终用途（燃料、化学品等）确定甲醇的CO2

足迹/生命周期计算情况的工具。可替代燃料系列报告之甲醇122

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安全性2.4总结航运业在将甲醇作为货物进行运输方面具有丰富的经验。目前，全球范围内关于甲醇运输的监管框架包括MARPOL

附件二（有毒液体物质污染规则）、IBC

规范和IMDG

规范。关于将甲醇用作燃料，国际海事组织根据IGF规范发布了基于目标的方法指南。特别是，临时公告(MSC.l/Circ.

1621)提供了关于使用甲醇（甲基醇）作为燃料的船舶安全性临时指南。甲醇作为燃料/甲醇作为货物时的监管框架甲醇作为货物甲醇作为燃料行业标准MARPOL

73/78

附件二–

散装有毒液体物质污染规则国际使用燃气或其他低闪点燃料船舶安全规则（IGF

规范）IMPCA

甲醇参考规范关于使用甲醇/乙醇作为燃料的船舶安全临时指南(IMO

MSC.1/Circ.

1621)国际散装运输危险化学品船舶构造和设备规则（IBC

规则）ASTM

D-1152/97：甲醇标准规范在欧洲范围内，CEN

研讨会覆盖了加注安全，而劳氏船级社加注要求和船级符号提供了从入级角度考虑的附加指南。ISO/AWI

6583：《船用甲醇燃料操作指南》（未完成）IMDG

规范（第3

类，B

级，联合国编号1230）劳氏船级社：使用燃气或其他低闪点燃料船舶的入级劳氏船级社：符合低闪点燃料要求的船舶船级符号和描述说明，如LFPF

(GF,

ML)，或具体方面“就绪”说明，如GR

(ML,

A)燃料质量也包含在IMPCA

的甲醇参考规范中，目前正在由ISO

制定(ISO

6583)。附件LR1

–

使用甲醇/乙醇船舶的要求可替代燃料系列报告之甲醇133

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甲醇的驱动因素第

3

章：甲醇的驱动因素简介欧盟和国际海事组织都制定了旨在促进航运业CO2

减排的规章。其目的是在已经制定的或新近制定的规章之外，通过市场化措施、燃料效率和排放核算要求以及燃料生命周期评估等措施进一步促进清洁燃料的采用率。本章概括说明监管情况的现状以及航运业与甲醇用作船用燃料的联系，从而提供关于燃料接受程度和潜力的观点。14可替代燃料系列报告之甲醇3

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甲醇的驱动因素3.1监管和生命周期分析欧洲碳价区域性规章到2050

年为80%。随后，基于船舶或船队低于或超过业绩目标的范围，以及实现目标所需要的低碳燃料的成本计算处罚和奖励情况。尽管甲醇燃烧时会产生二氧化碳，但绿色甲醇的二氧化碳会在燃料生命周期评估基础上进行计算，因此，绿色和蓝色甲醇都会产生排放效益。欧盟通过其排放交易计划

(ETS)

和欧盟航运规章

(FuelEU

Maritime

Regulation)提出了需求侧和供给侧温室气体排放措施。10080604020自2025年起，根据欧盟的监测、报告与核查

(MRV)系统在2024年报告的船舶二氧化碳(CO

)排放量（吨位

≥5000GT）也将纳入区2域性

ETS

中。在

ETS

范围内的船舶将需要购买欧盟碳配额(EUA)，以覆盖其进出欧盟、挪威和冰岛(EEA)港口和非EEA港口的温室气体排放量的一半，以及EEA内部航行和在EEA港口停泊时的所有排放量。到2015

年，2024年内在航线上以及在停靠时产生的CO

排放中，将除欧盟航运规章和欧盟

ETS

的要求以外，欧盟内部还在制定其他监管文件，能够创建可再生燃料生产框架，并接入陆地电力。欧盟航运规章、欧盟

ETS

和

欧盟

MRV都是欧盟的区域性“Fit

for

55”一揽子方案的组成部分，可能会迅速促进区域性的脱碳进程。其他正在考虑排放权交易机制的地区包括中国、美国和英国。2有

40%

被纳入

ETS，到2027年时，将提高到100%。在自2027年起就CO

购买欧盟碳配额以2外，自2026年起，MRV还会要求报告船舶的CH

（甲烷）和N

O（一氧化二氮）排放量，并42按照与CO

100%相当的比例购买欧盟碳配额。2这些区域性机制一旦制定完毕，结合欧盟的

Fit

for

55

一揽子方案，能够覆盖绝大部分的全球交易地区。不过，各个地区的计划可能都不尽相同，因而会导致航运业出现关于全球脱碳方法的碎片化。另一个机制是欧盟航运规章，将于2025年生效。该规章确定了降低船舶所使用能量0的年平均温室气体强度的目标（或者船队的目标）。所要求的温室气体强度降幅由较小的幅度开始，即2025年为2%（与2020年基准相比），到2030年为6%，2035年为14.5%，2020

年1

月1

日2021

年1

月1

日2022

年1

月1

日2023

年1

月1

日资料：/data/data-tools/carbon-price-viewer可替代燃料系列报告之甲醇153

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甲醇的驱动因素国际规章生命周期分析关于国际层面的CO2

排放控制，国际海事组织的规章已经生效，到目前为止，在国际讨论中，考虑了燃料的生命周期分析。甲醇是一种碳氢化合物，因此在燃烧时会产生

CO

。绿色甲醇如果要在未来航运业中占有一席之地，则计算船舶排放量的方法就要以全生命周期

(well-to-wake)

为基础，而不是以从船端排放

(tank-to-wake)

为基础。重点关注的是燃料效率。在《巴黎气候协定》于

2015

年签署之后，国际海事组织于

2018

年就初步温室气体策略达成了一致，概括说明了旨在降低航运业排放的路径，其重点在于降低船舶的

CO2

排放。目标是将全球变暖控制在较工业化之前的全球温度上涨

1.5

摄氏度之内。由该项初步策略引发了多项短期措施，包括现有船舶能源效率水平

(EEXI）、增强船舶能源效率管理计划

(SEEMP)

以及碳强度指标

(CII)。2在全生命周期计算中，燃料原料（包括用于甲CO2）、生产过程以及相关运输（所谓的“燃料途径”）的温室气体强度全都要考虑在内。船端生命周期分析指南以及监管机构的实施方式，决定了在任何市场化措施中如何对待每种具体燃料，因此会对船东的投资决定产生重大影响。对于生物燃料，可能需要获得由

ISSC

或

RSB

等经认可的国际标准出具的可持续燃料认证。醇的排放评估的是船上与燃料使用有关的

CO

、CH

和24N

O

排放强度，以及所有相关的散逸排放。2国际海事组织的

MEPC

80

小组通过了关于船用燃料生命周期分析的指南（LCA

指南）。预计国际海事组织将来关于航运业温室气体减排的立法，会使用指南中关于每种燃料的全生命周期排放因素和船端排放因素，以及能源转换情况。国际海事组织海洋环境保护委员会(MEPC

80)

近期通过了修订后的增强战略，旨在于2050

年或前后实现净零

CO2

排放。在实现最终目标的过程中，有多个标志性检查点——相对于2008

年水平，到2030

年将碳强度降低20%，争取达到30%，到2040

年降低70%，争取达到80%。其中也包含关于低碳或零碳燃料采用率的目标，即到

2030

年至少达到5%，争取达到10%。运业碳排放，其中包含经济因素和技术因素，但有关详情仍然有待协商并最终确定。国际海事组织已经通过了燃料生命周期分析指南（LCA

指南），无论前述中期措施约定采用何种形式，该指南都能对中期措施提供支持。还有一些工作尚待完成——其中许多工作涉及到

2023

年的温室气体策略尚没有与《巴黎气候协定》所确定的

1.5

摄氏度目标保持一致。目前，已经制定了将在

2028

年策略新版本的时间表，届时，该策略将与上述目标保持一致。不过，仍然有一些要素需要在未来

2–3年内才能解决，如采取哪些中期措施以降低航可替代燃料系列报告之甲醇163

|

甲醇的驱动因素3.2船舶经营人的需求和兴趣有大量证据表明人们对甲醇燃料船舶的兴趣日益浓厚。根据Clarksons

报告（2023

年

6

月），有29

艘甲醇船舶正在运营，并且有112

艘已下订单，同时有

3

艘甲醇燃料预留船舶正在运营，并且有128

艘已下订单。新造船舶将在2023

年至2028年间交付，并且船舶数量在日益增长，定期会宣布新的订单。2023

年

3

月，MAN

称其正在就120

艘新造甲醇发动机订单进行洽谈，其中80

艘已经签署合同，并且补充称，今年的甲醇双燃料二冲程发动机订单数超过了类似的液化天然气双燃料发动机订单数。订单簿中还包括50

艘甲醇燃料预留订单或多种燃料预留订单。这些正在建造的船舶会在交付时使用传统燃料，但其设计中包含了一定程度的准备工作，可以最终转换为甲醇燃料。其中有4

艘船舶是在中国订购的，前3

艘会在第4

艘的新造甲醇发动机完成时进行改装以适应甲醇燃料。可替代燃料系列报告之甲醇173

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甲醇的驱动因素甲醇燃料新造船舶信息更新：Clarksons，2023

年6

月）甲醇燃料船舶预测场景F=预测（资料按行业列示的甲醇燃料预留订单数按行业列示的甲醇燃料可用订单数散货船(2%)散货船(3%)油轮(19%)滚装船和汽车运输船(3%)油轮(25%)滚装船和汽车运输船(11%)集装箱船(57%)集装箱船(42%)其他(6%)其他(11%)近海船(11%)近海船4%)(邮轮和客船(3%)邮轮和客船

(3%)Clarksons

的预测表明甲醇燃料可用和甲醇燃料预留订单大幅增长。2022

年，甲醇仅占订单数的3%（以GT

计，为7%）。到2030

年，这一比例会接近20%，即多达1,200

艘船舶。可替代燃料系列报告之甲醇183

|

甲醇的驱动因素3.3技术经济驱动因素新造船舶的价值说明改装的价值说明建造一艘甲醇燃料预留/可用船舶是一项商业决策，其中客户投资绿色供应链资产的能力和意愿、碳定价和绿色甲醇燃料的价格等运营支出和收入因素都会影响初始资本投资决策。资本支出决策涉及到船厂利用率、发动机和机械管理成本，以及相关的船上燃料基础设施决策。尽管新造船舶订单可以根据设计进行建造，但考虑最终甲醇燃料的使用情况，改装的难度更低、成本效益更高，因此，近期投入运营的船舶在建造时大多没有考虑改装设施。此类船舶需要发动机大修投资，通常需要拆卸并改造整个发动机、补充燃料系统以及安全措施，并且需要对一个或多个原有燃料罐进行改装，以便存储甲醇燃料。因此，船东采用了对冲性方案，即订购能够适应不同准备阶段的灵活设计的船舶，以此在当前的资本投资与任何后续改装成本之间寻求平衡。尽造成本和经济性很难估计，不过，在考虑两种选择时，即对船舶进行甲醇/双燃料改造，还是订购在交付时或在交付后不久即可以使用甲醇燃料的新造船舶，仍然有多个因素可供船东和经营人考虑。成本包括发动机改造、管道、燃料系统、燃料罐涂装以及设计、规划和干船坞成本。有迹象表明，管理成本中大部分是发动机和燃料系统成本，可能会达到船舶价值的10%

至25%。行业现状显示，二冲程甲醇双燃料发动机的价格比当前的既有双燃料液化天然气发动机高10%，而四冲程发动机则价格相当。甲醇燃料预留情况有意进行改造的船东还需要考虑改装设施或新装发动机对氮氧化物排放产生的影响。可以确定的是，无论是在区域层面还是国际层面，都会对航运业温室气体减排的规章达成一致约定，但不确定的是如何满足这些规章的要求。目前正在考虑新造船舶订单的船东知道他们需要的是在数十年后仍然具有商业吸引力的船舶，但不知道哪些决策才是正确决策。目前的一种解决方案是设计具有燃料准备标识的船舶，可以在某种燃料具有可行性时，在造船过程中通过一定的资本支出为船舶做好某种燃料的准备。船东和船厂可以针对一种以上的燃料类型，选择采用阶段性的方法简化准备工作，或者在新造阶段就进行更多的投资，从而降低后续改装时的时间和成本。可替代燃料系列报告之甲醇193

|

甲醇的驱动因素新造船舶和改装船舶的经济性建模对船舶整个生命周期的资本支出和运营支出进行建模的难度非常大。考虑到船舶尺寸、用途和运营情况在任何计算中发挥的作用，以及甲醇价格和碳价格预期，无法进行简单的概括。从改装角度来说，考虑到并非所有发动机都需要一台同等试验发动机确保其满足国际海事组织的排放测试要求，因此，对改造发动机的成本需要进行审慎的评估。甲醇价格完全取决于绿色电力、氢能和生物质原料的价格。如果价格足够低，就可以缩小与燃油、汽油和柴油之间的差异，不过，碳价或碳信用可能有助于进一步提高甲醇的竞争力。近期一项关于总船舶拥有成本的TCO

评估（丹麦技术大学，2022

年）显示，配备50MW

发动机的15,000

TEU

集装箱船的情况如下：CO2

税€25€3002020年份202020302030TCO生物甲醇99949711715395百万欧元/年TCO百万欧元/年电制甲醇(含CCU)11943934012193VLSFO

（极低硫含量燃油）TCO百万欧元/年可替代燃料系列报告之甲醇203

|

甲醇的驱动因素3.4总拥有成本案例研究在欧洲交易的2,500

TEU

集装箱船进行甲醇转型的相关运营燃料成本在选择新造船舶或进行船舶改造以便将甲醇用作替代燃料时，船东和经营人需要考虑多种不同的场景和变量。以下示例仅仅是其中部分经济考量因素的简要说明。燃料费FuelEU

CO2

税EU

ETS

CO2

税全球CO2税该船舶是一艘船龄为10

年的2,500

TEU

集装箱支线船舶，在北欧地区运营，目前的燃料为低硫燃油或柴油，日耗油量为33

公吨。船舶的平均运营天数为325

天，假定使用寿命为25

年。对于此案例研究，该船舶的100%

交易寿命都在欧洲ETS

范围内，相关成本会不断增长。总成本假设（不含转换成本）涉及到2026

年、2030

年和2040

年，清楚地表明绿色甲醇的生产成本，以及其他全球性或区域性碳定价机制的应用，会对结果产生重大影响。请注意，表格中采用了关于成本及其他行业发展情况的不确定性假设，仅供参考。（关于前述假设的更多详情，请查阅本报告末尾处的附件）可替代燃料系列报告之甲醇214

|

甲醇生产和供应4.1第

4

章：甲醇生产和供应简介甲醇成功用作船用燃料，取决于由电解和/或生物资源实现的可再生生产情况。全球甲醇行业协会目前正在追踪80

多个生产项目，估计到2027

年，可再生甲醇的年产量将超过800

万吨。目前，利用煤炭或天然气作为原料，通过合成气体生产的甲醇满足了目前的许多需求（棕色甲醇和灰色甲醇）。根据目前尚未在国际层面决定的CO生命周期核算情况，甲醇要成功用作船用燃料，需要以适当此外，要使绿色甲醇成为所有行业脱碳的促进因素，航运业与道路运输和化工业之间存在竞争。从这个角度来说，绿色甲醇和蓝色甲醇的价格、碳价以及燃料可获得性将成为影响燃料供应的决定性因素。2的成本生产出产量足够的蓝色甲醇和绿色甲醇（见附件5

中的定义）。本章概括说明未来数年内蓝色甲醇和绿色甲醇的生产方法和预期供应情况。3CO2。目前甲醇生产的生命周期排放量为每年

亿吨在过去十年中，产量近乎翻了一番——2019

年达到了9,800

万吨（其中，中国通过煤炭生产的产量大幅增加）。预计2025

年将增至1.20

亿吨，2050

年增加到每年5

亿吨。因此，如果生产途径不排除化石燃料的话，5

亿吨甲醇将产生

15

亿吨

CO2。2021

年，可再生甲醇的产量仅有20

万吨。尽管标准甲醇、生物甲醇和电制甲醇（棕色、灰色、蓝色和绿色）的化学性质相同，但其生产途径以及生产途径的核实情况，将成为甲醇作为净零船用燃料被接受的决定性因素。本章概括说明未来数年内蓝色甲醇和绿色甲醇的生产方法和预期供应情况。可替代燃料系列报告之甲醇224

|

甲醇生产和供应4.2生产途径当前工业甲醇生产情况甲醇生产途径（来自IRENA/MI）CH3OH绿色甲醇就工业规模来说，目前甲醇主要通过天然气进行生产，即利用蒸汽进行气体改性，然后将得到的合成气体混合物进行转化、蒸馏，从而得到纯甲醇。目前，各种颜色的甲醇总产量超过了每年1.10

亿吨，其中大多数用于化工和石油工业，以及消费品的生产。有关甲醇生产途径的更多信息，请查阅全球甲醇行业协会网站。气化/改性生物质合成气体生物甲醇可再生生物电制甲醇CO2电制甲醇低碳强度H可再生可再生电力电解2绿色氢能CO2不可再生CH3OH蓝色甲醇H可再生CO碳捕集和碳封存(CCS)22蓝色氢能不可再生不可再生CH

OH天然气改性气化合成气体合成气体3灰色甲醇高碳强度煤炭CH3OH棕色甲醇可替代燃料系列报告之甲醇234

|

甲醇生产和供应生物甲醇生产电制甲醇生产生物甲醇（绿色甲醇）采用生物质原料进行生产（林业和农业废弃物及副产品，如纸浆和造纸业的黑液、废弃物填埋场的沼气、污水及市政固体废弃物）。由于产量较低，因此，只能对生产成本进行估计。电制甲醇（绿色或蓝色甲醇）通过将捕集的CO2

与来自于可再生电力的氢气相结合获得。(BECCS)

和直接空气捕集(DAC)。CO2

可以来自于工业碳捕集，包括生物质能碳捕集与封存氢气可通过两种方式生产，即利用可再生电力将水电解为氧气和氢气（绿色氢气），或者通过天然气或煤炭改性，在此过程中产生的CO2

会被捕获（蓝色氢气）。生物原料的成本（生物质原料的成本介于0

至17

美元/千焦之间）、投资成本以及转化效率都具有重要作用。据IRENA

估计，2021

年，生物甲醇的成本介于每吨320

美元至770

美元之间，但通过工艺改良，如果原料价格低于6美元/千焦，成本可降至每吨220美元至560

美元之间。在靠近纸浆/造纸、市政废弃物源的地区生产甲醇时，有助于简化生产流程，提高整体规模经济效应。最终的甲醇燃料加注价格取决于原料价格、氢能成本以及电力成本。电解、工厂投资等生产商的额外资本成本，以及后续的运输成本，也需要考虑在内。电制甲醇的成本主要取决于绿色电力的成本、氢能成本、基础设施以及资本投资。据IRENA估计，如果CO

来自于BECCS，且CO

成本为每吨10美元至50美元，则目前电制甲醇的生产成本为800美元至160022美元之间（如果CO

来自于DAC，则每吨甲醇成本将介于1200美元至2400美元之间）。2可替代燃料系列报告之甲醇244

|

甲醇生产和供应按国家列示的绿色甲醇生产项目根据全球甲醇行业协会的统计，全球绿色甲醇生产项目的数量在不断增加。该协会目前正在追踪

90

个项目，预计产品计数上线后（到2027

年），每年可生产近900

万吨甲醇。尽管上述产量不会完全用于航运，但有部分项目是专门针对航运用途的。118有关目前正在开发中的甲醇生产厂的详细清单，请查阅本报告的附件，其中的数据来自于全球甲醇行业协会。德国(8)荷兰(5)瑞典(4)智利(3)中国(18)西班牙(3)挪威(2)其他其他美国(8)比利时(2)芬兰(2)巴西(1)法国(1)印度(1)意大利(1)丹麦(11)日本(1)冰岛(2)加拿大(5)其他其他项目所处的运营阶段各不相同资料：全球甲醇行业协会可替代燃料系列报告之甲醇254

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甲醇生产和供应4.3燃料价格生物甲醇和电制甲醇的当前及未来生产成本当前生产成本当前生产成本成熟生产成本成熟生产成本灰色甲醇的价格因地区（亚洲、美国和欧洲）而异，有现货市场价格和远期合约之分（见下表）。2023

年

2

月，现货市场上的价格区间为每吨

327

美元至

366

美元。该价格为交易价格，预计由于较为稀缺，绿色和蓝色甲醇的价格会更高。此外，在港口和码头处进行清洁甲醇燃料加注时，甲醇燃料加注基础设施的成本会导致费用有所增加。据估计，绿色甲醇的初始供应价格为每吨

1,000

美元左右。24002200238020001800CO

碳信用为50

美元/吨，可以将可再生甲醇生产降低2约80

美元/吨160014001200100080016201120甲醇价格的潜在趋势1013820600400200884355764553455尽管超低硫燃油的价格为每吨

600

美元，但船用汽油的价格约为每吨

876

美元，而燃油

(IFO380)

的价格为每吨

465

美元。考虑各种燃料的能量密度差异（甲醇的能量密度为x2.4），在缺少鼓励采用甲醇的价格机制的情况下，甲醇价格不利于甲醇被用作船用燃料。630250630当前化石甲醇价格3272902270当前化石甲醇成本绿色甲醇的生产成本仍然存在不确定性。尽管在建生产工厂的数量有所增加，但目前正在运营且大量生产甲醇的工厂非常少。右侧表格仅突出显示了生产成本的预测区间，为生产厂商提供了经济建模。考虑到灰色和棕色甲醇用户将来很可能会寻求蓝色和绿色甲醇替代品，因此，在部分新建可再生甲醇项目投入运营之前，成本和可获得性的市场压力将始终存在不确定性。生物甲醇原料成本

<

6

美元/千焦生物甲醇原料成本

6-15

美元/千焦电制甲醇

–

CO2

来自于合成可再生电制甲醇

–

CO

完全2来自于

DAC注：

MeOH

=

甲醇成本。成本中不含可能获得的任何碳信用。当前化石甲醇成本和价格来自于2020

年的煤炭和天然气原料。本图中采用的汇率为1

美元=

0.9

欧元资料：IRENA

(&MI)

创新展望：可再生甲醇（2021

年）可替代燃料系列报告之甲醇264

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甲醇生产和供应全球甲醇价格对比800700600500400300200100甲醇美国

MMSA

接触指数

FOB

USGC

美元/公吨甲醇欧洲

MMSA

接触

FOB

鹿特丹

T2美元/公吨甲醇

NEA/SEA

MMSA

合约净额交易参考加权平均价格

美元/公吨甲醇中国

MMSA

现货平均

CFR

中国主要港口甲醇美国

MMSA

现货驳船加权平均

FOBUSGC

美元/公吨甲醇欧洲

MMSA

现货平均

FOB

鹿特丹T2

美元/公吨美元/公吨数据：/methanol-price-supply-demand27可替代燃料系列报告之甲醇4

|

甲醇生产和供应4.4产量预测（来自于

2021

年全球海事论坛）随着马士基航运公司订购一系列甲醇双燃料船舶，该公司于2021

年发布了其自身需要的甲醇需求预测。据该公司估计，到2024

年，该公司将需要300,000吨绿色甲醇。如果马士基整个船队均由甲醇提供动力，则其将需要约200

万吨绿色甲醇。绿色甲醇年产量（千吨）60x20.00010x30030102021

年全球总产量2023

年第一艘船舶的需求2024

年底的需求整个马士基船队（如果全部使用甲醇）附录

4：

马士基甲醇需求预测资料：

马士基（2021年）可替代燃料系列报告之甲醇285

|

技术就绪第5

章：技术就绪简介由于甲醇在常温常压下为液态，将甲醇作为燃料供应船用发动机的过程与传统燃料相似，但需要注意第2

章中所描述的特有安全问题。要实现相同的燃料能量密度，发动机需要的甲醇量约为柴油量的2.4

倍，这意味着需要提高甲醇存储容量才能实现与现有推力相当的能量。发动机制造商的多种船用发动机开发工作已经到了后期阶段，包括面向出于合规和降低排放的原因而考虑此途径的船东而推出的转换包。此外，技术公司正在开发能够在质子交换膜(PEM)燃料电池中使用甲醇产生氢气的舰上系统。可替代燃料系列报告之甲醇295

|

技术就绪5.1船用发动机和改装目前，所有主要发动机制造商都有能够将甲醇作为燃料的二冲程和四冲程内燃发动机。所有发动机均为双燃料发动机，能够将船用柴油、船用汽油或燃油用作燃料。前述发动机均需要将引燃油注入到发动机缸体中，并用甲醇引燃。订单主要来自于集装箱班轮经营人，如马士基航运公司、现代、达飞集团和中远海运。船舶是根据韩国、日本和中国发动机制造商的许可制造的。瑞士发动机设计公司WinGD

已公告了其从中国获得的首批二冲程甲醇双燃料订单。值得注意的是，关于一项用于四艘集装箱船的90缸发动机，该公司会与船厂和当地发动机制造商协作，采用标准双燃料发动机制造前三台发动机，并使用甲醇燃料设计直接建造该船队中的第四艘船舶。因此，WinGD

会同时打造将会在新造船队的前三艘中应用的改装程序，并提供给市场上正在考虑进行甲醇转型的船舶经营人。MAN

ESMAN

ES、Wärtsilä

和WinGD

供应了大多数二冲程和中速四冲程发动机型号，已配备到大多数商船上。三家公司都制定了为了满足未来燃料需求而开发自身发动机组合的路线图。（ME-LGIM，已投入服务）MAN

ES

也在开发改装计划，以便将其二冲程MAN

B&W

ME-C

发动机改装为使用甲醇进行双燃料运行。该公司表示，其正在设计为全面双燃料准备的ME-C

发动机，不仅可以进行甲醇改装，还可以针对多款其他替代燃料进行改装。二冲程发动机MAN

ES

的MAN

B&W

ME-LGIM

双燃料甲醇发动机已经取得了多份订单，主要来自于已经决定向甲醇燃料转型的集装箱船所有者。该公司的上述发动机已经配备到20

艘在役船舶上，包括多艘可以将其货物用作燃料的甲醇船舶，不过，其每艘船舶配备一台发动机的新造船舶订单已达到90

艘（截至2023

年5

月）。值得注意的是，甲醇燃料二冲程双燃料发动机需要引燃油才能点燃，根据发动机类型和负荷，占燃料组合中的5%

至10%。引燃油可能会是船用柴油或汽油。WIN

GD

（开发中）可替代燃料系列报告之甲醇305

|

技术就绪由劳氏船级社评级的Stena

Germanica

号船舶是具有甲醇燃料能力的首个改装项目。最初，这艘在2001

年制造的船舶上，四台Wärtsilä

ZS40

发动机中的一台被改装成了双燃料发动机，可以使用甲醇、船用柴油或汽油运行。随后不久，余下三台发动机也被改装成了甲醇双燃料发动机。本次改造项目得到了欧盟的资助。据全球甲醇行业协会（及FCBI）表示，改造成本高达1,300

万欧元，项目总成本为2,200

万欧元，包括岸上甲醇储罐、加注船以及试点项目工作，包括安全评估、规则规章落实等。据估计，后续改装成本可降低30%

至40%。自改造以来的8

年里，劳氏船级社和船舶经营人获得了关于双燃料船舶运行维护和性能监测的宝贵实践经验。目前，Stena

Line

已经与瓦锡兰(Wärtsilä)

签约，对其他渡船进行双燃料改造，但数量未公开（2023

年6

月）。可替代燃料系列报告之甲醇315

|

技术就绪四冲程发动机瓦锡兰目前拥有改造后的四冲程32

缸设计，而现代公司则拥有HiMSEN

甲醇H32DF-LM。截至2023

年3

月底，现代公司称已获得74

台四冲程HiMSEN

甲醇发动机的订单。现代公司采用柴油循环，具有电子控制、共轨、燃料注入等功能。首批HiMSEN发动机会安装到两艘马士基甲醇双燃料船舶上：六缸款会安装到2,100

TEU

船舶上，九缸款会安装到更大的16,200

TEU

船舶上。这些发动机使用甲醇燃料时，也需要将柴油或燃油作为引燃油。MAN

ES示，根据其计算情况，根据发动机的负荷以及采用喷嘴燃油注入(PFI)

技术的优化甲醇柴油共享的使用情况，引燃油在混合燃料中的比例将介于1%

至3%

之间。表现代公司HiMSEN

发动机在最佳发动机负荷下的比例约为10%。MAN

ES

正在研究甲醇燃料发动机能否采用火花塞设计，从而避免使用任何引燃燃料。H

i

M

S

E

N

发动机采用甲醇燃料时，需要混合约

1

0

%

的引燃油(MDO/MGO)。该等发动机也可以使用燃油。除MAN

ES、现代HiMSEN、WinGD

和瓦锡兰以外，其他发动机制造商也在开发能够使用甲醇燃料的解决方案，包括英比利时公司(ABC)、卡特彼勒、中国船舶工业集团公司（与沪东重机合作）、罗尔斯-

罗伊斯船舶制造、ScandiNAOOS/Nordhaven

Power

Solutions。对于四冲程市场，MAN

ES

仍然在开发用于新造船舶和船舶改造的甲醇注入技术，其中会先推出改造方案。该方案正在根据订单进行测试，根据该订单，一台48/60（480

mm

缸体，600

mm

冲程）四冲程发动机会改造为510

mm

缸体发动机，进而成为该公司最先进的发动机设计之一，即51/60DF

发动机。瓦锡兰W3251/60

双燃料发动机尺寸很可能会成为MAN

ES

面向新造船舶提供的首款四冲程设计。该公司认为，四冲程改造的重点是客船和滚装船（滚装客运）市场，首批改造对象为2025

年试点项目下的两艘巡洋船和2026

年的一艘滚装船。现代HiMSEN可替代燃料系列报告之甲醇325

|

技术就绪改造挑战和氮氧化物排放对任何船舶进行新燃料改造，都需要与修船厂密切协作，并取得作业规划和落实能力。此外，还需要针对燃料罐尺寸，就船舶、安全系统和发动机作好规划。关于燃料罐的要求可能会导致燃料罐空间减少。船舶经营人务必要了解船舶未来的操作概况，这种操作概况的燃料需求，以及所需要的罐体容量。经营人还需要确保了解排放情况，包括CII

计算情况和氮氧化物排放量。重大发动机改造（更换）可能会导致船舶需要满足氮氧化物三级标准，进而需要实施额外的氮氧化物减排技术。任何重大发动机改造都需要获得新的氮氧化物排放认证。大多数发动机制造商还会生产氮氧化物减排技术，如选择性催化减排系统或废气再循环系统。其他技术涉及到向甲醇中加水，以此降低氮氧化物排放量。可替代燃料系列报告之甲醇335

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技术就绪5.2燃料电池燃料电池和转化器由于能够稳定地产生高效的绿色电力，因此，燃料电池被越来越多人视为航运业若干用途的可选方案。燃料电池在小型船舶上的应用一直在不断增加，如沿海渡船、近海船舶以及部分短途航运和内河航道船舶。相对于内燃发动机，燃料电池的运动部件少、维护需求低，运营成本可能较低，需要的人工干预少，有助于提高自动化程度，因而获得了许多青睐。甲醇可以直接用于直接甲醇燃料电池(DMFC)，属于质子交换膜燃料电池(PEMFC)

的一个子类别。不过，相对于氢能PEMFC，其效率和功率密度则要低得多。该解决方案正在开发之中，可以在船舶上高效地将甲醇转化为氢气，同时产生副产品CO2，并将氢气注入到燃料电池中产生电力。在运行中，燃料电池的加速时间通常比发动机慢。例如，在需要迅速、剧烈改变推力的船舶上，燃料电池的响应速度可能无法满足负荷需求。因此，燃料电池通常与船用电池安装在一起，由船用电池满足任何峰值负荷，而用燃料电池提高功率输出以满足需求。在船舶上采用燃料电池技术的安全考虑因素与船用燃气发动有关船用燃料电池的更多信息，设计阶段的考量因素，机相似，包含通风要求、双层管道、燃气泄漏以及火灾检测。有

以及安装要求，请参阅劳氏船级社的《船舶燃料电池安装指关船上燃料电池的安全性和功能要求的更多信息，请查阅劳氏船

导说明》。级社的《船舶入级规则和规章》第5

部分第26

章“燃料电池动力装置”。不过，燃料电池组有明确的使用寿命，需要在运行一定小时数后予以更换。预计需要完成的其他维护工作包括冷却剂更换，定期检查并根据需要更换燃气检测传感器。可替代燃料系列报告之甲醇345

|

技术就绪船上转换器/重整器：甲醇制氢如上文所述，目前正在研究对技术进行航海化改造，从而将甲醇转化为氢气，将氢气用于PEM

燃料电池。这种方案之所以被视为可能适合部分船舶的途径，有多个主要因素。e1

Marine

和RIX

技术等公司正在研究船用重整器技术。目前已经在拖船等小型船舶上实施了试点项目和首批使用案例。能源能够以液态形式存储，即绿色甲醇，不需要类似于液化天然气、氨气或氢气等存储方式所需要的占用宝贵空间的专用存储方式。燃料电池还可以用作直接电源或者辅助发动机/发电机组。重整器需要电源，但会产生

CO

、一氧化碳和氢气。CO

会作为废放出去或者被捕获，而氢气则会用22于燃料电池。安全顾虑涉及到前述三种气体中任一气体会发生的泄漏。甲醇重整工艺O个

二氧化碳氧气COOOOOCHOOHCHOHOHHOHHHHHHHOHHHHHHHHOHO甲醇和水重整器富氢重整气电解液水阳极阴极可替代燃料系列报告之甲醇355

|

技术就绪5.3燃料罐和其他燃料系统甲醇具有腐蚀性，因此不能用船上的常规（燃油、汽油或柴油）燃料罐存放。储罐需要采用不锈钢材质或带有涂层的碳钢。涂层需要是经过验证的涂层，如甲醇货船的货舱中使用的涂层。以上配置应适合甲醇、油面空间中的甲醇蒸汽以及所需要的惰性系统。如果尚未计划用于其他用途，则需要安装惰性气体系统。如果船舶设计中包含隔离舱，并且有通风、气体检测和安全通道，则燃料罐需要隔离舱。还需要配备溢流罐。溢流罐可以位于甲板下方。甲醇燃料船舶所需要的其他燃料相关的技术包括：••可能的氮气或其他惰性气体产生装置，用作泄漏保护•燃料阀机构：用于控制甲醇供应和清洗。设置在危险区内••甲醇管道的通风甲醇监测系统和报警器发动机舱内高压部件的双层管道•甲醇高压泵：针对高压燃料发动机，设定最高压力为300

bar可替代燃料系列报告之甲醇365

|

技术就绪液态燃料供应可选方案CSSC

–

上海船用柴油机研究所N2

管道要将燃料由储罐供应到发动机处，需要专用的甲醇燃料供应管路和泵。这些是市场上的关键系统，一般认为已经是成熟的系统。脱气和排水口G.W.G.W.G.W.

排气罐P脱气和排水PP脱气和排水系统G.W.

循环系统F.W.

F.W.G.W.

G.W.Alfa

Laval

燃料监测模块(FCM)脱气和排水脱气和排水脱气和排水脱气和排水低压换热器G.W.

G.W.混合罐F低压循环泵复式过滤器高压换热器流量表供给泵过滤器可替代燃料系列报告之甲醇375

|

技术就绪瓦锡兰–

甲醇PAC甲醇燃料泵单元甲醇燃料阀组来自供给罐的甲醇甲醇低压泵单元密封和控制油泵单元可替代燃料系列报告之甲醇385

|

技术就绪SunRui

GasLink

甲醇燃料供应系统3FVT261541

–

甲醇供给泵2–低压换热器3

–

混合罐4

–

甲醇循环泵5–高压换热器6

–

配备

DBB

的复式过滤器可替代燃料系列报告之甲醇395

|

技术就绪5.4就绪状态标识关于资本投资的决策，需要以市场形势和船舶需求为基础，其中包括租船协议和燃料成本。对于建造经济寿命长达30

年的船舶来说，设计参数的灵活性至关重要。确保新造船舶合同具有灵活性并且适用于未来的燃料转化需求是非常重要的，正因如此，才推出了“气体就绪”标识。对于希望下达新造船舶订单同时降低未来燃料选择相关风险的船东，劳氏船级社的“气体就绪标识”易于理解。通过表示下列含义的以下字符，可以灵活地表示气体燃料就绪状态：GRASTPE此类标识有助于船东作出资本投资决策，因此能够简化未来的改装决策。在下达订单时，可以要求船舶具有燃料灵活性，并且在设计时考虑到针对多种未来燃料中的一种进行改造的可选方案。合格就绪状态工程系统概念批准结构安排燃料罐管道安排这种描述性的说明，可以表示劳氏船级社已批准概念设计和/或安装设施，而船旗国政府可能会接受或不接受使用有毒燃料或上述概念设计。关于气体就绪的描述性标识以

GR

字样开始，带有适用的燃料标识

–

ML（甲醇）、AM（氨气）或

NG（液化天然气），后面带有表示具体批准和/或安装方面的后缀。M/EA/E锅炉焚化炉资本支出AS概念批准。燃料系统的设计原则上已获得批E已安装的设备和机械M/E–主发动机A/E

–辅助锅炉锅炉准用于支撑燃料罐的增强结构性加固装置TP已安装的燃料罐已安装的管道焚化炉燃料电池发电机可替代燃料系列报告之甲醇406

|

总结第

6

章总结和结论在商业航运正在考虑的未来燃料中，甲醇的独特之处在于其既被视为成熟燃料，又被视为新的候选燃料。尽管有些船舶已多年使用甲醇，但要成为可行的环保解决方案，目前的燃料生产需要向可再生甲醇而非化石甲醇转变。将甲醇用作燃料的技术是可行的，在许多场景下都可以实现并且是成熟的。所有发动机制造商都已经开发出或者很快会开发出双燃料发动机型号，无论是二冲程还是四冲程，亦无论是采用柴油循环还是奥托循环。甲醇的能量密度低于当前的柴油和燃油，能量密度比为

1:2.25。因此，按吨数计，船舶消耗的甲醇将达到燃油消耗量的近

2.5

倍。由于甲醇在常温常压下为液态，因此，所需要的燃料罐规范极低，但安全性和健康安排仍然至关重要。由于已经有了将甲醇作为货物进行运输的经验，并且在过去十年中有将甲醇用作燃料的经验，因此，已经存在书面的安全加注指南，并且可能会形成国际性的安全要求。目前也存在关于新造船舶和改装设计的入级规章，可确保甲醇动力船舶满足既有的安全要求。如关于技术就绪的章节所述，发动机设计正在迅速走向成熟，而随着越来越多的发动机投入运行，船级社、发动机制造商以及设计公司和修船厂也在积累重要的维护经验。不出意料，关于甲醇向燃料迈进的进一步发展，最大的问题涉及到价格、可获得性和碳核算。考虑到绿色甲醇产量较低以及目前的订单情况，关于航运业实际需要的燃料数量，能否获得绿色认证以确保在生命周期评估基础上进行温室气体核算，都需要进行推测。劳氏船级社会持续地密切跟进这些议题，并在将来对本指南进行更新时予以阐述。可替代燃料系列报告之甲醇417

|

其他资源和附件7.1第

7

章其他资源和附件链接和其他资源安全性绿色甲醇供应技术••国际海事组织关于使用甲醇/乙醇作为燃料的船舶安全临时指南甲醇的健康风险：美国国家职业安全卫生研究所

(NIOSH)全球甲醇行业协会：甲醇安全处理手册•

Fraunhofer：通过甲醇取得氢气：经优化重整器•

康奈尔大学，2021

年：蓝色氢气有多环保？能源与燃烧科学进展：作为内燃机燃料的甲醇欧洲技术和创新平台：甲醇(WPSP)•全球甲醇行业协会：可再生甲醇•••世界港口可持续发展计划

(WPSP)：关于替代燃料船舶的港口就绪状况

(PRL-AFS)•关于甲醇燃料加注流程的欧洲标准化委员会

(CEN)

研讨会协议

(CWA)（可下载

PDF)•••••世界港口可持续发展计划：甲醇作为燃料国际能源署

(IEA)：IEA

关于发热值的数据工作美国能源部：燃料性质对比••全球甲醇行业协会预计可再生甲醇产量将会增长••IAPH

清洁船用燃料工作组门户阿姆斯特丹港/DNV

关于不同清洁燃料的安全性研究：加注船验证方案全球甲醇行业协会成员亚洲甲醇市场服务公司关于全球供需和定MAN

ES

甲醇双燃料发动机技术规范劳氏船级社净零就绪框架价数据的评估（2020

年

1

月至

2023

年

1

月）•Safetytech

Accelerator

和劳氏船级社海事脱碳中心就绿色燃料保证建立合伙企业

-

Safetytech

Accelerator•Insight

briefing：作为可扩展零排放燃料的甲醇

-

零排放联盟/全球海事论坛，Insight

Briefing

2021••ISO

标准

AW

I

6583：《船用甲醇燃料操作指南》国际甲醇生产者和消费者协会规范https://www.impca.eu/IMPCA/Methanol可替代燃料系列报告之甲醇427

|

其他资源和附件7.2附件附件1：技术、投资和社区就绪水平及定义水平技术就绪水平(TRL)12理念概念观察到的基本原理制定的技术概念本报告中使用了三种就绪水平：技术、投资和社区。所有水平都有评定表，其中TRL

按照一至九级进行评定，而CRL

和IRL

则按照一至六级进行评定。345可行性验证首次评估可行性概念和技术技术就绪情况在测试环境中对整合式原型进行验证在使用环境中进行原型测试技术就绪水平表示从概念阶段到准备好投入航运应用，所研究解决方案的成熟度。其基础是由NASA

及其他机构使用的既有模型，采用九级量表。原型67产品试点量产前产品小规模试生产89市场投放市场增长在全面测试、验证并合格后开展制造工作生产和产品进入全面运营可替代燃料系列报告之甲醇437

|

其他资源和附件投资就绪情况社区就绪情况投资就绪水平表示海事解决方案从初始商业理念到可靠财务投资的商业成熟度。该水平涉及到取得商业成功所需要的所有参数，以澳大利亚可再生能源署

(ARENA)

的工作为基础。所采用的六级量表概括了解决方案的商业状态，由市场上的可用证据予以确定。社区就绪水平指某一航运解决方案的社会成熟度，从人员和组织的接受程度和采用情况考虑。计量范围为从社会挑战到广泛采用。CRL

以

ARENA

和丹麦创新基金的工作为基础，采用六级量表。投资就绪水平

(IRL)社区就绪水平

(CRL)确定问题及预期社会就绪程度、可能解决方案的形成以及潜在影响123理念试验扩大假设性商业建议小规模商业试验商业规模扩大123挑战测试验证与相关利益相关方协作对拟议解决方案进行初步测试由领域内的相关利益相关方对拟议解决方案进行验证456采用多种商业应用增长市场竞争推进广泛发展可盈利资产类别在相关环境中，与相关利益相关方协作展示解决方案，以便取得关于潜在影响的初步反馈4试点规划可盈利资产完成并审核可供社会采用的拟议解决方案和计划在相关环境中验证过的实际项目解决方案5有关劳氏船级社采用的就绪水平的更多详情，请查阅劳氏船级社海事脱碳中心的零碳燃料监测系统报告。经验证的解决方案6可替代燃料系列报告之甲醇447

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其他资源和附件附件2：绿色甲醇生产项目表(来自全球甲醇行业协会)产能（吨/年）80000公司国家美国美国美国美国美国美国美国美国原料产品启动年份2022回收CO2电制甲醇生物甲醇Celanese,

Mitsui

&

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EnergyOrsted,

Maersk550000300000110000875000300000400热解塑料2026电制甲醇2025Methanex沼气–

质量平衡法生物质/MSW2021生物甲醇生物甲醇TransWorld

Energy20262025电制甲醇电制甲醇生物甲醇European

Energy,

MaerskAirCompany水电解产生的生物CO2和H22020200000OCI*沼气注入2020PromanPerstorpLiquid

WindMSW特立尼达和多巴哥生物甲醇电制甲醇电制甲醇20000050000瑞典瑞典水电解产生的CO2和H202520242水电解产生的改性CO2

和H2*资料：OCI可替代燃料系列报告之甲醇457

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其他资源和附件产能（吨/年）公司国家瑞典原料产品启动年份5250Södra2021黑液生物甲醇生物甲醇生物甲醇电制甲醇电制甲醇10000022000010000010000VärmlandsMetanolEnerkem瑞典生物质MSW2027202620272026西班牙西班牙西班牙Iberdrola

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Foresa水电解产生的CO2和H2水电解产生的CO2和H2Earth

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Enertrag,Solutions24120,0005000020000南非水电解产生的生物CO2

和H电制甲醇电制甲醇电制甲醇2027202420262Air

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PowerSaya,Kenoil,

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PowerSaya新加坡苏格兰水电解产生的生物CO2

和H2水电解产生的CO2和HProman

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Green

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和水电解产生的H

（水电）电制甲醇生物甲醇2025202422生物废料、生物CO2

和H2可替代燃料系列报告之甲醇467

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其他资源和附件产能（吨/年）公司国家挪威原料产品启动年份Swiss

Liquid

Future/Thyssenkrupp硅铁厂产生的CO

和水电解产生的H

（水电）80000222027