氢燃料：终极清洁能源，但落地困难氢作为最轻的气体 很难存储 运输。
绿氨和绿色甲醇在理化性质、生产工艺、市场逻辑方面有很多共同点，且都存在高额的绿色溢价，短期内应用空间严重受限。
我国绿氢项目在选择耦合路线时，应以自身实际情况出发，综合判断。如果有长距离氢储运需求，可以选择储氢效率更高的绿氨路线。如果追求更高附加值，应事先判断能否持续获取煤电、航运等领域的清洁能源订单，根据订单情况确定耦合路线和生产规模。
全球最大的甲醇和化肥生产商之一Proman的可持续发展负责人Heinz Peter Schild表示，尽管甲醇和氨作为替代船用燃料都具有显著的减排潜力，但由于安全问题持续困扰氨的推广，船东们越来越倾向于首选甲醇。
虽然氨在燃烧过程中不会产生二氧化碳排放，但其剧毒特性以及对专用处理基础设施的需求，正成为其在航运业广泛采用的主要障碍。氨的浓度低至300 ppm即可致命，因此需要额外的安全系统和专门的船员培训。
相比之下，甲醇正成为航运业脱碳努力中更为实用的近期解决方案。Heinz Peter Schild在休斯顿举行的世界石化会议上表示，截至去年年底，已有超过360艘甲醇动力船舶在运营或订购中。
他指出，除了毒性问题，氨还需要压缩、冷藏以及额外的加注安全要求，“我们仍然不确定是否已经找到了合适的安全解决方案，以确保氨能够成为广泛使用的船用燃料……其他替代燃料的发展已经领先了十年。”
根据标普全球商品洞察（S&P Global Commodity Insights）分析师的预测，到2030年，甲醇将成为首选的替代船用燃料，需求量约为每天31万桶，而氨的需求量则远远落后，约为每天6万桶。到2050年，两者的地位将发生逆转，氨的需求量将达到每天约240万桶，而甲醇的需求量则为每天约90万桶。
根据普氏全球船用燃料成本计算器，2月份新加坡100%可持续甲醇作为船用燃料的价格为每吨1954.65美元，而远东地区的绿色氨价格为每吨1954.97美元。普氏数据显示，2月份新加坡交付的极低硫燃料油平均价格为每吨560.25美元。
Heinz Peter Schild表示，甲醇燃料可在常温下处理，且对现有基础设施的改造要求极低，这推动了其在全球120多个港口的采用。最近的成功试验也证明了甲醇作为过渡燃料的可行性。
“虽然我们和许多船东都相信甲醇或氨的潜力，但我们认为所有替代燃料解决方案都有其作用。在通往可持续发展的道路上，没有一蹴而就的解决方案。”
针对欧洲排放法规和航运业减排需求，双燃料船舶的燃料选择需综合考虑技术成熟度、基础设施、成本及环保性。以下分析分为短期（5年内）过渡燃料和长期终极燃料两个维度：
一、短期（5年内）最佳过渡燃料
优势：
技术成熟：LNG动力船舶已大规模应用，全球LNG加注网络逐步完善。
减排效果：相比传统燃油，可减少20-30%的CO₂排放，且硫氧化物（SOx）、颗粒物（PM）接近零排放。
成本可控：燃料价格波动较小，船舶改装或新建成本低于其他替代燃料。
劣势：
甲烷逃逸问题：未燃烧的甲烷（温室效应是CO₂的80倍）可能抵消减排优势。
非终极解决方案：依赖化石能源的“灰色LNG”不符合欧盟“净零”目标，需逐步转向生物或合成LNG（成本高昂）。
结论：短期仍将占主导地位，但需逐步被更清洁燃料替代。
2 甲醇双燃料：最具潜力的过渡选择
优势：
兼容性强：甲醇可在现有船舶发动机上直接使用，改造成本低。
绿色潜力：若采用可再生能源制取的“绿色甲醇”（如利用绿氢+CO₂捕获），可实现全生命周期近零排放。
供应链灵活：甲醇是全球大宗化学品，储运基础设施成熟，且可通过多种原料（天然气、生物质、绿氢）生产。
政策支持：欧盟“FuelEU Maritime”法案明确将甲醇列为低碳燃料，马士基等头部船企已订购甲醇动力船。
劣势：
当前绿甲醇产能不足：全球绿甲醇产能仅占1%，需加速规模化生产。
能量密度低：需更大燃料舱，可能影响船舶载货能力。
结论：未来5年将快速崛起，成为主流过渡燃料，尤其适合中短程航线。
二、长期终极燃料：氨与氢的竞争
优势：
零碳排放：燃烧后仅产生氮气和水，若使用绿氢合成的“绿氨”，可实现全生命周期零碳。
储运便利：常温下为液态，能量密度高于氢，与LNG储运技术兼容度高。
行业布局：日本、韩国已启动氨动力船研发，MAN等发动机厂商计划2024年推出氨燃料发动机。
挑战：
毒性风险：泄漏可能危害船员和生态环境，需严格安全规范。
绿氨成本高：当前绿氨价格是灰氨的2-3倍，需绿氢成本下降和碳税政策推动。
燃烧技术难题：氨燃烧速度慢，需掺混其他燃料或开发专用催化剂。
2 氢燃料：终极清洁能源，但落地困难
优势：
零污染：燃烧仅生成水，若为绿氢则完全零碳。
政策优先级：欧盟氢能战略明确将绿氢列为长期核心能源。
挑战：
储运瓶颈：需-253℃液态储存或高压气态储存，能量密度低且安全隐患大。
基础设施空白：全球港口加氢站几乎为零，船舶需彻底重新设计。
成本过高：绿氢生产成本是灰氢的3-5倍，短期内难具经济性。
结论：氢更可能以“氢基衍生燃料”（如绿氨、绿色甲醇）形式间接应用，而非直接燃烧。
三、综合结论
甲醇双燃料将超越LNG成为最佳过渡选择，因其绿色潜力、技术兼容性和政策支持。
LNG仍将在特定航线（如LNG运输船）和存量船舶中保留一定份额，但需加速向生物/合成LNG转型。
氨燃料最可能成为终极零碳燃料，前提是绿氨生产成本下降和安全性问题解决。
氢燃料的普及依赖全球绿氢供应链和储运技术突破，可能作为氨的补充能源。
欧盟碳税（ETS）：若将航运纳入碳交易体系并提高碳价，将加速绿色甲醇/氨的推广。
绿氢成本：电解槽技术进步和可再生能源电价下降是绿氢、绿氨规模化的核心驱动力。
船东投资意愿：甲醇动力船的低改造成本更易被接受，而氨/氢动力船需政策强制推动。
巅峰氢能：未来5年甲醇双燃料是最务实的选择，长期则需押注氨燃料，同时推动绿氢产业链成熟以支持氢基燃料的终极目标。
MAN Energy Solutions 监管事务经理 Dorte Kubel 表示，
新的船用燃料分为两类，即氨和氢等零碳燃料，以及含净零碳燃料。
MAN Energy Solutions是一家跨国公司，生产用于船舶应用的柴油发动机和涡轮机械。
作为德国汽车制造商大众汽车集团的子公司，MAN Energy Solutions 已经为各种船舶应用提供发动机，例如天然气、甲醇和现有碳氢化合物。
该公司正在“研究将氨作为零碳燃料中的首选” Kubel说。Kubel 在最近的 CIMAC TECH 演讲中对可持续船用燃料的机会进行了深入分析，题为“未来船用燃料：“水晶球”，CIMAC是国际内燃机理事会，是一个非营利性协会，也是大型发动机行业的全球论坛。甲醇是一种更广为人知的燃料，罗尔斯·罗伊斯动力系统公司技术管理和监管事务总监Daniel Chatterjee说。甲醇可以在发动机中燃烧，也可以在燃料电池中燃烧。
我们有所有可用的选择——具有一定的能量密度。从我们的角度来看，这变得非常有趣，Chatterjee说。不过，他承认，从能量密度的角度来看，柴油很难与之竞争。
长距离船用燃料的最佳选择
所有船用燃料都有优点和缺点。那么，长距离海上运输的最佳选择是什么——氨还是甲醇？Chatterjee 和 Kubel 在最近的 CIMAC TECH Talk 上对这两种潜在的突破性船用燃料进行了观察。
氨的情况相对较强。
氨是一种简单的分子，由三个氢原子与单个氮原子键合组成。重要的是，氨在燃烧时不会排放二氧化碳，这在考虑零碳燃料时迫使它成为人们关注的焦点。曼恩能源解决方案公司正在开发氨发动机和支持系统。Kubel 说，我们预计到 2024 年将开发出氨发动机，并希望到 2025 年将其投入使用。公司是否会购买它是另一个问题。前提是有人愿意投资新技术。尽管结构简单，但氨不是一种简单的燃料。
虽然氨是碳友好的，但VDMA发动机与系统董事总经理兼CIMAC活动主持人Peter Müller-Baum强调了一个事实，即船舶运营商通常不想使用氨，因为它有毒。当然，氨的毒性是一个主要问题。2020 年1月，美国伊利诺伊州发生3000升氨泄漏事件，导致80人因胸痛、眼睛刺激、咳嗽和严重头痛住院。
图片氨的新技能和安全程序
在船上处理氨将需要一套全新的技能和安全程序。Kubel说，我们相信(克服安全问题)是可能的，但这个问题需要整个供应链的合作。该行业需要合作并找到解决方案——从船舶设计师和运营商到港口基础设施。
安全问题需要由国际海事组织进行分类和监管。
氨是一种交易广泛的商品.100 年来，航运和陆上工业一直将氨作为散装货物处理。这些经验可以作为制定安全法规和必要程序的基础，以确保氨得到安全处理。Kubel 说，MAN Energy Solution 正在进行各种危害分析，以在系统中建立必要的安全性，包括加油系统。
但是，没有使用氨作为燃料的经验。发动机中氨的燃烧也会导致更高的一氧化二氮（NOx） 排放，需要额外的技术来控制海洋环境中的这种温室气体。
从技术角度来看，安全是有的，但让人们感到安全同样重要。对氨的看法需要改变，才能被接受为燃料。
如果我们没有得到世界范围内的认可，就很难实施。Chatterjee说，如果有人找到一个好的解决方案来处理安全问题，它将彻底改变情况。撇开安全问题不谈，一个关键的好处是氨市场已经存在全球分销系统，并且它是一种定价透明的全球商品。目前，80%的氨产量专门用于化肥行业。使用氨作为燃料需要大幅增加产量，一些人估计，如果30%的航运采用这种燃料，目前的产量将需要近翻一番。
目前供应的大部分是“灰色”氨——由天然气中的氢气制成，会产生二氧化碳排放。目前只生产少量的“绿色”氨。
日本福岛可再生能源研究所的试验工厂和英国牛津郡卢瑟福阿普尔顿实验室的示范系统是两家著名的工厂，每天生产 20-50 公斤。真正的零碳推进需要转向使用可再生能源制造的“绿色”氢气的零碳氨。
替代燃料面临的最大挑战之一是与当前化石燃料的能量密度相匹配。氨不像重质燃料油 （HFO） 那样紧凑，但对于船上存储来说是可以接受且经济可行的。与氢气相比，氨具有更高的储存能力，并且涉及的冷却更少，而氢气需要更复杂的冷却设备。
尽管存在明显的缺点，但氨似乎正在全球航运业中受到青睐，除了MAN Energy Solution努力生产第一艘氨燃料油轮外，还有一些项目正在进行中。芬兰的瓦锡兰公司计划开始在挪威斯托德的船用内燃机中测试氨，挪威能源公司Equinor已签署协议，将维京能源供应船转换为无碳氨。
巅峰氢能综合来看，这两种能源各有优劣，绿氨在储氢效率和储运安全性方面更有优势，绿色甲醇在燃烧技术难度和燃烧成本方面更有优势。
制造成本对比
绿氨、绿色甲醇的制造成本均高于化石基能源制造的灰氨、灰色甲醇。绿氨、绿色甲醇的主要原材料是氢气，而电力是电解水制氢的最大成本，随着技术提升，可再生能源电力成本预计会进一步走低，但短期看，很难与灰氨、灰色甲醇评价。
据测算，当度电成本在0.3元/kW·h时，绿氨制造成本约为5409元/吨，绿色甲醇制造成本约为3600元/吨。理论上，当电价跌至0.16元/kW·h时，将实现绿氨与灰氨平价，当电价跌至0.1元/kW·h时，将实现绿色甲醇与灰色甲醇平价。从制造成本来看，绿色甲醇比绿氨制造成本更低，且甲醇热值（22.7MJ/kg）略高于绿氨（18.6MJ/kg），因此在成本方面，绿色甲醇具有较大优势。
绿氨与绿色甲醇在市场角度面临同样的困境，那就是除制取过程无碳排放外，产品本质与灰氨、灰色甲醇没有任何区别。传统的下游化工厂商，如果选择以绿氨与绿色甲醇替代灰氨、灰色甲醇，需要额外支付1-2倍的绿色溢价，势必会导致终端成本大幅增加。而如果抛出绿色溢价，按照灰氨、灰色甲醇的价格对外销售，现有的大部分绿氨、绿色甲醇项目将陷入亏损。
因此，在可再生能源发电成本足够低廉之前，绿氨与绿色甲醇仅限应用于某些特定场景。目前已知的少数案例中，德国政府主导的绿氨进口价为811欧元/吨（约合人民币6421.25元/吨），含运输进口价约1000欧元（约合人民币7917.7元/吨）；国际航运巨头马士基的绿色甲醇采购价约1400美元/吨，（约合人民币10179.26元/吨）。
目前来看，船舶行业对清洁燃料的需求最为稳定，愿意长期支付高额的绿色溢价，且适合中国企业参与。当前国际船舶行业正处于更新换代的超级周期，由于船舶使用寿命为20年左右，临近寿命的船舶面临大批量淘汰，而新建船舶中，使用甲醇、氨、氢等替代燃料的船舶占比约三分之一。
在各种船舶替代燃料中，甲醇和氨路线发展相对较晚，但潜力更大。根据毕马威等机构的预测，2030年甲醇燃料船舶和氨燃料船舶占比分别为8%和7%；之后随着氨燃料技术成熟化，氨燃料的增速将超过甲醇，逐步成为全球船舶行业的主要能源类型，在2050年占比达到20%。
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