在绿色航运转型的浪潮中，氨燃料正迅速成为全球瞩目的“零碳”新星。而在这一技术变革的前沿，中船集团旗下中船温特图尔发动机有限公司WinGD正扮演着先行者角色。自2019年起，WinGD便着手氨燃料技术的开发，并将在2025年迎来其首台氨双燃料发动机的商业交付。

在本次专访中，WinGD研发副总裁Sebastian Hensel详细阐述了公司氨发动机开发的关键里程碑、排放表现、安全设计、联合开发项目以及未来研发方向。

这是一份航运脱碳路径图的缩影，更是全球船东、船厂与技术供应商在迈向净零排放目标过程中值得参考的行业指南。

信德海事：WinGD目前氨双燃料发动机的开发处于怎样的阶段？有哪些关键节点已经完成？

自2019年起，WinGD便启动氨燃料技术的研发工作，于2021年开展燃烧技术的开发。经过一系列精心规划的阶段性推进，研发工作不断取得进展，预计首台商用氨燃料发动机将于2025年开始交付。

该研发项目取得成功的关键之一在于WinGD自主研发的专有技术，例如独有的全尺寸喷雾燃烧室，可在真实的二冲程发动机工况下观察燃烧过程。另一项重要的里程碑是在全尺寸单缸机上开展测试，使氨燃烧系统能够在真实发动机工况下实现快速验证，并基于喷雾燃烧室和后续台架试验获得的性能和排放预测数据，在全负荷发动机测试中得到确认。全负荷测试已经在公司位于瑞士温特图尔的发动机研发与创新中心顺利完成。

正如WinGD研发副总裁Sebastian Hensel所说：“我们科学严谨的开发路径获得回报。在深入研究氨喷射与燃烧原理后，我们成为首个实现100%氨燃料运行、仅消耗5%点火燃油并保持非常低排放的二冲程发动机设计商。”

信德海事：您能分享一下最近完成的氨发动机测试的排放数据吗？有哪些亮点？是否符合IMO的相关排放标准？

WinGD X-DF-A氨燃料发动机的 氨排放量低于10ppm，氧化亚氮（N2O）排放低于3ppm。氨燃料运行下的氮氧化物（NOx）排放水平远低于柴油运行时的排放。值得强调的是，这一超低的氨排放表现无需依赖废气后处理技术，WinGD因此确认使用氨燃料运行发动机无需配置氨逸出催化器（ASC）。

在燃烧过程中，氨燃料不产生二氧化碳、硫或颗粒物排放，因此被视为极具潜力的替代性船用燃料。实现最佳可持续性需要依靠的“绿色氨”——即利用风能或太阳能等可再生能源生产的氨，而非采用天然气或煤炭能源生产的氨。只有使用绿色氨，才能真正实现整体温室气体排放的减少。

WinGD X-DF-A发动机的设计完全符合国际海事组织IMO的相关法规要求。

信德海事：在使用氨作为燃料的过程中，NOx、N₂O等副产物的排放问题一直备受关注，WinGD在控制这些方面做了哪些技术优化？

如前文所述，WinGD X-DF-A发动机在氨燃料运行下的NOx和N2O排放极低， 无需安装氨逸出催化器。整个开发过程中，WinGD始终采用专有技术持续监控和控制排放水平。通过真实工况下的全负荷测试，已充分验证NOx和N2O排放问题得以圆满解决。

IMO氮氧化物技术规则（NTC 2008）作为衡量船用发动机NOx排放合规性的重要标准，近期已修订，新增针对重大改装或多运行模式发动机的认证要求。这一修订显然适用于双燃料发动机。

然而，正如Sebastian Hensel所指出：“与柴油相比，使用氨燃料时的氮氧化物（NOx）排放显著更低。这不仅能够确保发动机符合国际海事组织（IMO）最新修订的《NOx技术规则》，还意味着我们在发动机调校方面拥有更大的余地以提升效率。因此，我们的X-DF-A发动机在燃油消耗方面将优于传统柴油发动机。鉴于可再生生产的氨预计将远高于柴油价格，这对于控制运营成本至关重要。

信德海事：当前的测试是在什么样的工况下进行的？是否已经模拟或考虑了船用真实航行工况？

X-DF-A发动机的开发严格遵循分阶段推进策略，确保发动机具备高效、安全、可持续运行能力。从早期燃烧测试与关键系统的台架验证，到后续的单缸机测试，接着开展了能够模拟实际船舶工况的多缸机测试，各阶段均系统验证发动机、增压器配置和控制系统在氨燃料运行下的有效性。

WinGD的全尺寸喷雾燃烧室，使燃烧参数能够在真实的二冲程工况下得到准确观测。此外，该发动机的安全设计已获得多家船级社认可。发动机在正式投入生产前，必须在真实工况下完成充分测试，这一原则始终贯穿开发全过程，全负荷下的运行测试已成功覆盖发动机在日常工况下的运营场景。

信德海事：从能效角度来看，氨双燃料发动机相比传统柴油或LNG双燃料发动机有怎样的表现？

WinGD始终致力于在所有研发工作中实现发动机的最佳效率。无论采用柴油还是氨燃料，X-DF-A 双燃料发动机的效率均与公司现有标准X系列发动机保持一致。此外，X-DF-A发动机在负荷响应能力和动态表现方面与传统柴油发动机没有显著差异。总体而言，X系列发动机采用的高压喷射技术同样适用于氨燃料运行，从而确保X-DF-A发动机在任何燃料下始终具备卓越的发动机效率。

信德海事：安全性一直是氨燃料的焦点问题之一，WinGD如何在发动机设计中确保其安全性？

氨燃料具有毒性和腐蚀性，因此需要妥善处理和储存，以保障船员安全和海洋环境安全。WinGD在X-DF-A发动机的设计与开发以及培训方法上均充分考虑这一点。公司采取开放透明的态度，明确告知船东和运营商，船舶在使用氨燃料发动机时，需进行相应修改和额外工程设计。

WinGD采用系统性方法开发X-DF-A氨燃料技术，始终将安全性和对燃料燃烧特性的深度理解置于首位。目前，该技术已获得多家知名船级社的原则性认可AiP，为船东和运营商提供安全保障，首批发动机预计将于2026年投入运营。WinGD现正与船厂和首批客户紧密合作，确保从安全设计到安全安装和运行的有效落地。

为支持氨燃料的应用，WinGD开展了覆盖各方面的培训课程，重点强化安全意识，并提供控制系统逻辑及机械部件的培训。此外，公司还积极协助运营商和海事院校制定氨燃料使用的培训大纲，例如与AET和马来西亚海事学院（Akademi Laut Malaysia）的联合项目。

针对氨燃料发动机，风险评估（如HAZID）是强制性要求。WinGD在X-DF-A发动机设计过程中，充分考虑船级社规范及国际气体运输船舶规则（IGC Code），采用了各项设计预防措施和应对措施。此外，发动机舱安全要求也是公司培训课程的重要组成部分。

信德海事：目前有哪些船东或船厂参与了你们的联合开发项目？是否有氨动力新造船项目已经确认采用WinGD方案？

截至目前， WinGD已获得约30台X-DF-A氨燃料发动机订单，缸径涵盖52至72，应用于散货船、气体运输船、集装箱船和油轮等多种船型。首批发动机将于2025年年中交付，用于Exmar LPG拥有的氨运输船及CMB.Tech运营的散货船，船舶将在韩国和中国建造。

联合开发项目在推动氨燃料X-DF-A发动机市场化过程中发挥了关键作用。例如，WinGD与瑞典海事技术领先企业Alfa Laval、美国船级社ABS及韩国K Shipbuilding签署了谅解备忘录，合作开发氨燃料MR型油轮设计，该设计将采用WinGD的6X52DF-A发动机。

在该合作项目中，WinGD与KSB共同制定适用于船型和所选发动机的燃气系统规格，Alfa Laval负责提供燃气系统的详细设计文件，ABS则负责设计审核并签发原则性认可AiP。

WinGD研发副总裁Sebastian Hensel表示：“我们相信，合作伙伴关系是行业未来发展的关键，尤其是在帮助行业实现净零排放目标方面。与志同道合的伙伴合作，是WinGD氨燃料发动机开发的基石，我们与多家行业伙伴围绕船舶设计和船员培训展开合作，助力氨燃料发动机的部署以及航运业安全应用能力的提升。”

信德海事：氨燃料的商业化落地还面临哪些主要挑战？例如燃料可获得性、供应链、船级社规则等方面。

当前，制约氨燃料在航运业广泛应用的主要挑战在于储存和加注基础设施。氨燃料的安全高效处理需依赖专用设备和设施，而目前航运业在这一领域仍较为欠缺。为了实现氨燃料从现有供应网络到船舶加注的全链路服务，相关基础设施建设将需要大量投资与各方协同。

在燃料本身方面，低碳氨（绿氨、蓝氨）的技术成熟度和产能仍处于较低水平，尽管随着市场需求增长，这一领域正在快速发展。预计绿色或蓝色氨的成本将是传统船用燃料的数倍，但随着生产规模化及碳价机制的推进，长期成本有望下降。

氨燃料作为低碳船用燃料，具备显著潜力，有望引领航运业迈向更清洁、更可持续的未来。尽管挑战依然存在，但持续的研发工作正在为氨燃料在航运业的广泛应用铺平道路。

在监管层面，国际海事组织IMO自2021年起启动了氨燃料相关监管进程，并已发布《氨燃料船舶安全使用临时指南》。该指南为船舶设计与运营实践确立基本安全标准，涵盖燃料储存系统、加注操作、防火安全及毒性防控等关键领域。

与此同时，各大船级社也正在制定或已发布关于氨燃料船舶的船级符号规范，明确氨燃料船舶的特定技术要求。

信德海事：作为全球绿色航运转型的一部分，您如何看待氨与其他替代燃料（如甲醇、氢）之间的竞争与互补关系？

WinGD认为，不同的替代燃料将在航运业迈向净零排放的进程中各自发挥作用。氨、甲醇、液化天然气和生物燃料等都将在不同应用场景下得到利用，因此不存在“竞争关系”。燃料的选择将主要取决于具体船舶的运营特性。

Sebastian Hensel指出：“各种可持续、可再生燃料的生产正在不断推进，但长期可获得性和成本仍存在不确定性。WinGD致力于提供可靠、高效的发动机设计，支持各种候选燃料的脱碳应用。”

目前，LNG被广泛视为一种过渡性替代燃料，在常规柴油与未来低碳或零碳燃料之间起到桥梁作用。展望未来，无论是合成LNG、绿色氨还是绿色甲醇，电燃料（e-fuels）都将成为最具前景的未来燃料选择。

氨燃料能量密度较高，无需加压或超低温储存，但由于其具有毒性和高度腐蚀性，操作难度大，因此必须严格执行安全协议。

甲醇目前主要通过天然气制取，但若采用来自可再生能源的氢气和回收碳生产绿色甲醇，则可实现碳中和。甲醇的最大优势在于其易于储存。

生物柴油也是一种选择。生物质衍生燃料具备作为碳中和能源的巨大潜力，可通过多种形式应用于柴油机或燃气机，可作为添加燃料或单独使用。其推广面临的最大挑战在于原料的可获得性有限。

氢燃料在船舶应用中的潜力较为有限，主要因为其体积能量密度低，储罐尺寸需接近LNG储罐的两倍，加之其易爆性和腐蚀性，这些都是重大挑战。因此，氢燃料未来主要可能作为其他燃料（如氨、甲醇）的基础原料使用。若通过可再生能源电解制取，氢基燃料将能实现温室气体零排放。

WinGD旗下丰富的单燃料和双燃料发动机产品线，能够支持船东选择多种燃料路径，助力航运业实现脱碳转型。

信德海事：接下来WinGD在绿色燃料方面还有哪些研发重点？我们是否可以期待未来在其他零碳燃料方面的突破？

在WinGD，我们始终高度重视研发工作，专注于为新一代低速发动机开发领先的可持续技术。除了X-DF-A氨燃料发动机系列的持续开发外， 公司首台甲醇燃料发动机已顺利完成海上试航 。这台十缸、920mm缸径的X-DF-M发动机将用于一艘16000标准箱的集装箱船，是迄今为止全球建造的最大型甲醇燃料发动机。WinGD研发副总裁Sebastian Hensel表示：“随着业界对甲醇燃料关注度的提升及相关法规的日益明确，我们预计X-DF-M平台将成为全球航运业温室气体减排的重要推动力量。”

将甲醇燃料能力纳入WinGD发动机产品系列，进一步丰富深海航运运营商实现脱碳转型的选择，现有选项还包括成熟的X-DF LNG双燃料发动机平台以及氨燃料X-DF-A平台。目前，已有62台X-DF-M发动机获得订单，使订单缸径覆盖520mm至920mm，与柴油燃料X系列发动机在缸数配置和功率等级上保持一致。

通过使用生物质或可再生能源结合碳捕集技术，甲醇燃料能够实现低碳排放生产。这一燃料路径的发展——以及类似的绿色氨和电制柴油（e-diesel）路径——将成为航运能源转型的关键，同样重要的还有能够适配这些新兴低碳和零碳燃料的发动机技术。

WinGD持续推进创新技术开发，致力于为旗下柴油、LNG、氨燃料和甲醇燃料发动机产品组合实现最高效率。公司压缩比可变技术VCR正是这一理念的典范。该技术适用于所有WinGD X-DF双燃料发动机，包括X-DF-A和X-DF-M版本，能够消除双燃料发动机与单一燃料发动机之间的性能差异，大幅提升配备X-DF发动机船舶的运行灵活性。

WinGD研发战略始终聚焦于为客户实现最佳经济效益和环境效益，无论选择何种燃料。为此，我们密切关注未来的排放法规以及对传统燃料和新型替代燃料的要求，不断推进技术创新，助力航运业迈向可持续发展。