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環(huán)球零碳

碳中和領(lǐng)域的《新青年》

撰文：Bell

編輯：小瀾

→這是《環(huán)球零碳》的1809篇原創(chuàng)

當(dāng)全球航運業(yè)在減碳壓力下尋覓減碳路徑時，一種名為“二甲醚”（DME）的化合物，悄然成為備受矚目的“潛力股”。

在最近的2025中國國際海事展上，一個由中遠(yuǎn)海運、中國船舶集團、上港集團、中國船級社等七大巨頭與上海交通大學(xué)聯(lián)合發(fā)起的“綠色燃料二甲醚產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟”正式啟動，將這種對大眾來說相對陌生的燃料推向了產(chǎn)業(yè)聚光燈下。

來源：航運交易公報

這不僅僅是一次技術(shù)路線的探討，更是中國在船舶綠色動力領(lǐng)域打造自主“中國方案”的關(guān)鍵落子。

航運業(yè)的碳排放壓力已然迫在眉睫。這個承擔(dān)了全球80%以上貿(mào)易運輸?shù)男袠I(yè)，若作為一個國家，其碳排放量可位居世界第六。

國際海事組織（IMO）設(shè)定了雄心勃勃的目標(biāo)：到2050年左右實現(xiàn)國際航運的溫室氣體凈零排放。

盡管在美國的阻撓下，國際海事組織（IMO）2025年10月下旬宣布航運業(yè)“凈零框架”表決推遲一年至2026年10月進(jìn)行，但馬士基、達(dá)飛輪船和中遠(yuǎn)海運等航運巨頭仍都表示將加速航運業(yè)脫碳進(jìn)程。

從傳統(tǒng)的重油、柴油轉(zhuǎn)向綠色燃料，已成為全球船東和造船廠無法回避的大趨勢。

目前，綠色燃料賽道可謂“百花齊放”。液化天然氣（LNG）作為過渡燃料已應(yīng)用多年，但其仍是化石能源，且存在甲烷逃逸問題。

近年來，綠色甲醇和綠氨異軍突起，獲得了馬士基等航運巨頭的巨額訂單。

公開數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)已簽約和備案的綠色甲醇項目近150個，綠氨項目近100個，規(guī)劃綠色甲醇產(chǎn)能5000多萬噸，綠氨產(chǎn)能2000多萬噸。

然而，在學(xué)術(shù)界和部分產(chǎn)業(yè)界人士看來，這些熱門選項仍存在難以忽略的缺憾。

中國工程院院士、上海交通大學(xué)教授黃震指出，無論是甲醇還是氨，由于其自身壓燃特性不佳，在現(xiàn)有的主流船用發(fā)動機（壓燃式柴油機）中都無法單獨使用，必須依賴柴油進(jìn)行引燃，形成復(fù)雜的雙燃料系統(tǒng)。

此外，甲醇具有毒性，而氨更是高毒性物質(zhì)，其在船上儲存、運輸和使用的全鏈條安全風(fēng)險不容小覷。

正是在這樣的背景下，業(yè)界對于二甲醚的討論和關(guān)注與日俱增。

二甲醚（CH3OCH3）是一種由碳、氫、氧三種元素組成的醚類化合物。與綠色甲醇相似，綠色二甲醚可由綠色氫氣結(jié)合生物質(zhì)或捕集的CO?生產(chǎn)。

其與液化石油氣（LPG）有著相似的物理性質(zhì)。早在1995年，國際學(xué)界和工業(yè)界就已開始探索將其用于柴油機。

上海交通大學(xué)的團隊自上世紀(jì)90年代末便系統(tǒng)研究了二甲醚發(fā)動機技術(shù)，并成功推動了世界上首個二甲醚城市公交車隊的商業(yè)化運營（上海147路），為船舶應(yīng)用積累了寶貴的工程經(jīng)驗。

來源：中國工程院

其核心優(yōu)勢首先體現(xiàn)在與現(xiàn)有船用動力系統(tǒng)的“天生適配”。

黃震院士在今年發(fā)布的論文《Dimethyl ether: A promising fuel for marine engines》中指出，二甲醚的十六烷值高達(dá)55-60，與柴油（通常40-55）相當(dāng)甚至更高。

十六烷值是衡量燃料在壓燃式發(fā)動機中自燃能力的指標(biāo)，值越高，越容易壓燃。

這意味著二甲醚可以直接在現(xiàn)有或經(jīng)適度改裝的船用柴油機中作為單一燃料使用，無需復(fù)雜的雙燃料系統(tǒng)和柴油引燃。

這不僅簡化了燃油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了可靠性，也掃除了實現(xiàn)“零碳運行”的技術(shù)障礙。

環(huán)保與安全是其另一張王牌。

二甲醚分子中含氧，燃燒充分，可實現(xiàn)無煙燃燒，大幅減少顆粒物等污染物。更重要的是，它本身無毒，對海洋生態(tài)環(huán)境和大氣環(huán)境都更為友好。

同時，二甲醚在室溫下可以液化，可以用現(xiàn)有液化石油氣罐盛裝，儲運技術(shù)相對成熟，全流程安全風(fēng)險低于甲醇和氨。

從全生命周期看，通過利用綠色電力電解水制取“綠氫”，再與從工業(yè)捕獲或生物質(zhì)中獲得的二氧化碳合成，可以生產(chǎn)出“綠色二甲醚”，實現(xiàn)碳的循環(huán)利用，達(dá)成真正的“碳中和”。

對于航運企業(yè)而言，經(jīng)濟性和改造難度是決策的關(guān)鍵。

中遠(yuǎn)海運相關(guān)人士表示，由于與現(xiàn)有船舶的壓縮點燃發(fā)動機良好兼容，船舶改用二甲醚燃料所需的改造幅度和成本相對較低，這大大降低了船東的“轉(zhuǎn)換門檻”，有利于快速推廣。

當(dāng)然，挑戰(zhàn)依然清晰存在。

產(chǎn)業(yè)界人士坦言，目前全球范圍內(nèi)專門服務(wù)于二甲醚的大規(guī)模生產(chǎn)、遠(yuǎn)洋運輸、港口加注等基礎(chǔ)設(shè)施幾乎空白，穩(wěn)定的供應(yīng)鏈尚未形成。

此外，二甲醚的質(zhì)量能量密度（單位重量所含能量）雖優(yōu)于甲醇，但仍低于柴油，這意味著要達(dá)到相同的航程，可能需要更大體積的燃料艙，對船舶設(shè)計提出了新課題。

此外，其燃燒特性也不及柴油優(yōu)越，可能會對船舶發(fā)動機的運行效率與整體性能產(chǎn)生一定影響，進(jìn)而給二甲醚在大功率、長航程船舶上的應(yīng)用帶來挑戰(zhàn)。

為了系統(tǒng)性應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，“綠色燃料二甲醚產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟”應(yīng)運而生。

這個覆蓋了從燃料制備、動力裝備研發(fā)、船舶設(shè)計與建造、航運應(yīng)用、港口加注到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定的全產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)盟，目標(biāo)明確：協(xié)同攻關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建中國自主的產(chǎn)業(yè)生態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)體系。

其任務(wù)不僅是研發(fā)二甲醚發(fā)動機，更要共同制定從生產(chǎn)到使用的全流程標(biāo)準(zhǔn)，并探索在不同船型上的應(yīng)用場景，打造示范項目。

當(dāng)前，全球綠色船燃技術(shù)路線競爭激烈，標(biāo)準(zhǔn)制定權(quán)關(guān)乎未來產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)權(quán)。

中國作為世界第一造船大國和重要的航運國，通過產(chǎn)學(xué)研深度融合，推動二甲醚這條具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)路線走向成熟，有助于在全球航運綠色轉(zhuǎn)型中占據(jù)更主動的位置。

同時，與綠色甲醇相似，發(fā)展二甲醚產(chǎn)業(yè)也能聯(lián)動帶動綠電消納、碳捕集利用等綠色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，培育新質(zhì)生產(chǎn)力。

圖說：可再生綠色燃料生產(chǎn)途徑示意圖（Methanol化學(xué)式應(yīng)為CH3OH）

來源：https://doi.org/10.1007/s11708-025-0986-4

在未來，或許沒有一種燃料能包打天下，而是一個甲醇、氨、氫、二甲醚乃至其他新興燃料并存的多元化格局。

二甲醚能否從“潛力新秀”成長為下一代船用燃料的主流之一，不僅取決于技術(shù)本身的持續(xù)優(yōu)化，也取決于基礎(chǔ)設(shè)施配套和政策支持的速度。

至此，二甲醚的故事，才剛剛拉開序幕。

參考資料：

[1]https://companies.caixin.com/2025-12-05/102390349.html

[2]https://t.10jqka.com.cn/pid_561138861.shtml

[3]https://link.springer.com/article/10.1007/s11708-025-0986-4

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