原文發(fā)表于 《科技導(dǎo)報(bào)》2026年第1期科技新聞-前沿動態(tài)

氨燃料發(fā)動機(jī)從實(shí)驗(yàn)室駛向?qū)嵈瑧?yīng)用

國內(nèi)首艘氨動力港作拖輪（圖片來源：《科技日報(bào)》）

2025年12月30日，中國氨燃料船舶研制取得突破性進(jìn)展，標(biāo)志著氨能源船舶技術(shù)正式從實(shí)驗(yàn)室研究階段邁入實(shí)船應(yīng)用與推廣新階段。由中車大連機(jī)車車輛有限公司自主研制的2臺12V240HDFA型氨燃料發(fā)動機(jī)，成為支撐中國首艘氨燃料船舶落地運(yùn)行的核心動力裝備。

在航運(yùn)業(yè)低碳轉(zhuǎn)型背景下，氨被視為極具潛力的零碳船用燃料之一。與傳統(tǒng)化石燃料不同，氨分子中不含碳元素，燃燒過程中理論上不直接產(chǎn)生CO2。但工程應(yīng)用并不簡單：氨自燃溫度高、火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷?、可燃范圍窄，單?dú)作為燃料難以在發(fā)動機(jī)中穩(wěn)定點(diǎn)燃和高效燃燒，一直被視為制約氨能源船舶發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。

此次實(shí)現(xiàn)工程突破的12V240H-DFA型發(fā)動機(jī)，采用“雙燃料引燃”技術(shù)路線，以氨作為主體燃料，通過少量柴油點(diǎn)火源觸發(fā)燃燒，并配合電控噴射、空燃比精確調(diào)節(jié)和缸內(nèi)燃燒組織優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了不同負(fù)荷工況下的穩(wěn)定運(yùn)行。公開信息顯示，該型發(fā)動機(jī)單缸功率可達(dá)208 kW，在示范運(yùn)行中氨能占比達(dá)到85%，在顯著降低化石燃料消耗的同時(shí)，兼顧了船舶動力性與運(yùn)行可靠性。

在排放控制方面，氨燃料發(fā)動機(jī)面臨的挑戰(zhàn)同樣突出。一方面，氨燃燒過程中容易生成氮氧化物；另一方面，還需防止未完全燃燒的氨隨尾氣排放造成“氨逃逸”。研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過燃燒參數(shù)協(xié)同優(yōu)化與后處理系統(tǒng)匹配，在實(shí)船示范中實(shí)現(xiàn)了尾氣排放滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，為氨燃料動力裝備的工程化應(yīng)用提供了關(guān)鍵驗(yàn)證數(shù)據(jù)。

安全性是氨燃料上船的另一道“硬門檻”。氨具有毒性和一定腐蝕性，對燃料儲運(yùn)和船舶系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了更高要求。示范項(xiàng)目中，發(fā)動機(jī)及燃料系統(tǒng)采用了雙層管路、泄漏監(jiān)測、自動切斷和通風(fēng)惰化等多重防護(hù)設(shè)計(jì)，并經(jīng)受了長周期實(shí)船運(yùn)行考驗(yàn)。

氨燃料發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)高功率密度與高氨能占比的實(shí)船驗(yàn)證，意味著中國已跨過從“能點(diǎn)火”到“能穩(wěn)定替代”的關(guān)鍵階段。隨著后續(xù)在工況拓展、排放進(jìn)一步優(yōu)化以及加注與安全規(guī)范完善等方面持續(xù)推進(jìn)，氨燃料發(fā)動機(jī)有望在港作拖輪、近海工程船等場景率先推廣應(yīng)用，為航運(yùn)業(yè)深度脫碳提供新的技術(shù)路徑。

（ 綜合：《科技日報(bào)》、中國船級社官網(wǎng)）

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