日本專案達成氨燃料發動機的穩定爆炸燃燒
更新於 2023/05/17閱讀時間約 4 分鐘
由政府研究機構 NEDO 支持的兩個獨立的日本研究項目都報告了在測試世界上第一台氨燃料發動機方面取得的重大進展。 在陸用基礎上測試成功後，他們正在推進系統的開發，第一個項目預計將在 2024 年安裝其第一台示範發動機，而項目的其他部分預計將在 2025 年至 2027 年之間完成工作發動機。
新能源和工業技術開發組織 (NEDO) 正在提供資金和讚助開發氨和氫燃料技術的項目。 由於兩者都可以從可再生資源中生產，並且在燃燒過程中不產生二氧化碳排放，因此它們被視為海運業和其他重工業製造業務未來燃料的主要競爭者。
NYK Line 於 2021 年 10 月啟動了一個項目，目標在開發一種四衝程氨燃料發動機，該發動機將用於為 A-Tug 項目提供動力，該項目使用氨為 NYK 拖船提供燃料。 Shin-Nippon Kaiyosha 將負責這艘拖船的運營，該拖船計劃於 2024 年年中在日本造船廠配備氨發動機。
上個月，這款四衝程發動機的 280 公分缸徑版本首次在陸地上成功展示。 他們報告說，他們能夠使用 80% 的氨共燃比達成穩定燃燒。 在測試過程中，他們提高了混合比，還測試了排氣後處理裝置和燃料供應系統。
該項目的集團由 NYK Line、IHI Power Systems、Nihon Shipyard、Japan Engine Corporation 和 ClassNK 組成，首次報告稱他們能夠實現系統的穩定、整合運行。 此外，測試表明幾乎沒有未燃燒的氨氣（氨逃逸）或N2O 排放，並且在運行或停機期間沒有氨氣洩漏。 雖然氨被視為一種有前途的替代品，但由於其毒性，洩漏和處理是一個問題。
根據這些測試取得的進展，該聯盟還報告說，正在努力開發一種用於遠洋船舶的 250 毫米缸徑輔助發動機。 該研究項目要求在計劃於 2026 年 10 月交付的氨燃料氣體運輸船上安裝輔助發動機。該船目前正在由 NYK、Nihon Shipyard、Japan Enginem IHI Power Systems 和 ClassNK 進行開發。
Japan Engine 還報告了其大型低速二衝程氨燃料發動機 (J-ENG) 項目的成功測試
Japan Engine 在 4 月份單獨報告說，他們還能夠展示大型低速二衝程發動機，並且他們已經開始進行首次氨共燃操作。 該發動機正在長崎的三菱重工研究與創新中心進行測試。 他們報告的測試發動機新配備了採用 J-ENG 技術的“分層噴射系統”。
在接下來的一年裡，他們將繼續在二衝程發動機上進行各種條件下的測試，同時他們還將研究燃油供應系統。他們認為，這將有助於船上氨燃料供應設施的發展。 J-Engine 還將繼續開發、設計和製造全尺寸氨燃料發動機。 他們預計測試活動將持續約六個月，並於 2025 年 9 月完成。
他們還報告說，J-ENG 位於明石市的工廠已經開始對氫燃料噴射裝置進行運行測試。 預計測試將持續一年以上。 目前，該計劃要求在 2026 年開始對全尺寸氫燃料發動機進行驗證測試。他們計劃於 2027 年 3 月完成測試。
項目參與者認為，他們在氨燃料發動機的開發方面取得了重大進展。 他們希望在這些成功的基礎上加強日本海事集團的國際競爭力，以建造世界上第一艘以氨為燃料的船舶並實現安全航行，包括為國際規則的製定做出貢獻。
日本正在與其他領先的發動機製造商競爭，這些製造商也在致力於氨燃料發動機的測試。 瓦錫蘭在 2021 年 7 月報告說，它在測試中實現了 70% 的氨混合。 他們的目標是最早在今年開發 100% 以氨為燃料的發動機目標測試。 航運業對氨燃料發動機將在 2023 年中期出現的期望越來越高，而總部位於紐約的初創公司 Amogy 於2023 年 3 月宣布，預計將在 2023 年年底前進行氨燃料拖船的首次演示。
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