在全球航運業積極追求脫碳目標的背景下，氨（Ammonia）作為一種零碳燃料，正逐漸成為替代傳統化石燃料的重要選擇。氨燃燒不產生二氧化碳（CO2），因此其應用有助於實現國際海事組織（IMO）2050年溫室氣體減排50%的要求。然而，氨燃料的毒性和腐蝕性帶來了技術挑戰，促使主要船用主機製造商展開激烈的技術競賽。本文將全面整合WinGD、J-ENG和Everllence三家製造商的氨燃料雙燃料主機技術，涵蓋其規格、燃料供應系統、排放控制技術、優勢、挑戰，以及對航運業未來影響的分析。這些技術不僅反映了各自的設計哲學，還為不同船舶類型提供了多樣化的解決方案。
技術規格的整體比較
三家製造商的氨燃料雙燃料主機均預計於2025年開始交付，並在2026年至2027年投入商業運營。以下是其核心規格的詳細對比：
WinGD的X52DF-A主機
缸徑：52 cm
首次交付：2025年7月
首船運轉：2026年初
應用船舶：液化石油氣/氨氣運輸船
船東：Exmar
SCR技術：高壓SCR（HPSCR）
燃料供應：高壓供應
技術特點：WinGD的X52DF-A主機基於其X-DF系列引擎設計，專為大型船舶如液化氣體運輸船開發。該主機採用高壓氨燃料供應系統（約85 bar），通過高壓泵和精密噴射技術將液氨注入燃燒室，確保高效燃燒和高功率輸出。高壓SCR系統安裝於渦輪增壓器上游，利用廢氣的高溫高壓特性提升催化效率，實現高效的氮氧化物（NOx）減排。主機以Diesel cycle循環運行，輔以約5%的引燃燃料（pilot fuel），確保在氨和柴油模式下的高效率和可靠性。模組化設計便於維護和與現有船舶整合，適合大型船舶的高負載需求。
J-ENG的6UEC60LSJ主機
缸徑：50 cm
首次交付：2025年8月
首船運轉：2026年
應用船舶：氨燃料中型氣體運輸船及中小型散貨船
船東：日本郵船（NYK Line）
SCR技術：高壓SCR（HPSCR）
燃料供應：高壓供應
技術特點：J-ENG的7UEC50LSJA-HPSCR主機是日本首款針對中小型船舶的大型二行程氨燃料雙燃料主機，專為中型氣體運輸船和中小型散貨船設計。高壓燃料供應系統通過高壓泵將液氨以高壓狀態（約70-100 bar）輸送至燃燒室，確保高效燃燒和穩定的功率輸出。該系統與高壓SCR技術整合，利用廢氣的高溫高壓特性實現緊湊的排放系統設計，適應中小型船舶的空間限制。這種設計符合IMO Tier III排放標準，為亞洲市場（特別是日本）的靈活運營需求提供高效解決方案。
Everllence的B&W ME-LGIA主機
缸徑：60 cm
首次交付：2025年8月底
首船運轉：2027年
應用船舶：「極光級」汽車運輸船
船東：Höegh Autoliners
SCR技術：高壓SCR（HPSCR）
燃料供應：高壓供應
技術特點：Everllence作為全球最大的船用主機製造商，其B&W ME-LGIA主機針對大型汽車運輸船設計。高壓燃料供應系統將液氨以高壓形式注入燃燒室，確保穩定和高功率輸出。該系統與高壓SCR技術高度整合，將引擎和排放處理視為整體解決方案，利用廢氣高溫高壓提升催化效率，同時最大化船舶空間利用率。這種一體化設計不僅符合IMO排放法規，還適合大型船舶的高負載工況。
燃料供應與排放控制技術的路線之爭
氨燃料主機的核心挑戰在於安全有效地將液氨從儲存罐供應至燃燒室，同時處理燃燒產生的NOx和一氧化二氮（N2O）等排放。三家製造商均採用高壓燃料供應系統和高壓SCR技術，但其設計細節和市場定位有所不同，反映了各自對性能、成本和應用場景的平衡。
WinGD的高壓技術路線
- 技術細節：WinGD的X52DF-A主機採用高壓氨燃料供應系統（約85 bar），以Diesel cycle循環運行，輔以少量引燃燃料（約5%）。高壓SCR系統安裝於渦輪增壓器上游，利用廢氣高溫高壓實現高效催化還原，降低NOx排放並控制氨滑失（ammonia slip）。模組化設計便於維護，適合大型液化氣體運輸船。
- 優勢：高效燃燒和高功率輸出確保穩定性；Diesel cycle提供可靠的雙燃料運行；HPSCR技術符合IMO Tier III標準。
- 挑戰：高壓系統增加設計和運營成本；氨的毒性要求嚴格安全措施；N2O排放需進一步優化。
- 市場定位：大型液化氣體運輸船，注重高性能和可靠性。
J-ENG的高壓技術路線
- 技術細節：J-ENG的7UEC50LSJA-HPSCR主機採用高壓燃料供應系統（約70-100 bar），通過高壓泵和精密噴射技術實現高效燃燒。高壓SCR系統利用廢氣特性實現緊湊設計，適應中小型船舶的空間限制，確保NOx排放符合IMO標準。
- 優勢：緊湊的排放系統設計適合中小型船舶；高效燃燒滿足靈活運營需求；HPSCR技術提供優異的排放控制。
- 挑戰：高壓系統的材料和安全要求增加成本；N2O排放控制需持續優化。
- 市場定位：中小型散貨船和中型氣體運輸船，特別是亞洲市場。
Everllence的高壓技術路線
- 技術細節：Everllence的B&W ME-LGIA主機採用高壓氨燃料供應系統（約250-300 bar），基於其成熟的ME-LGI技術。高壓SCR系統與引擎一體化設計，利用廢氣高溫高壓提升催化效率，實現高效NOx減排和空間優化。
- 優勢：高功率輸出滿足大型船舶需求；一體化設計優化空間利用；HPSCR技術確保嚴格的排放合規性。
- 挑戰：高壓系統的複雜性和成本較高；氨的毒性要求嚴格安全設計；N2O排放需進一步控制。
- 市場定位：大型汽車運輸船，高端專業應用。
三家製造商均選擇高壓路線，強調高效燃燒和排放控制，但應用場景和技術細節有所差異：WinGD和Everllence聚焦大型船舶，J-ENG則針對中小型船舶，提供靈活性和緊湊設計。
各家技術的優勢、挑戰與市場定位
WinGD
- NOx： WinGD 的 X52DF-A 主機也需要一個 外部 SCR 系統 來處理 NOx 排放，以符合 IMO Tier III 法規。他們將其引擎設計與 SCR 系統視為一個整體解決方案。
- N2O： WinGD 針對 N2O 問題有明確的技術說明。他們宣稱其雙燃料技術（X-DF-A）的設計，能有效 控制缸內的燃燒溫度和壓力，從而顯著降低 N2O 的形成。WinGD 視這項技術為他們在氨燃料引擎市場的關鍵競爭優勢之一。
- 優勢：系統簡化燃料處理，降低成本和維護需求；模組化設計提升靈活性。挑戰：燃燒效率需優化，N2O排放控制為重點。
J-ENG
- NOx： J-ENG 的氨燃料主機設計已考慮到 IMO NOx Tier III 的法規要求。這款引擎將搭配一個 選擇性催化還原系統 (SCR) 來處理燃燒氨所產生的高濃度 NOx 排放，確保符合環保標準。
- N2O： 雖然公開資訊較少，但作為一家嚴謹的引擎製造商，J-ENG 在其主機開發階段必然將 控制 N2O 產生 作為研發重點。他們會透過精確控制燃料噴射、燃燒溫度和壓力，來盡可能減少這種溫室氣體的形成，這也是業界普遍採取的技術路線。
- 優勢：高壓系統實現緊湊設計和高效排放控制；適合中小型船舶的空間限制。挑戰：系統複雜性和成本高；安全性要求嚴格。市場定位：中小型散貨船和氣體運輸船，亞洲市場主導。
Everllence
- NOx： Everllence 的 B&W ME-LGIA 引擎是為了搭配 SCR 系統 來滿足 IMO NOx Tier III 法規而設計的。Everllence 將 SCR 系統視為其氨燃料解決方案的不可或缺的一部分，強調兩者必須整合設計才能發揮最佳效能。
- N2O： Everllence 公開承認 N2O 是氨燃料的一大挑戰。他們的技術團隊正在專注於 優化引擎的內部燃燒策略，透過調整燃燒時機和條件，從源頭上最大程度地抑制 N2O 的產生。他們也正在研究更先進的 N2O 催化劑，以便在必要時進一步減少排放。
- 優勢：高壓系統提供高功率輸出和一體化整合；排放控制符合嚴格標準。挑戰：高成本和材料要求；N2O排放需進一步優化。
這些技術均面臨氨燃料的共同挑戰，如儲存安全性和基礎設施不足，但也帶來機遇，如綠色氨（Green Ammonia）的生產技術進步，將確保零碳屬性。
對航運業的影響與未來趨勢
氨燃料雙燃料主機的商業化應用將加速航運業脫碳進程，降低溫室氣體排放並符合IMO目標。技術多元化促進市場競爭，推動成本下降和創新。挑戰包括全球氨燃料加注基礎設施的建設，以及N2O排放的源頭控制。未來趨勢涵蓋排放控制的持續進化、供應鏈成熟，以及多燃料並存的局面：氨適合大型遠洋船舶，甲醇等則適用於中小型或短程航線。
建議行業加強國際合作，建立統一的安全標準和政策激勵，以加速氨燃料的普及。WinGD、J-ENG和Everllence的技術競爭不僅展示了航運業的創新能力，還預示著一個更可持續的未來。隨著首批船舶於2026-2027年投入運營，這一綠色新篇章將逐步展開。
