
全球首艘绿色甲醇滚装船下水意味着什么
2025年5月16日,南通招商工业海门基地,全球首艘9300车甲醇双燃料动力汽车滚装船CM Hong Kong(港荣)号在汽笛声中缓缓入水。这艘搭载中国自主甲醇动力系统的“海上巨兽”的诞生,不仅标志着我国在绿色智能大型汽车滚装船舶建造领域取得重大突破,更是中国航运业向国际海事组织(IMO)设定的2050年“净零排放”目标迈出的关键一步——以甲醇燃料为支点撬动绿色航运转型。
航运变革
CM Hong Kong(港荣)号的下水是全球航运业绿色转型的现实写照。
全球最大的一体化综合航运业务提供商克拉克森的统计数据显示,2024年1—10月全球总计1910艘1.015亿总吨的新船订单中,多达643艘5050万总吨为替代燃料船舶,占比达到了50.0%;其中包括LNG动力船309艘3730万总吨、甲醇动力船96艘760万总吨、LPG动力船68艘280万总吨,以及电池/混合动力推进船舶151艘150万总吨。
可以看出,替代燃料的广泛使用已成为全球航运业应对气候变化,加速向低碳、零碳方向转型的重要抓手。所谓替代燃料包括生物燃料、氢气、甲醇和氨等非传统化石燃料。
替代燃料之所以能够满足低碳、零碳要求,源于其生产过程的环保。例如绿色甲醇由可再生的二氧化碳和清洁的氢气制取而成,其全生命周期可实现净零排放。
全球航运业绿色转型基于两方面原因:
一是碳排放压力。2024年全球航运业的温室气体排放量将同比增长约4%,超过10亿吨二氧化碳当量。据国际能源署预测,若不采取有效措施,到2050年航运业碳排放将增长50%~250%。
二是政策推动。国际海事组织(IMO)及欧盟航运减排目标的确立,进一步加速了航运业使用替代燃料达成脱碳目标。今年4月11日,国际航运组织(IMO)宣布通过全球航运业净零排放框架,该框架是全球首个将整个行业的强制性排放限制和温室气体定价相结合的法规,旨在到2050年左右实现全球航运净零目标。IMO净零框架的具体措施包括设立新的船舶燃料标准和引入全球碳定价机制,将对总吨位超过5000吨、排放量约占全球航运二氧化碳排放总量85%的大型远洋船舶予以强制,规定其必须逐年降低温室气体燃料强度(Gas Fuel Intensity, GFI)。欧盟已将航运业纳入EU ETS碳交易市场,FuelEU Maritime 罚款机制对船队远期影响较大。EU ETS是全球规模最大、最成熟的首个跨国碳排放交易系统,2024年将航运业正式纳入其中。这意味着停靠欧盟港口的航运公司需要为其船舶碳排放购买配额。
中央财经大学数字财经研究中心估计,2035年FueIEU费用将全面超越EUETS碳配额费用;2055年FueIEU费用达到EUETS碳配额费用的3倍;2060年FuelEU费用将是ETS碳配额金额的近10倍。
多维挑战
市场及政策层面的压力迫使全球航运业加速远离传统重油燃料,甲醇这一并非全新的能源正从航运业边缘走向舞台中心。
技术层面,甲醇相较于液氨燃料具有技术成熟、改装难度小、使用安全、加注便利等优势,在过去十年已逐渐积累了大量的实际应用经验,成为现阶段最具有竞争力的替代燃料方案之一。另外,甲醇环保性与LNG相当,但减碳更强,可减排 75%~90%。更为关键的是“绿色甲醇”概念带来的脱碳潜力——通过可再生能源电解水制氢(绿氢)与捕集的二氧化碳合成,或利用生物质气化产生的“生物甲醇”,可真正实现近乎零碳乃至“负碳”航行。
经济层面,中长期看,甲醇作为船用燃料具有经济可行性。中国船级社以船舶应用传统燃料为基准路径,对比LNG、电制甲醇、生物质甲醇、电制氨等12个燃料应用路径下燃料消耗成本、ETS 碳税、FuelEU罚金总成本测算出具有成本优势的燃料路径为:2035年前应用传统燃料,2035—2045年前应用生物质甲醇双燃料,2045年后应用绿色甲醇燃料。如甲醇价格下降或碳排放价格升高,则甲醇燃料应用的经济性将提前。考虑到本轮航运业能源转型主要因素是监管而非经济因素,减少传统燃料使用是必然,在各类替代燃料中甲醇具有较高的经济可行性。
因此,甲醇燃料的市场认可程度不断提升。从2021年国际航运巨头马士基高调入场,大手笔签单全球首艘甲醇动力集装箱船开始,连续几年,包括中远海运等航运巨头也纷纷投入大量资金,不断扩大甲醇船队规模。
尽管如此,甲醇燃料通向真正绿色的道路上布满荆棘。关键问题在于:甲醇本身并非绿色能源,其环境收益高度依赖上游生产路径。
根据国际可再生能源机构(IRENA)统计,当前全球甲醇年产量约1亿吨,大部分甲醇由煤炭或天然气经高碳足迹工艺生产“灰甲醇”,绿色甲醇的年产量仅约20万吨,绿色甲醇生产处于起步阶段,其成本数倍于“灰甲醇”,远无法满足日益增长的航运燃料需求。
目前,全球绿色甲醇项目以中国、欧洲和北美为主,中国规划的绿色甲醇产能占全球的49%,超1495万吨。招商银行研究院指出,中国绿色甲醇投资主体主要包括三类:一是以吉林电力股份公司为代表的发电企业,通过拓宽绿电消纳途径助力自身获取风光资源;二是以中国能建为代表的工程总包商,依托较强的设计建造能力投资一体化项目,为后续承揽总包项目提供样板;三是以中煤能源为代表的传统煤制甲醇企业,通过投资绿色甲醇推动自身产业结构转型升级。综合来看,大多数项目投资方基于战略布局而投资“绿电+氢氨醇”一体化项目,已投产项目的绿色甲醇价格仍不具备市场竞争力。
在船运企业看来,绿色甲醇当前成本约为传统燃油的3~4倍,远高于LNG的1.5~2倍。除了燃料成本,船舶的改装成本.新技术设备的投资成本等也居高不下,给航运企业带来了巨大的经济压力。
甲醇全链条供应体系尚未成熟是另一瓶颈。与新船订单蓬勃发展截然不同的是,港口基础设施的投资和绿色燃料的供应仍然滞后。拉克森研究发布的绿色技术追踪报告显示,全球有276个港口已配备或计划配备LNG燃料,275个港口已连接或计划连接岸电,但只有35个港口已配备或计划配备甲醇燃料。目前,国内也仅在上海洋山港等少数国际枢纽拥有绿色甲醇的加注能力。而且我国绿色甲醇项目大多分布在内蒙古、宁夏、吉林等绿电资源充足的地区,而船用绿色甲醇加注主要在东部沿海城市。叠加的运输物流成本进一步影响了船用绿色甲醇的经济性。
业内人士指出,只有当油价持续高位、碳税机制全面生效或绿醇成本剧降,甲醇燃料在商业账本上才具有真正优势。
窗口邻近
专家表示,随着市场不断成熟,绿色甲醇产业链将有望逐步解决供需、成本、产业链配套等挑战,其经济可行性将得到市场验证。
虽然当前绿色甲醇为代表的替代能源产量仍无法满足市场需求,但随着主要经济体对替代能源加大投资力度,供需缺口将逐步缩小。根据DNV基于国际海事组织(IMO)数据估算,2030年航运业绿色燃料供给约4400万~6300万吨油当量。
技术进步及行业生产规模的扩大将大幅降低绿色甲醇单位生产成本。招商银行研究院分析,电制绿色甲醇成本取决于绿电价格,远期成本下降空间大。当前灰色甲醇相较于绿色甲醇仍有较大的价格优势。随着离网制氢模式的发展及电力市场改革进一步深化,用于电制甲醇的绿电成本中远期下降空间较大,如绿电价格下降至0.2元/kwh,考虑碳税成本后的电制甲醇具有大规模应用的经济可行性。另外,IMO及欧盟航运减排目标确定的强制执行标准将不断增加传统能源使用成本并加速替代能源推广。
绿色甲醇要推向市场,还必须建设配套的基础设施,如甲醇加注站或者加注码头。目前,与传统能源相比,甲醇燃料的供应点和配套基础设施还不够完善。在各方努力下,相关设施正在不断完善。目前全球有14个港口具有甲醇船舶加注作业能力,包括上海港、新加坡港、鹿特丹港等。上海港2024年4月通过海港致远轮对阿斯特丽德马士基号完成大型绿色甲醇动力集装箱船舶的同步加注,是全国首个具有绿色甲醇燃料“船—船”同步加注服务能力的港口。2024年12月,青岛港油港公司成功取得绿色甲醇货种作业资质,标志着山东港口正式具备开展绿色甲醇船用燃料加注条件。此外,大连港、舟山港也在完善绿色能源基础设施建设。
中国对绿色航运的政策框架已在成形。“十四五”现代能源体系规划明确提出支持船用清洁燃料发展,交通运输部、国家发展改革委、海事局等多部委也出台政策推动甲醇燃料动力船舶发展。