海運(yùn)是全球貨物貿(mào)易的生命線(xiàn)，全球貨物貿(mào)易90%是通過(guò)海洋運(yùn)輸完成，船舶減碳在應(yīng)對(duì)全球氣候變暖中扮演著十分重要的角色。應(yīng)用低碳、零碳替代能源是實(shí)現(xiàn)綠色航運(yùn)的重要路徑，LNG、甲醇、氨則是被廣泛認(rèn)可的三種主要替代燃料。

中國(guó)船舶七一一所，憑借60余年船用發(fā)動(dòng)機(jī)研制的技術(shù)積淀，努力打造船舶綠色動(dòng)力“心”版圖，近十年來(lái)持續(xù)創(chuàng)新，在低碳、零碳船用動(dòng)力領(lǐng)域成果豐碩。

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)拉開(kāi)綠色動(dòng)力轉(zhuǎn)型發(fā)展序幕

作為繼煤、石油等傳統(tǒng)化石燃料后的新型動(dòng)力燃料，天然氣憑借綠色低碳、節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，受到市場(chǎng)追捧。

2012年，七一一所率先啟動(dòng)高性能大功率天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)研究。2015年，首款CS23G天然氣發(fā)電機(jī)方案設(shè)計(jì)正式獲得通過(guò)。該型機(jī)突破了稀薄燃燒及空燃比控制優(yōu)化、發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略及電控ECU、本質(zhì)安全型設(shè)計(jì)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)大功率船用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)零的突破。

2019年12月，首臺(tái)套CS23G氣體機(jī)在廣西北海成功并網(wǎng)發(fā)電。此后，七一一所與武漢創(chuàng)新江海運(yùn)輸有限公司簽訂批量CS23G天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)供貨合同，初步實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)。

與此同時(shí)，七一一所在LNG低溫天然氣領(lǐng)域開(kāi)展全產(chǎn)業(yè)鏈布局。CNG壓縮機(jī)、低溫BOG壓縮機(jī)、LNG再液化裝置、低溫膨脹機(jī)、LNG冷能綜合利用裝置等核心裝備已陸續(xù)投向市場(chǎng)，得到業(yè)界廣泛好評(píng)。

甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)掀起船舶動(dòng)力“綠色旋風(fēng)”

2023年，全球新增替代燃料船舶298艘，其中甲醇動(dòng)力船多達(dá)138 艘，超過(guò)LNG船訂單數(shù)量。憑借更加便捷的儲(chǔ)存、使用條件，以及未來(lái)綠色甲醇零碳排放的巨大優(yōu)勢(shì)，甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)日益成為造船市場(chǎng)的“新寵”。

七一一所憑借敏銳的市場(chǎng)嗅覺(jué)，早謀劃、早布局，于2019年便啟動(dòng)甲醇中速機(jī)的技術(shù)研究工作，開(kāi)展甲醇?xì)獾赖蛪簢娚�、甲醇缸�?nèi)高壓直噴等主流技術(shù)路線(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的研究，掌握了燃燒、噴射、安全、耐腐蝕等關(guān)鍵技術(shù)，成功研制甲醇噴射等關(guān)鍵系統(tǒng)，并于 2023 年起陸續(xù)開(kāi)發(fā)了 CS21-M 高壓甲醇單一燃料中速機(jī)、CS21DF-M 高壓甲醇雙燃料中速機(jī)和CS21DF-M2 低壓甲醇雙燃料中速機(jī)等 3 型甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。

2023年12月5日，七一一所攜CS21DF-M甲醇雙燃料中速機(jī)亮相第21屆國(guó)際海事展，并獲頒國(guó)內(nèi)首張高壓直噴雙燃料版甲醇中速機(jī)原理認(rèn)可證書(shū)，現(xiàn)場(chǎng)與上海長(zhǎng)江輪船有限公司簽訂首船套裝船示范應(yīng)用協(xié)議，引起業(yè)界強(qiáng)烈反響。2024年8月，七一一所與武漢創(chuàng)新江海運(yùn)輸有限公司再簽批量甲醇燃料中速機(jī)合同；12月，我國(guó)首臺(tái)替代率超90%的甲醇燃料發(fā)動(dòng)機(jī)順利通過(guò)出廠驗(yàn)收試驗(yàn)。

以 CS21系列甲醇中速機(jī)為基礎(chǔ)，七一一所將根據(jù)市場(chǎng)需求快速推出覆蓋更大缸徑范圍的甲醇機(jī)產(chǎn)品，更好滿(mǎn)足不同功率需求。同時(shí)，七一一所還研發(fā)了高壓甲醇泵撬塊、甲醇供給系統(tǒng)、甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)后處理等系統(tǒng)，可為船舶提供綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的完整解決方案。

氨發(fā)動(dòng)機(jī)船舶綠色動(dòng)力領(lǐng)域最新拼圖

氨，NH3，既不含碳也不含硫，是船舶“零碳”排放的理想之選。作為當(dāng)前三種最主要的替代燃料之一，拼上最新一塊拼圖，七一一所當(dāng)仁不讓。

2024年，由七一一所自主研發(fā)設(shè)計(jì)的CS27氨/柴雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)正式面世，該發(fā)動(dòng)機(jī)基于此前自主研制的國(guó)內(nèi)首臺(tái)智能中速柴油機(jī)開(kāi)發(fā)，采用自主研制的氨燃料噴射系統(tǒng)、電控共軌系統(tǒng)和電子管理系統(tǒng)等全新構(gòu)架。同年12月，該型機(jī)通過(guò)船級(jí)社型式認(rèn)可試驗(yàn)，氨燃料最高替代率超85%，有效熱效率達(dá)到43%，NH3及N2O氣體排放達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)大缸徑船用氨/柴雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的重大突破。

與此同時(shí)，七一一所在氫發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域也已著手展開(kāi)預(yù)先研究，并制定了船用氫發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)路線(xiàn)和發(fā)展藍(lán)圖。

十年創(chuàng)新路，航向“心”未來(lái)。

從CS23G天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，到CS21DF-M甲醇雙燃料中速機(jī)，再到CS27氨/柴雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，七一一所緊跟市場(chǎng)腳步，持續(xù)推動(dòng)科技創(chuàng)新，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，交出了滿(mǎn)意的答卷。

“推動(dòng)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新融合發(fā)展”“以科技創(chuàng)新引領(lǐng)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展，建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系”，中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)吹響了新的號(hào)角。七一一所將主動(dòng)適應(yīng)市場(chǎng)變化，進(jìn)一步建立集科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)發(fā)展一體化的船用發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)新模式，為實(shí)現(xiàn)船舶動(dòng)力高水平科技自立自強(qiáng)和綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展做出更多積極貢獻(xiàn)。