船運(yùn)減排新希望：無(wú)毒燃料二甲醚或改寫(xiě)航運(yùn)燃料格局

國(guó)際航運(yùn)業(yè)正面臨一場(chǎng)“綠色風(fēng)暴”。2023年國(guó)際海事組織（IMO）通過(guò)新戰(zhàn)略，要求航運(yùn)業(yè)2030年前將碳排放強(qiáng)度降低40%，2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放。作為全球貿(mào)易的“動(dòng)脈”，航運(yùn)業(yè)每年碳排放超10億噸，若將其視為國(guó)家，其排放量可位列全球第六。與此同時(shí)，歐盟碳關(guān)稅、燃料法規(guī)等政策接連出臺(tái)，倒逼行業(yè)加速淘汰化石燃料。在這場(chǎng)轉(zhuǎn)型中，一種名為**二甲醚（DME）**的燃料引發(fā)關(guān)注——它無(wú)毒、易儲(chǔ)存，且能與現(xiàn)有船舶發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)縫適配，或?qū)⒊蔀楹竭\(yùn)減排的“破局者”。

傳統(tǒng)綠色燃料的“卡脖子”難題

目前，甲醇和氨被視為航運(yùn)業(yè)的熱門(mén)替代燃料，但兩者均存在明顯短板。甲醇雖可通過(guò)可再生能源制取，但其毒性高，且需與柴油混合使用雙燃料系統(tǒng)，無(wú)法徹底擺脫化石能源依賴(lài)。氨燃料雖號(hào)稱(chēng)“零碳”，卻存在燃燒不穩(wěn)定、易產(chǎn)生有毒氣體（如NOx、N?O）等問(wèn)題，且其高毒性對(duì)船舶安全提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。更棘手的是，兩者均需依賴(lài)柴油點(diǎn)火，導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜、成本攀升，難以實(shí)現(xiàn)真正的“凈零排放”。

相比之下，二甲醚的化學(xué)特性讓它脫穎而出。這種由兩個(gè)甲基和一個(gè)氧原子組成的醚類(lèi)化合物（化學(xué)式CH?-O-CH?），常溫下為液態(tài)，儲(chǔ)存密度與柴油接近，且十六烷值高達(dá)55-60（衡量燃料在柴油機(jī)中自燃能力的指標(biāo)，數(shù)值越高越易點(diǎn)燃），可直接用于現(xiàn)有船用柴油機(jī)，無(wú)需改造雙燃料系統(tǒng)?！斑@就像給傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)換了一種更清潔的‘血液’，既省去復(fù)雜改裝，又能實(shí)現(xiàn)單燃料運(yùn)行?！鄙虾＝煌ù髮W(xué)黃震院士團(tuán)隊(duì)在論文中強(qiáng)調(diào)。

從實(shí)驗(yàn)室到港口：二甲醚的環(huán)保與經(jīng)濟(jì)賬

二甲醚的環(huán)保優(yōu)勢(shì)源于其分子結(jié)構(gòu)。其高氧含量（34.8%）使燃燒更充分，幾乎不產(chǎn)生煙塵，且碳排放可通過(guò)原料來(lái)源實(shí)現(xiàn)“中和”——若用綠氫與生物質(zhì)或碳捕集獲得的CO?合成，整個(gè)生命周期碳排放可歸零。此外，二甲醚無(wú)毒的特性（吸入半數(shù)致死濃度LC50是甲醇的20倍）大幅降低儲(chǔ)運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)，而甲醇和氨的毒性問(wèn)題至今仍是行業(yè)安全規(guī)范中的“灰色地帶”。

經(jīng)濟(jì)性方面，二甲醚與甲醇、氨的成本均取決于綠電價(jià)格。隨著風(fēng)光發(fā)電成本下降，以及歐盟碳關(guān)稅等政策擠壓化石燃料生存空間，二甲醚的“綠色溢價(jià)”有望持續(xù)收窄。論文數(shù)據(jù)顯示，全球主要港口如上海、新加坡已開(kāi)始布局甲醇加注設(shè)施，而二甲醚的生產(chǎn)路徑與甲醇高度重合，可利用現(xiàn)有設(shè)施快速鋪開(kāi)。

我國(guó)技術(shù)先行：從公交車(chē)到萬(wàn)噸巨輪的跨越

二甲醚并非“紙上談兵”。早在2003年，我國(guó)首輛二甲醚城市公交車(chē)便在上海問(wèn)世；2010年，全球首個(gè)商業(yè)化二甲醚公交線路（上海147路）投入運(yùn)營(yíng)。這些項(xiàng)目由上海交通大學(xué)聯(lián)合車(chē)企共同攻關(guān)，解決了燃料噴射、材料兼容性、低氮燃燒等技術(shù)瓶頸，為船舶應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

“航運(yùn)業(yè)的特殊需求，比如長(zhǎng)續(xù)航、高可靠性，讓燃料電池等新技術(shù)短期內(nèi)難以替代柴油機(jī)。而二甲醚既能延續(xù)現(xiàn)有動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，又能一步到位實(shí)現(xiàn)凈零排放，這是它最獨(dú)特的價(jià)值。”研究團(tuán)隊(duì)指出。目前，國(guó)際船運(yùn)巨頭馬士基已押注綠色甲醇，比利時(shí)CMB等企業(yè)則推動(dòng)氨燃料試點(diǎn)，二甲醚能否后來(lái)居上，或?qū)⑷Q于產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同和政策支持的力度。

未來(lái)挑戰(zhàn)：規(guī)模化與標(biāo)準(zhǔn)空白

盡管前景廣闊，二甲醚的推廣仍面臨障礙。一方面，其大規(guī)模生產(chǎn)依賴(lài)綠氫和碳捕集技術(shù)的成熟度；另一方面，航運(yùn)業(yè)尚未建立針對(duì)二甲醚的燃料標(biāo)準(zhǔn)和安全規(guī)范。此外，公眾對(duì)替代燃料的認(rèn)知度較低，行業(yè)轉(zhuǎn)型仍需政策與市場(chǎng)的雙重驅(qū)動(dòng)。

國(guó)際能源署（IEA）預(yù)測(cè)，到2050年航運(yùn)業(yè)需替代全球13%的柴油消費(fèi)。在這場(chǎng)零碳競(jìng)賽中，二甲醚憑借“無(wú)毒適配”的差異化優(yōu)勢(shì)，或許正悄悄改寫(xiě)游戲規(guī)則。