3. 氨：未来真正的零碳燃料。液氨是将气态的氨气通过加压或冷却进入液态得到的清洁燃料。

优势：实现零碳排放。氨的分子式为NH3，既不含碳也不含硫，作为船用燃料，能够真正实现船舶零碳排放。

劣势：一是化学性质欠佳。液氨具有较高的腐蚀性、毒性和爆炸风险，这使得发动机的研制周期较长。液氨的强挥发性、强刺激性，引发安全事故风险，进而影响海洋生态安全。二是能量密度较低。液氨燃料的能量密度低于船用柴油、LNG及甲醇，根据DNV测算，相同航程液氨需要船用柴油3.1倍的燃料储存空间，并且加注频率也可能相应增加。三是氨燃料动力装置尚不成熟，迄今未投入商用。

4. 电动：内河中短距离具有优势。针对短距离场景，例如游艇、渡轮、游览船等小型船只，电池供电已经成为可行的选择，正在向更远航程、更大功率的应用场景拓展。

优势：一是零碳排放。将电动化引入船舶领域，使用绿电驱动的电动船能够实现零碳排放。二是运营成本较低。根据浙商证券的理论计算，在当前技术水平下，当航程小于1000km时，电动船具备成本优势。在未来考虑油船成本上升、电池能量密度提升、成本下降的情况，电动船在内河航道、中短距离的优势将会更加明显。

劣势：一是续航里程有限。与电动汽车类似，电动船舶也面临着“里程焦虑”，且其配套的充换电等基础设施亟待进一步完善。二是建造成本较高。据估算，电动船的建造成本高于柴油动力船。锂电池的寿命一般为10年，而一艘船的寿命通常长达30年，在船舶的生命周期中，电池需要多次更换，进一步增加综合成本。

当前产业链商业化现状

全球航运业转向替代燃料，是碳中和路线上的必经之路，也是发动机生产商、船运公司、下游企业等多方互动的结果。

从船用发动机生产商来看，LNG和甲醇发动机技术已经逐渐成熟，氨发动机正在研发。作为船用低速机领域霸主，大众集团旗下MAN ES的市场占有率高达70%以上。2012年推出首款二冲程ME-LGI甲醇双燃料低速机，截至2022年11月全球订单已达72台套。该公司计划在2024年开发出二冲程低速氨发动机，实现氨燃料动力船的商用化；并在2025年推出现役船舶的氨燃料发动机改造方案。而另一主要玩家，由中船集团控股的WinGD已于2015年推出天然气/双燃料机DF系列，依靠成本及环保优势，目前市场占有率达到70%。预期2024年推出首台甲醇双燃料发动机，2025年推出首台双燃料氨发动机。

从航运公司来看，多种路线并行是主流选择选择。达飞海运曾经是LNG的坚定推动者，如今选择进行分散投资。据财新报道，2023年6月达飞轮船在扬子江船业订造10艘2.4万标准箱LNG双动力集装箱船。至此，该公司已有55艘LNG双动力集装箱船在建、24艘甲醇双动力集装箱船在建以及5艘氨燃料动力预留集装箱船在建。另外，中远海运集团、长荣海运、HMM等其他航运公司也纷纷投入订造LNG和甲醇等替代动力的船舶。而马士基对于甲醇情有独钟，其购买的全球首艘双燃料甲醇动力集装箱船已于2023年8月交付启航。此外，马士基甲醇动力船舶在建订单已达25艘，预计将在未来陆续交付。

供应链下游企业也是替代燃料使用的重要推手。全球甲醇行业协会2023年发布的《船用甲醇燃料指南》中指出，马士基200家最大客户中，包括亚马逊、迪士尼、H&M集团、惠普、李维斯、微软以及诺和诺德等超过一半客户为自身的供应链设定、规划了碳减排或零碳目标。这将倒逼航运行业向降碳方向进一步努力。

图2 目前替代燃料船舶占比 来源：Clarksons、安信证券

低碳趋势下的发展前景

目前各种路径仍面临诸多问题和挑战，船运业尚未就路径选择达成最终共识。通过比较各自的优劣势，综合行业发展情况，我们提出以下分析结论。

短期内，LNG适合作为减少碳排放的过渡能源。作为产业链成熟的低碳能源类型，LNG成本相对可控，加注基础设施较为健全，且具有一定的减排能力，较为适合承担短期内降碳的任务。然而，LNG依旧是化石能源，航运业在中长期的未来仍需更加绿色的燃料。

中长期远洋船舶的场景下，绿色甲醇和氨优势最大，相比之下氨的远期前景更加广阔。甲醇是当前关注度较高的燃料。作为常温液态的燃料，其与传统燃油发动机的兼容性较好，商业化步伐较快。然而，绿色甲醇的两种主要来源中，生物质甲醇的原材料难以满足，电制甲醇的成本太高。在可预见的未来，绿色甲醇的生产量可能面临瓶颈，难以单独支撑船运行业的巨大需求。相较甲醇而言，氨是一种真正的零碳燃料，燃烧不排放二氧化碳。当前液氨的大规模应用，需要解决腐蚀性、毒性、燃烧范围较窄等问题。随着氨燃料发动机研发、氨燃料船型开发等项目的推进，氨燃料动力船有望在2024年以后实现一定的商业化应用。在这些关键技术取得突破之后，未来氨将具有更大的潜力。

中长期内河及中小型沿海船的场景下，电动船是可选方案。当前，电池动力的船型主要应用在车客渡船、客船等功率要求不高、运输距离不长的场景之中。在电池能量密度、循环寿命、安全性等性能进一步提升的情况下，电动船有望拓展至近海中小型运输船和各式作业船。

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