下一代船用燃料之争：二甲醚能否挑战绿氨与绿醇？

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环球零碳

碳中和领域的《新青年》

撰文：Bell

编辑：小澜

→这是《环球零碳》的1809篇原创

当全球航运业在减碳压力下寻觅减碳路径时，一种名为“二甲醚”（DME）的化合物，悄然成为备受瞩目的“潜力股”。

在最近的2025中国国际海事展上，一个由中远海运、中国船舶集团、上港集团、中国船级社等七大巨头与上海交通大学联合发起的“绿色燃料二甲醚产学研联盟”正式启动，将这种对大众来说相对陌生的燃料推向了产业聚光灯下。

来源：航运交易公报

这不仅仅是一次技术路线的探讨，更是中国在船舶绿色动力领域打造自主“中国方案”的关键落子。

航运业的碳排放压力已然迫在眉睫。这个承担了全球80%以上贸易运输的行业，若作为一个国家，其碳排放量可位居世界第六。

国际海事组织（IMO）设定了雄心勃勃的目标：到2050年左右实现国际航运的温室气体净零排放。

尽管在美国的阻挠下，国际海事组织（IMO）2025年10月下旬宣布航运业“净零框架”表决推迟一年至2026年10月进行，但马士基、达飞轮船和中远海运等航运巨头仍都表示将加速航运业脱碳进程。

从传统的重油、柴油转向绿色燃料，已成为全球船东和造船厂无法回避的大趋势。

目前，绿色燃料赛道可谓“百花齐放”。液化天然气（LNG）作为过渡燃料已应用多年，但其仍是化石能源，且存在甲烷逃逸问题。

近年来，绿色甲醇和绿氨异军突起，获得了马士基等航运巨头的巨额订单。

公开数据显示，国内已签约和备案的绿色甲醇项目近150个，绿氨项目近100个，规划绿色甲醇产能5000多万吨，绿氨产能2000多万吨。

然而，在学术界和部分产业界人士看来，这些热门选项仍存在难以忽略的缺憾。

中国工程院院士、上海交通大学教授黄震指出，无论是甲醇还是氨，由于其自身压燃特性不佳，在现有的主流船用发动机（压燃式柴油机）中都无法单独使用，必须依赖柴油进行引燃，形成复杂的双燃料系统。

此外，甲醇具有毒性，而氨更是高毒性物质，其在船上储存、运输和使用的全链条安全风险不容小觑。

正是在这样的背景下，业界对于二甲醚的讨论和关注与日俱增。

二甲醚（CH3OCH3）是一种由碳、氢、氧三种元素组成的醚类化合物。与绿色甲醇相似，绿色二甲醚可由绿色氢气结合生物质或捕集的CO₂生产。

其与液化石油气（LPG）有着相似的物理性质。早在1995年，国际学界和工业界就已开始探索将其用于柴油机。

上海交通大学的团队自上世纪90年代末便系统研究了二甲醚发动机技术，并成功推动了世界上首个二甲醚城市公交车队的商业化运营（上海147路），为船舶应用积累了宝贵的工程经验。

来源：中国工程院

其核心优势首先体现在与现有船用动力系统的“天生适配”。

黄震院士在今年发布的论文《Dimethyl ether: A promising fuel for marine engines》中指出，二甲醚的十六烷值高达55-60，与柴油（通常40-55）相当甚至更高。

十六烷值是衡量燃料在压燃式发动机中自燃能力的指标，值越高，越容易压燃。

这意味着二甲醚可以直接在现有或经适度改装的船用柴油机中作为单一燃料使用，无需复杂的双燃料系统和柴油引燃。

这不仅简化了燃油系统结构，提高了可靠性，也扫除了实现“零碳运行”的技术障碍。

环保与安全是其另一张王牌。

二甲醚分子中含氧，燃烧充分，可实现无烟燃烧，大幅减少颗粒物等污染物。更重要的是，它本身无毒，对海洋生态环境和大气环境都更为友好。

同时，二甲醚在室温下可以液化，可以用现有液化石油气罐盛装，储运技术相对成熟，全流程安全风险低于甲醇和氨。

从全生命周期看，通过利用绿色电力电解水制取“绿氢”，再与从工业捕获或生物质中获得的二氧化碳合成，可以生产出“绿色二甲醚”，实现碳的循环利用，达成真正的“碳中和”。

对于航运企业而言，经济性和改造难度是决策的关键。

中远海运相关人士表示，由于与现有船舶的压缩点燃发动机良好兼容，船舶改用二甲醚燃料所需的改造幅度和成本相对较低，这大大降低了船东的“转换门槛”，有利于快速推广。

当然，挑战依然清晰存在。

产业界人士坦言，目前全球范围内专门服务于二甲醚的大规模生产、远洋运输、港口加注等基础设施几乎空白，稳定的供应链尚未形成。

此外，二甲醚的质量能量密度（单位重量所含能量）虽优于甲醇，但仍低于柴油，这意味着要达到相同的航程，可能需要更大体积的燃料舱，对船舶设计提出了新课题。

此外，其燃烧特性也不及柴油优越，可能会对船舶发动机的运行效率与整体性能产生一定影响，进而给二甲醚在大功率、长航程船舶上的应用带来挑战。

为了系统性应对这些挑战，“绿色燃料二甲醚产学研联盟”应运而生。

这个覆盖了从燃料制备、动力装备研发、船舶设计与建造、航运应用、港口加注到标准规范制定的全产业链联盟，目标明确：协同攻关关键技术，构建中国自主的产业生态和标准体系。

其任务不仅是研发二甲醚发动机，更要共同制定从生产到使用的全流程标准，并探索在不同船型上的应用场景，打造示范项目。

当前，全球绿色船燃技术路线竞争激烈，标准制定权关乎未来产业主导权。

中国作为世界第一造船大国和重要的航运国，通过产学研深度融合，推动二甲醚这条具有自主知识产权的技术路线走向成熟，有助于在全球航运绿色转型中占据更主动的位置。

同时，与绿色甲醇相似，发展二甲醚产业也能联动带动绿电消纳、碳捕集利用等绿色产业的发展，培育新质生产力。

图说：可再生绿色燃料生产途径示意图（Methanol化学式应为CH3OH）

来源：https://doi.org/10.1007/s11708-025-0986-4

在未来，或许没有一种燃料能包打天下，而是一个甲醇、氨、氢、二甲醚乃至其他新兴燃料并存的多元化格局。

二甲醚能否从“潜力新秀”成长为下一代船用燃料的主流之一，不仅取决于技术本身的持续优化，也取决于基础设施配套和政策支持的速度。

至此，二甲醚的故事，才刚刚拉开序幕。

参考资料：

[1]https://companies.caixin.com/2025-12-05/102390349.html

[2]https://t.10jqka.com.cn/pid_561138861.shtml

[3]https://link.springer.com/article/10.1007/s11708-025-0986-4

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