2023年,WinGD與三菱造船在氨動力船舶領域達成廣泛合作,該型氨燃料供應系統的基本設計是此次合作的首個成果。該合作將為氨動力發動機和燃料供應系統開發可應用于各種船型設計的解決方案。接下來,該項目將進入詳細設計階段。
除燃料供應系統(包括燃料閥裝置、燃料調節裝置和相關管路)外,該型設計還包括氨氣捕捉系統和吹掃裝置(purging and venting arrangements)等多個功能,以確保安全使用氨氣作為船用燃料。
三菱造船相關人員表示:“自啟動合作以來,雙方在不到一年的時間里取得快速進展。隨著未來幾年對零碳氨燃料需求的增長,目前已完成的AFSS基本設計將使公司處于有利地位,可以為船舶運營商提供完整的燃料系統。”
WinGD相關人員表示:“目前,公司的主要重點是推進X-DF-A氨燃料發動機等清潔燃料解決方案技術的發展,預計首批X-DF-A氨燃料發動機將于2025年第二季度交付。此次合作有助于確保輔助系統和集成能力,以應用公司的發動機設計,而開發燃料供應系統概念則是將氨燃料引入船舶市場的關鍵一步。”
根據雙方于去年簽訂的合作協議,WinGD將為船舶設計開發適當尺寸的X-DF-A發動機,并向三菱造船提供發動機安裝規格和所有輔助燃料系統的要求。三菱造船負責船舶設計和發動機性能參數設置,并進一步開發其現有的氨燃料供應系統,以便與WinGD的氨動力發動機發揮協同效應。
據悉,日本是WinGD發動機的重要市場之一,并于近期獲得日本郵船和川崎汽船的LNG混合動力船系列的發動機和系統集成訂單。長期以來,日本也一直是WinGD技術開發過程中的核心要素。
去年12月,WinGD與日本造船公司Mitsui Engineering & Shipbuilding Group旗下Mitsui E&S Diesel United(MESDU)簽署一項協議,WinGD發動機將首次在MESDU的Tamano工廠制造,此舉將顯著提高WinGD的發動機制造能力,使其能夠滿足造船市場日益增長的需求。
]]>據悉,早在今年1月WinGD與CMB已達成一項合作開發72cm缸徑氨燃料發動機的項目,而本次開創性協議進一步推動了該合作進展,WinGD的設計將是該缸徑氨燃料發動機的首例應用。值得一提的是,這是全球首批采用氨動力的散貨船,同時也將是中國制造的首批氨燃料發動機。
WinGD X-DF-A 發動機將采用高壓氨噴射,使用約5%能量的點火油。在氨和柴油模式下,與現有柴油機的功率和轉速范圍相同。采用成熟的選擇性催化還原反應將確保在任何燃料下實現廢氣符合 Tier III NOx 標準,同時無需對 N2O 排放進行后處理。
氨燃料發動機和船舶的安全運營和維護始終是該項目的核心關鍵。得益于WinGD與CMB合作展開的危險識別和操作性(HAZID和HAZOP)研究,X-DF-A發動機已經獲得勞氏船級社頒發的原則性認可(AiP)證書。勞氏船級社所頒發的原則性認可證書驗證了依據批準設計制造的WinGD X-DF-A氨燃料發動機,在投入運營后具有與傳統燃油發動機相當的安全性。
]]>據悉,WinGD X-DF-A安全概念獲BV原則性認可AiP,是氨燃料發動機艙概念安全性、穩健運營氨船舶的關鍵證明,該安全概念涵蓋可預見異常條件下的可能故障場景及對應的控制措施,包括如何安全采用氨燃料及有效控制其風險。
WinGD X-DF-A 發動機將采用高壓氨噴射,使用約5%能量的點火油。在氨和柴油模式下,與現有柴油機的功率和轉速范圍相同。
隨著行業向零碳的未來迅速邁進,發動機安全概念的原則性認可是為船東提供氨燃料船舶設計安全保障的關鍵步驟。在本次原則性認可之前WinGD已確認兩筆不同缸徑的X-DF-A訂單,其中WinGD首型開發的52mm缸徑X52DF-A氨動力發動機將于2025年第一季度交付,適用氣體運輸船和散貨船等一系列船舶。
]]>根據協議,WinGD發動機將首次在MESDU的Tamano工廠制造,此舉將顯著提高WinGD的發動機制造能力,使其能夠滿足造船市場日益增長的需求。此前,WinGD發動機僅在該公司的Aioi工廠制造。
新協議是對早前于2015年與MESDU簽訂的合作協議的補充,意味著WinGD發動機現在可以在Aioi和Tamano兩家工廠生產。
除WinGD現有的柴油燃料X-Engines和LNG雙燃料X-DF發動機外,Tamano工廠新增產能還將專門用于X-DF-A氨燃料發動機和X-DF-M甲醇燃料發動機,這兩款發動機將于2025年第一季度開始交付。
據悉,日本是WinGD發動機的主要市場,該公司于近期獲得了日本郵船(NYK Line)和K Line的LNG混合動力船系列發動機和系統集成訂單。長期以來,日本也一直是WinGD技術開發過程中的核心要素。
今年6月份,WinGD和MESDU成功推出船舶可變壓縮比(VCR)技術,以便在使用多種燃料時實現最佳燃燒。這項新發動機技術將安裝在一艘配備X62DF發動機的船上,隨后在X-DF發動機產品組合的選定發動機上推廣。除優化不同燃料的壓縮比外,VCR還可以使在不同環境條件和進氣成分下運行的發動機受益,例如使用廢氣再循環時。這是兩家公司十多年共同開發的成果。
WinGD相關人員表示:“與MESDU密切合作以拓展日本市場是自然而然的一步,因為我們看到日本船廠的船舶規格已發生重大變化。隨著使用甲醇和氨等替代燃料以及尖端液化天然氣和混合動力技術的新船設計的出現,MESDU現在已經準備好滿足對國產WinGD發動機日益增長的需求。”
]]>兩艘船分別是由日本大島船廠(Oshima Shipbuilding)承建的95000載重噸運煤船和日本新來島造船(Shin Kurushima)承建的7000CEU純汽車和卡車運輸船(PCTC),這將成為首批可根據所用燃料動態優化燃燒的二沖程動力船舶,以提高排放、燃油經濟性和燃油靈活性。
該系統將首先安裝于大島船廠建造的運煤船,預計將于2025年交付,由WinGD 6X62DF-2.1發動機提供電力。
PCTC計劃于2026年交付,由WinGD 7X62DF-S2.0發動機提供動力。PCTC將是首次部署WinGD新型62缸短沖程發動機,并將是首批采用iCER發動機的船型之一,iCER是X-DF2.0技術的緊湊型版本,可進一步降低油耗和排放,同時確保在燃氣和柴油模式下均符合Tier III氮氧化物排放標準。
經過十多年的共同開發,WinGD和日本三井E&S DU Co(MESDU)于今年6月正式推出船用VCR系統,目前可作為62缸徑和72缸徑X-DF 發動機的選裝件,對發動機的占地面積和安裝要求沒有影響。
此類安裝在活塞十字頭位置的簡單液壓解決方案是二沖程發動機設計領域的一項突破,是首個能夠調整壓縮比的概念,在柴油和燃氣模式下都能顯著減少溫室氣體排放(分別約為6%和3%)。
根據美國環保署的數據,在柴油模式下,每年可減少約1555噸二氧化碳當量,相當于338輛普通乘用車一年的排放量。
]]>據了解,上述六艘集裝箱船由丹麥航運巨頭馬士基訂購,這是揚子江船業集團承攬的首份甲醇動力集裝箱船訂單,也是馬士基首次向中國船廠下單甲醇動力船。新船將于2026年開始交付,最后一艘預計2027年3月交付。
根據馬士基的長期規劃部署,所有船舶均配備雙燃料發動機,能夠使用燃油和甲醇航行,交付后將替換馬士基船隊現有運力。新船將替代類似規模的船舶,在使用綠色甲醇燃料運營時,考慮以燃料生命周期為基礎,將每年為馬士基減少約45萬噸二氧化碳排放。
WinGD銷售總監Volkmar Galke表示:“該訂單證實,公司研發的X-DF-M發動機將在綠色甲醇廣泛使用和監管要求生效之前提前投入使用,這為運營商積累使用新燃料和發動機的經驗提供了時間。我們很高興最大、最有影響力的集裝箱航運公司之一也投資于我們的X-DF-M 技術,這向目前正在做出替代燃料決定的所有運營商發出了強烈的信號。”
X-DF-M和以氨為燃料的X-DF-A發動機都將從2025年第一季度開始交付。X-DF-M發動機的燃燒原理和發動機平臺基于WinGD最新的X-Engine,并輔以高壓甲醇噴射。包括高效X92-B和X82-2.0發動機在內的X-Engines已為世界上許多大型集裝箱船提供動力。
WinGD表示,X-DF-M發動機的顯著特點包括:在甲醇和柴油模式下的性能與X-Engine相當;通過精確控制共軌噴射實現低先導燃料需求;通過選擇性催化還原在兩種模式下均符合氮氧化物Tier III標準。一旦X-DF-M發動機的相關缸徑尺寸商業化,新的發動機概念將立即改裝到X-Engine系列中。
]]>隨著全球對零碳燃料和氫運輸的需求快速增長,氨運輸市場預計將迎來迅猛增長。在采用貨物作為發動機燃料方面,這類運輸船一直是新動力技術的領先實踐者,而這份訂單標志著 WinGD 已成功進入新興氨運輸船舶領域,為后續氨燃料動力的應用樹立了新標桿。
X-DF-A 系列將采用高壓氨噴射,使用約5%能量的點火油。在氨和柴油模式下,與現有柴油機的功率和轉速范圍相同。采用成熟的選擇性催化還原反應將確保在任何燃料下實現廢氣符合 Tier III NOx 標準,同時無需對 N2O 排放進行后處理。
X-DF-A 系列將覆蓋 WinGD 整個產品系列。近期勞氏船級社LR已向WinGD氨燃料發動機系列頒發了原則性認可(AiP)證書,這意味著船東能夠將 X-DF-A 發動機納入新造船計劃。
據了解,此次AiP確認了WinGD氨燃料發動機系列的安全概念、風險評估、初步設計、燃料供應系統設計以及材料與氨燃料的兼容性等相關規范和標準。
該系列首款發動機為52cm缸徑的X52DF-A,適用于油輪、散貨船等船型,將在2024年第四季度開始交付。此外,WinGD還計劃在2025年推出72cm缸徑的X-DF-A平臺,并于2026年陸續推出其他尺寸發動機系列,廣泛應用到各型船舶,這些發動機將在柴油和氨模式下按照狄塞爾原理運行,與現有柴油機的額定功率和轉速范圍相同。
WinGD表示,勞氏船級社此次對X-DF-A雙燃料系列授予AiP將為船東首次安裝氨燃料主機的船舶提供所需保證。期間,勞氏船級社審查了發動機的安全概念、風險評估、發動機和燃料供應系統的初步設計;確認了材料與氨燃料的兼容性;確認了該型設計的技術準備情況可以滿足未來的監管要求,沒有重大障礙。
首臺氨二沖程發動機(52缸X52DF-A)將于2024年第四季度交付,適用于包括天然氣船和散貨船在內的一系列船型。未來,WinGD將根據市場需求,在2025年把X-DF-A系列擴展到72缸升級版,隨后在2026年擴展到其他尺寸的發動機,以適應從小型油輪和汽車運輸船到超大型油輪等多種船型。
該系列發動機根據柴油原理在柴油和氨模式下運行,與WinGD現有的柴油發動機具有相同的額定領域,并將提供相同的氣缸配置。
WinGD首席執行官Dominik Schneiter對此表示:“時間因素在航運業尋求清潔能源解決方案的過程中至關重要。這項批準向業界表明,WinGD在為深海船隊提供零碳氨動力方面處于領先地位。在包括勞氏船級社在內的專家合作伙伴的支持下,相較于當前的排放目標要求,這些技術的應用時間將大幅提前,從而為運營商提供了規劃和積累經驗的重要空間。”
上個月,WinGD已經分別與三星重工和 KSS Line 達成協議,以合作在即將建造的新船上安裝其X-DF-A雙燃料氨發動機。
]]>根據協議,雙方將重點關注適用于中型和超大型氣體運輸船(VLGC)的52厘米和62厘米缸徑的雙燃料氨發動機,以及使用替代燃料所需的性能和維護解決方案等。
該協議還包括WinGD為新發動機提供船員培訓。WinGD在為船員提供安全可靠的氨燃料發動機操作裝備方面具有豐富經驗。
WinGD有關人員表示:“氨燃料對于已經將氨作為貨物運輸的氣體運輸船來說是一個有趣的前景。我們經過嚴格測試的新型發動機設計、培訓支持和通過WiDE進行的實時優化相結合,將意味著KSS Line有信心將以氨為燃料的船舶的早期經驗轉化為長期安全可靠的運營。”
KSS Line有關人員稱:“KSS Line的目標是迅速實現船隊低碳化,并已在智能船舶、液化石油氣燃料和甲醇燃料技術方面進行了大量投資。下一步將探索氨燃料。與WinGD合作的項目為我們提供了所需的技術支持,使我們能夠在即將建造的新船上成功應用這種新型燃料。”
據了解,WinG將于今年晚些時候在溫特圖爾和上海開始在單缸和多缸試驗發動機上驗證其氨燃料發動機概念。在此之前,WinGD已經進行了燃燒概念測試,同時進行了模擬和鉆機測試,以了解氨燃料的排放特性和噴射要求。X-DF-A發動機與以甲醇為燃料的X-DF-M發動機一樣,將在高壓柴油循環燃燒過程中運行,液氨燃料噴射只需少量先導燃料。
由于氨在燃燒時不產生二氧化碳,因此已成為海運業極具潛力的燃料。這一特性使氨成為減少溫室氣體排放的關鍵因素,使其成為未來可行的清潔能源。在海運業脫碳的進程中,包括德國曼能源解決方案(MAN ES)在內的主要發動機制造商都在致力于開發船用氨發動機。
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