全球航運業正面臨一場前所未有的環保大考。國際海事組織（IMO）數據顯示，2022年船舶碳排放占全球總量的3%，若將航運業視為一個國家，其碳排放量將位居全球第六。隨著歐盟碳關稅（EU ETS）和《燃料歐盟海事條例》（FuelEU Maritime）等政策落地，船舶燃料“去化石化”進程加速。在這場變革中，一種名為二甲醚（DME）的化合物，正從實驗室走向港口，成為替代傳統柴油的熱門候選。

航運減排困局：綠色燃料的“三重挑戰”

當前，99%的船舶依賴內燃機驅動，而甲醇、氨等新興燃料的推廣面臨多重瓶頸。以甲醇為例，盡管其可通過可再生能源制取，但船舶發動機需依賴柴油輔助點火，無法實現全程零碳；氨燃料雖具零碳潛力，卻存在毒性高、燃燒穩定性差、氮氧化物排放超標等問題。更棘手的是，這兩種燃料均需改造船舶動力系統，增加雙燃料供應裝置，推高運營成本。

“航運業需要一種既能匹配現有發動機，又能真正實現凈零排放的燃料。”上海交通大學黃震院士團隊在最新研究中指出，二甲醚的特性恰好填補了這一空白。這種由可再生電力、生物質或捕集二氧化碳合成的醚類化合物，不僅無毒環保，還能直接用于傳統壓縮點火發動機，無需復雜改造。

二甲醚的“三重優勢”：安全、兼容、經濟

環保性能突出：DME分子中含氧量高，燃燒時幾乎不產生煙塵，氮氧化物排放比柴油低40%-60%。實驗室數據顯示，使用DME的發動機顆粒物排放趨近于零，且全生命周期碳足跡可降至凈零。相比之下，甲醇發動機因依賴柴油點火，實際碳排放難以歸零；氨燃料燃燒產生的未反應氨和氧化亞氮（N?O），其溫室效應是二氧化碳的298倍。

與現有設施無縫對接：DME的十六烷值（55-60）與柴油（40-55）接近，可直接用于傳統船用發動機，省去雙燃料系統的改造成本。而甲醇和氨因辛烷值高，需配備火花點火或復雜噴射系統，導致船舶建造成本增加30%以上。全球主要港口如鹿特丹、上海已開始建設DME加注設施，其儲存條件與液化石油氣（LPG）類似，可利用現有基礎設施快速鋪開。

成本曲線持續下探：生產1噸綠色DME約需4.5兆瓦時可再生能源電力，隨著光伏和風電成本下降，其價格已逼近傳統柴油。歐盟碳關稅政策進一步縮小“綠色溢價”——若計入碳配額成本，2030年DME有望比柴油便宜15%。馬士基等航運巨頭測算，使用DME的船舶在全生命周期內的運營成本可比氨動力船低20%。

從公交車到遠洋貨輪：中國方案的“落地實驗”

中國在DME應用領域已先行一步。2003年，上海交通大學聯合上汽集團研制出全球首輛DME動力公交車；2010年，上海147路公交線實現DME車隊商業化運營（見圖）。這些車輛累計運行超百萬公里，驗證了DME在極端溫度、高濕度環境下的可靠性。

海運場景中，DME的液態存儲特性（-24.8℃沸點）顯著優于氨（-33.5℃），無需超低溫儲罐即可運輸。2024年，國內某船廠設計的5000標箱DME動力集裝箱船完成試航，其單燃料發動機在滿載工況下效率提升12%，且無需攜帶柴油作為引燃劑。“這相當于為每艘船騰出3%的載貨空間。”項目負責人表示。

全球競賽：誰將主導綠色燃料新秩序？

當前，綠色甲醇和氨燃料已吸引大量投資，但DME的產業化正在加速。歐盟計劃在2030年前建成5個大型DME生產樞紐；中國依托西部風光電資源，在寧夏、內蒙古布局百萬噸級“電制DME”項目，通過捕集煤化工碳排放實現資源循環。

行業機構預測，到2035年，DME將占據船用綠色燃料市場的35%，成為短途航運和近海船舶的主流選擇。正如IMO報告所述：“航運脫碳沒有單一答案，但DME提供了一條兼顧現實與理想的路徑。”當貨輪的黑煙被清潔燃燒的藍焰取代，這場靜默的能源革命，正在重塑海洋與天空的顏色。

來源: FIE能源前沿期刊