全球航运业正面临一场前所未有的环保大考。国际海事组织（IMO）数据显示，2022年船舶碳排放占全球总量的3%，若将航运业视为一个国家，其碳排放量将位居全球第六。随着欧盟碳关税（EU ETS）和《燃料欧盟海事条例》（FuelEU Maritime）等政策落地，船舶燃料“去化石化”进程加速。在这场变革中，一种名为二甲醚（DME）的化合物，正从实验室走向港口，成为替代传统柴油的热门候选。

航运减排困局：绿色燃料的“三重挑战”

当前，99%的船舶依赖内燃机驱动，而甲醇、氨等新兴燃料的推广面临多重瓶颈。以甲醇为例，尽管其可通过可再生能源制取，但船舶发动机需依赖柴油辅助点火，无法实现全程零碳；氨燃料虽具零碳潜力，却存在毒性高、燃烧稳定性差、氮氧化物排放超标等问题。更棘手的是，这两种燃料均需改造船舶动力系统，增加双燃料供应装置，推高运营成本。

“航运业需要一种既能匹配现有发动机，又能真正实现净零排放的燃料。”上海交通大学黄震院士团队在最新研究中指出，二甲醚的特性恰好填补了这一空白。这种由可再生电力、生物质或捕集二氧化碳合成的醚类化合物，不仅无毒环保，还能直接用于传统压缩点火发动机，无需复杂改造。

二甲醚的“三重优势”：安全、兼容、经济

环保性能突出：DME分子中含氧量高，燃烧时几乎不产生烟尘，氮氧化物排放比柴油低40%-60%。实验室数据显示，使用DME的发动机颗粒物排放趋近于零，且全生命周期碳足迹可降至净零。相比之下，甲醇发动机因依赖柴油点火，实际碳排放难以归零；氨燃料燃烧产生的未反应氨和氧化亚氮（N₂O），其温室效应是二氧化碳的298倍。

与现有设施无缝对接：DME的十六烷值（55-60）与柴油（40-55）接近，可直接用于传统船用发动机，省去双燃料系统的改造成本。而甲醇和氨因辛烷值高，需配备火花点火或复杂喷射系统，导致船舶建造成本增加30%以上。全球主要港口如鹿特丹、上海已开始建设DME加注设施，其储存条件与液化石油气（LPG）类似，可利用现有基础设施快速铺开。

成本曲线持续下探：生产1吨绿色DME约需4.5兆瓦时可再生能源电力，随着光伏和风电成本下降，其价格已逼近传统柴油。欧盟碳关税政策进一步缩小“绿色溢价”——若计入碳配额成本，2030年DME有望比柴油便宜15%。马士基等航运巨头测算，使用DME的船舶在全生命周期内的运营成本可比氨动力船低20%。

从公交车到远洋货轮：中国方案的“落地实验”

中国在DME应用领域已先行一步。2003年，上海交通大学联合上汽集团研制出全球首辆DME动力公交车；2010年，上海147路公交线实现DME车队商业化运营（见图）。这些车辆累计运行超百万公里，验证了DME在极端温度、高湿度环境下的可靠性。

海运场景中，DME的液态存储特性（-24.8℃沸点）显著优于氨（-33.5℃），无需超低温储罐即可运输。2024年，国内某船厂设计的5000标箱DME动力集装箱船完成试航，其单燃料发动机在满载工况下效率提升12%，且无需携带柴油作为引燃剂。“这相当于为每艘船腾出3%的载货空间。”项目负责人表示。

全球竞赛：谁将主导绿色燃料新秩序？

当前，绿色甲醇和氨燃料已吸引大量投资，但DME的产业化正在加速。欧盟计划在2030年前建成5个大型DME生产枢纽；中国依托西部风光电资源，在宁夏、内蒙古布局百万吨级“电制DME”项目，通过捕集煤化工碳排放实现资源循环。

行业机构预测，到2035年，DME将占据船用绿色燃料市场的35%，成为短途航运和近海船舶的主流选择。正如IMO报告所述：“航运脱碳没有单一答案，但DME提供了一条兼顾现实与理想的路径。”当货轮的黑烟被清洁燃烧的蓝焰取代，这场静默的能源革命，正在重塑海洋与天空的颜色。

来源: FIE能源前沿期刊