摘要：在关注度越来越高的液态二氧化碳海运市场中，欧洲和亚洲正走在前列，但它们的做法却不一致。欧洲船东正在高调推进以大型项目为中心的船舶建造和试点，亚洲国家则通过政策协调和小型化船舶来实现网络化运输，同时进一步深耕碳捕集技术的在船应用。
在关注度越来越高的液态二氧化碳海运市场中，欧洲和亚洲正走在前列，但它们的做法却不一致。欧洲船东正在高调推进以大型项目为中心的船舶建造和试点，亚洲国家则通过政策协调和小型化船舶来实现网络化运输，同时进一步深耕碳捕集技术的在船应用。
欧洲项目亚洲造
2025年4月15日，HD现代尾浦为希腊航运企业Capital Clean Energy Carriers(CCEC)建造1艘22000立方米液态二氧化碳(LCO2)运输船下水。CCEC于2023年7月至2024年1月在HD现代尾浦陆续订造4艘同型船，此次下水船舶为该系列首制船。运输船船长159.9米、型宽27.4米、型深17.8米，专为运输液态二氧化碳而设计，同时也可运输液化石油气(LPG)、液化氨(NH3)和氯乙烯单体(VCM)等多种液化气货物，具备1C冰级符号以适应冰区环境安全航行。环保方面，船舶搭载2500kW的船载岸电系统和选择性催化还原(SCR)系统用以降低靠港作业及营运期间的船舶污染物排放，设计采用氨燃料预留方案，方便未来转换为氨燃料航行，从而实现碳中和运营。该系列船配备3个双叶储罐，可维持零下55摄氏度和5倍大气压的低温高压环境，新型材料的采用旨在优化碳捕集与封存价值链的资产利用效率，既保持多用途气体运输船C型储罐的结构完整性，又使船舶结构变得更轻便，从而增加液货舱容量，提升货物运输效率。与只需满足低温或高压其中一个条件的天然气和氨运输不同，二氧化碳实现液态运输需要同时满足这两个条件。HD韩国造船海洋、HD现代重工和HD现代尾浦研发的独立储罐(货舱)高强度复合材料融合支撑结构。由碳纤维增强塑料制成，抗拉强度约为普通钢材的10倍。这是全球首次将两种或两种以上复合材料应用于独立罐体的支撑结构，在结构强度方面显著提高了船舶稳定性，同时通过重新布局罐体和船体支撑结构来简化船舶建造过程，提高建造安全性。
计划到2035年实现液态二氧化碳运输量达5000万吨/年的希腊航运企业ECOLOG已与韩华海洋和英国液化气体方案供应商Babcock LGE签订了联合开发40000立方米LCO2运输船的业务协议，韩华海洋负责船舶动力性能综合研究和LCO2运输船液货舱等船舶核心设备的详细设计相关业务，Babcock LGE负责为包括再液化装置在内的系统相关设计开发提供支持。除这型40000立方米LCO2运输船外，韩华海洋还将开发更具运营经济性的70000立方米以上超大型LCO22运输船组成的液化二氧化碳运输船队，包括舱容为20000立方米的区域市场运输船和供远程运输的85000立方米大型LCO2运输船，以便未来实现100万吨/年的平均单船运输量。此外，ECOLOG还将投资相关码头装卸设施，以确保液化二氧化碳实现高效安全运输。运输船项目中，“北极光”备受关注。Northern Lights是一家由挪威国家石油公司(Equinor)、壳牌(Shell)和道达尔能源(TotalEnergies)组建的合资企业，该公司通过LCO2运输船将欧洲工业领域产生的二氧化碳运输至挪威西海岸接收码头，加以处理后，注入海床下2600米处永久封存。能装载7500立方米液态二氧化碳的“NORTHERN PIONEER”轮是Northern Lights打造的4艘全球首批商业LCO2运输船的首制船，由中国船舶大连造船于2024年11月交付，该船总长130米、型宽21.2米，结构吃水8米，2个全压式C型液货罐由特殊材料制成，可耐零下35摄氏度低温环境，装有旋筒帆、气泡减阻、主机废气监测系统及轴带发电机等节能技术，液化天然气(LNG)与风力辅助推进及空气润滑结合使船舶能效设计指数(EEDI)满足第三阶段要求。该船的成功交付标志着我国船企攻克LCO2运输船船型优化、液货罐材料试验、液货系统设计等一系列技术挑战，全面掌握了该船型的设计建造技术。2024年12月底，Northern Lights接收该系列第2艘船“NORTHERN PATHFINDER”轮。“NORTHERN PIONEER”轮/NORTHERN LIGHTS
经过多年筹备，3月初，Northern Lights宣布其位于挪威卑尔根附近的二氧化碳捕集与封存(CCS)设施已就绪，将进行首批二氧化碳注入。同时，该公司将启动新一轮船舶招标，与已交付及在建4艘船相比，新船舱容将在12000立方米至22000立方米之间。
亚洲项目小型化
液化气体运输和贸易已进入一个全新阶段，不仅在燃料方面，尤其随着碳捕获和存储在环保和商业上的紧迫性，通过海运方式运输二氧化碳逐渐成为新兴领域，其潜力也在被加速挖掘。欧洲大型LCO2运输船项目正在亚洲船厂建造，而亚洲则以明显不同的方式塑造液态二氧化碳运输的未来，依托小型化项目形成的网络化布局是其特征之一。如果说欧洲采取了技术优先的方式，那么亚洲似乎更倾向于框架与项目的协调同步。全球海事脱碳中心(GCMD)联合波士顿咨询集团(BCG)发布的一份研究指出，到2050年，全球二氧化碳年运输量将达到1亿吨/年，航运业将在跨境碳捕集、利用与封存(CCUS)项目中发挥重要作用，特别是在潜在的二氧化碳捕获源和封存中心之间存在巨大地理不匹配的亚太地区。
日本金属和能源安全组织(JOGMEC)已选择9个潜在的碳捕集与封存项目并为其提供充裕的资金支持，除5个位于日本国内的项目外，其余4个海外项目包括马来西亚半岛北部/南部海上项目、马来西亚沙捞越海上项目和大洋洲(澳大利亚-新西兰)项目。三菱重工建造LCO2运输船“EXCOOL”轮船长72米、型宽12.5米，液货舱容1450立方米，是全球第一艘专门用于碳捕集、利用与封存的LCO2运输船，用于日本验证其跨境项目的运输安全性和经济性。而为促进跨境二氧化碳海路运输，马来西亚国家石油公司(PETRONAS)则已与商船三井和马来西亚国际船运(MISC)签署协议，共同投资开发LCO2日本邮船与挪威航运企业Knutsen成立的合资公司KnutsenNYK Carbon Carriers(KNCC)开发的基于KNCC专有密封系统技术“LCO22运输船已获得船级社颁发的原则性认可(AIP)证书。LCO-EP技术适用于直接注入作业，在环境温度0-10摄氏度和高达40巴压强的情况下将二氧化碳下储存在垂直堆叠的较小直径管段中，而非低温储存于大型货罐，无需在注入前进行海上加热，因此相较于其他向永久封存点注入二氧化碳的低温模式相比，该设计采用的升压技术能够简化操作管理。碳捕集、利用与封存有望实现社会碳中和，但总体成本、液化和储存设施用地等问题尚需进一步解决。日本邮船和KNCC于是联合ENEOS Xplora(原JX石油开发)设计出一型浮式液化及存储装置(FLSU)。这型FLSU可减少二氧化碳液化成本和存储设施用地，从而扩大实现从捕集到利用的可能性，它将LCO2-EP技术与膨胀冷却和液化工艺结合，暂时储存在陆上设施中作为气体收集和运输的二氧化碳液，使其随时可由LCO2虽然这型FLSU仍处于概念设计阶段，但它突出反映了二氧化碳的运输和储存不能仅通过固定基础设施来解决的观点，即灵活性、互操作性和区域协作被视为商业可行性的先决条件。而这种可实现运输网络化的概念也恰恰弥补了大型LCO2船舶定点存储模式可拓展性受限的不足。如果码头接收出现延误，LCO2运输船可能无法卸货，FLSU则可以降低这种风险。亚洲在液态二氧化碳运输方面的进步与其看成由单个船舶订单支撑，不如说是由政府支持所决定。与欧洲以船舶项目为主导的发展方式不同，亚洲在这一新兴领域的突围植根于政策工具、工业伙伴关系和区域谅解备忘录。
韩国政府则通过《二氧化碳捕集、运输、封存与利用法》为框架，为系统培育该产业提供法律依据，其详细施行计划包括二氧化碳封存选址、封存许可、封存场所运营等相关支援方案，以及企业研发、国际合作、人才培养和技术标准化等相关规定。
以探索二氧化碳捕集与封存技术作为一系列降低碳排放措施一部分的新加坡，是第一个与印度尼西亚签署二氧化碳捕集与封存跨境合作意向书的国家，该国还与日本签署合作备忘录，旨在深化两国在碳捕集与封存技术方面的交流与合作，推动该技术在区域内的广泛应用。
二氧化碳“罐装化”
除“点对点”运输，从船舶排放废气中捕获二氧化碳并将其储存在船，以便靠港后排放的船载碳捕集与封存(OCCS)也越来越受欢迎。OCCS将船舶排放废气或燃料中的二氧化碳进行分离捕捉，通过工具运输到目的地后，或加以资源化利用，或注入海底/地层封存。
全球首套散货船OCCS由中太海碳(上海)环保科技有限公司交付，该系统安装在江苏华滋能源工程有限公司为维多利亚航运(Victoria Steamship)改造的散货船“ALKIMOS”轮上。
全球首套散货船碳捕集系统改装项目/江苏华滋能源工程有限公司
2025年1月，由上海海事局危管防污处指导、洋山港海事局联合上海齐耀环保科技有限公司(简称齐耀环保)编写的提案《关于船载碳捕集系统及其捕集的二氧化碳卸载案例》(MEPC 83/INF.13)正式被国际海事组织(IMO)海上环境保护委员会第83届会议收录。这一案例不仅验证了我国OCCS技术的成熟度，还强调OCCS通过“捕集-存储-卸岸-利用”全流程生态闭环实践为全球航运业脱碳提供了可复制的解决方案。
齐耀环保研发的OCCS采用有机胺循环吸收技术，可高效捕集船舶尾气中80%以上的二氧化碳，并将其压缩、液化为99.9%以上纯度的二氧化碳存储。2024年4月，配套该系统的14000TEU集装箱船完成全球首次液态二氧化碳卸岸。数据显示，OCCS每小时最高捕集二氧化碳6.4吨，该船也因碳排放的降低而能够继续使用传统高硫燃油，碳强度评级(CII)提升至C级。2024年5月，首罐液态二氧化碳在长兴岛交付后用于化工原料，实现了“捕集-利用”闭环，为全球航运碳循环产业链建设提供了“中国范本”。今年4月22日，齐耀环保为山东海运股份有限公司承建的82000载重吨散货船定制的全流程OCCS顺利通过多个工厂验收测试。
江南造船(集团)有限责任公司(简称江南造船)自主研发的国内首个配置OCCS的17.5万立方米LNG运输船也已获得船级社颁发的AIP证书，该船型搭载基于有机胺溶液化学吸收和热解吸的碳捕集系统，并在货物区露天甲板两舷布置2个C型中压液态二氧化碳储罐。江南造船针对OCCS的应用深入开展系统原理及流程研究、布置方案研究、能耗及经济性测算、C型储罐设计、结构设计和系统增重、浮态平衡等工作，并通过布局综合优化保证该船在配置OCCS时亦不减少货物装载量。
海德威科技集团自主研发的海洋卫士船载碳捕集系统(OCCS)能够自主计算、调节二氧化碳收集量以符合要求。其捕集单元采用高速离心脱碳技术，相较传统捕集设备，可在大大加速二氧化碳捕集的同时，极大缩小捕集器体积，安装运输更为便捷；系统采用海德威自主研发的脱碳剂作为循环吸收剂，脱碳效率达80%以上，二氧化碳捕集纯度达99.6%以上，所捕集的二氧化碳可直接用于工业领域，为船东解决二氧化碳捕集后不易处理的难题。日本船企对于OCCS的研究与应用也在不断深化。早在2021年，川崎汽船便联合三菱重工在日本东北电力公司运营的煤炭运输船“CORONA UTILITY”轮上利用一台小型二氧化碳捕集装置从船舶废气中成功分离和回收二氧化碳。这是全球首次在远洋船舶商业运营期间进行的二氧化碳捕集试验。截至2025年4月，三菱重工已交付18套碳回收装置，其最新“Advanced KM CDR Process™”设计采用经过改良的胺类吸收液“KS-21™”。与早期“KS-1™”相比，“KS-21™”具备更高的再生效率、更低的运行成本和更少的胺排放量。目前，三菱重工研发的新型OCCS已获船级社颁发的AIP证书。
大宇造船(现韩华海洋)为希腊航运企业GasLog建造的4艘17.4万立方米LNG运输船搭载其与船舶设备制造商Hi Air Korea共同研发的OCCS，利用湿法捕集工艺和在理论上具有二氧化碳永久储存性的矿物碳酸化技术，可根据装置规格大小设计二氧化碳吸收量。
去年7月，韩新海运运营的2200TEU集装箱船“HMM MONGLA”轮启航，该船搭载由三星重工和韩国环保设备制造企业PANASIA联合研发的OCCS，航行过程中捕集到的二氧化碳经过加压液化后储存在独立储罐中，之后运往陆地用于制造干冰及智能农场建设。这台OCCS采用韩国国产技术方案，“HMM MONGLA”轮也是韩国首艘安装OCCS的集装箱船。
以实现船舶排放二氧化碳永久减排的OCCS是碳捕集技术的在船应用，作为一项日渐成熟的技术，OCCS为船舶在使用低成本传统化石燃料下实现大幅碳减排提供了可能，是航运业低碳发展的一条可行路径。
来源：中国船检