在燃料方面，未来的船舶内燃机可能会采用更加环保、低碳的燃料，以满足市场需求和环保法规要求。传统的重油燃料因其高碳排放而逐渐退出，或成为可选燃料之一，取而代之的是新型清洁燃料。近期液化天然气（LNG）、甲醇或成为主要的燃料形式，远期会逐步转向氢、氨等零碳燃料为主。
——哈尔滨工程大学原校长 刘志刚
在全球应对气候变化的紧迫议程下，“碳达峰、碳中和”已成为各国共同追求的战略目标。航运业作为国际贸易的动脉，承载着全球约80%的货物运输，其温室气体排放约占全球总量的3%，并且随着贸易增长，排放压力持续增大。国际海事组织（IMO）、欧盟以及各主要经济体已相继出台一系列严苛法规与战略，为航运业设定了明确的减排时间表与净零排放目标，这使得行业的绿色低碳转型不再是可选项，而是一条必须坚定前行的道路。
面对日益收紧的环保法规，特别是IMO 2020限硫令以及后续的船舶能效指数（EEXI）、营运碳强度指标（CII）等机制，整个航运产业链正站在一场深刻变革的十字路口。传统船用燃料油的市场格局与技术路径受到直接冲击，而氨、氢、液化天然气（LNG）、生物燃料等多元化的低碳、零碳替代方案则迎来了历史性机遇。这场转型不仅关乎环境合规，更是一场涉及能源安全、技术革新与产业竞争力的系统性重塑。
在此背景下，航运业的脱碳路径呈现出高度的复杂性与不确定性。不同替代燃料在技术成熟度、减排潜力、经济性及基础设施需求等方面差异显著，如何评估与选择，如何规划过渡路径，成为政策制定者、行业企业与科研机构共同面临的核心挑战。深入、系统地梳理当前现状，剖析关键瓶颈，并展望未来的协同发展策略，对于科学推进航运业深度脱碳具有至关重要的参考价值。
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论文系统综述了在全球碳中和目标驱动下，航运业船用燃料油面临的转型挑战与发展策略。主要内容在于全面分析了船用燃料油产业所处的政策与市场背景，指出在IMO限硫令、EEXI和CII等严格法规约束下，市场正从高硫燃料油向低硫燃料油及多元化替代燃料演变。
该论文并非简单罗列替代燃料选项，而是构建了一个系统的分析框架，将政策约束、市场演变与技术瓶颈有机结合，对航运脱碳路径进行了综合性、对比性的评估。其前瞻性体现在明确提出了“多元化燃料共存”的必然趋势以及“分阶段实施”的转型路径，强调短期内依赖传统燃料优化与LNG过渡，中长期则需依靠绿氨、绿氢及先进生物燃料实现深度脱碳。作者指出，未来必须通过“多元化燃料体系构建、技术集成与政策协同”的多维策略来克服挑战，这为航运业的碳中和转型及石油石化行业的绿色升级提供了清晰的系统性思路和战略展望。
论文部分内容如下：
政策层面，国际海事组织（IMO）实施限硫令，要求船用燃料油硫质量分数不超过0.5%，并通过现有船舶能效指数（EEXI）与营运碳强度指标（CII）双轨机制推动船舶能效提升；欧盟将航运业纳入碳排放交易体系，中国则扩大排放控制区范围。市场方面，低硫燃料油产量快速增长，2023年中国产量达5.365×107 t，年均增长22%，而替代燃料如液化天然气（LNG）、生物燃料等份额逐步提升，预计2050年零碳燃料使用比例有望超过50%。
传统燃料油生产面临技术瓶颈，低硫燃料油依赖渣油加氢等高能耗工艺，全生命周期碳排放较高；替代燃料各有挑战，LNG虽成熟但存在甲烷逃逸问题，全生命周期损失率达5.5%，生物燃料受限于原料可持续性与成本，氨燃料需解决氮氧化物（NOx）排放与毒性问题，氢燃料则面临超低温储运安全及基础设施匮乏的难题。
未来航运业脱碳需构建多元化燃料体系，短期以LNG和低硫燃料油为过渡，中期发展生物燃料，长期推进绿氨、绿氢等零碳燃料。通过技术集成创新、政策协同支持及基础设施建设，推动船用燃料油产业向绿色低碳转型，为实现全球碳中和目标提供支撑。
