航運業(yè)的長期環(huán)保目標(biāo)推動著行業(yè)不斷追求更新型、更清潔的燃料。然而，盡管我們還有29年的時間來實現(xiàn)總體減排目標(biāo)——即在2008年排放的基礎(chǔ)上，于2050年實現(xiàn)削減至少50%的總溫室氣體排放，但就目前的進展而言，留給我們的時間已經(jīng)不多了。許多候選燃料的發(fā)動機技術(shù)甚至還沒有達到商業(yè)航運的試點階段，但由于船舶壽命相當(dāng)長，必須為直到2050年仍在繼續(xù)行駛的船舶選定可靠的燃料技術(shù)路線。與此同時，氣缸油的漫長開發(fā)周期也對此提出了挑戰(zhàn)。

　　行業(yè)普遍認(rèn)為，盡管某些領(lǐng)域的更迭速度很快，但潤滑油的研發(fā)卻通常耗時頗長。那是因為我們必須花時間理解新型燃料投入使用后產(chǎn)生的各種影響。

　　測試的差異

　　為了開發(fā)適合的發(fā)動機汽缸油添加劑方案，實驗室試驗是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。獲得實際工作的發(fā)動機信息是潤滑油和添加劑開發(fā)過程中的重要部分。國際內(nèi)燃機協(xié)會（CIMAC）于今年早些時候發(fā)布的《液化天然氣發(fā)動機潤滑油指南》，該指南的發(fā)布相比第一批相關(guān)船用發(fā)動機投入使用的時間晚了5年,這樣一個典型的時間差恰恰表明了制定潤滑油要求相較于新型燃料的市場采用之間滯后性。

　　自愿參加試驗的用戶的缺乏也會加劇這一時間差。可以理解許多船東和運營商不愿讓自己的船舶成為新潤滑技術(shù)的試驗品。但由于行業(yè)面臨著為多種替代燃料開發(fā)潤滑油方案的壓力，我希望這種情況將會發(fā)生改變。

　　我希望船東們可以積極面對這樣的挑戰(zhàn)。在合作這一議題上，我們可以展開大量討論。我相信船東、發(fā)動機設(shè)計師、燃料供應(yīng)商和潤滑油公司可以通過合作深入了解發(fā)動機的性能、狀態(tài)和新燃料的影響。

　　需要花時間積累的不僅僅是船舶的運行經(jīng)驗。

　　在2020年之前的幾年間，全球范圍內(nèi)實施船用燃油硫含量不超過0.5%的規(guī)定，這是迄今為止針對船用燃料質(zhì)量的最大的改變。也正是在這一期間，我們了解到船舶采用新型燃料的過程中面臨的其他挑戰(zhàn)。

　　? 首先是燃料獲取的問題

　　2017年的時候，市場上幾乎沒有硫含量極低的燃油機油（VLSFO）。即便到了2019年末，市場對超低硫含量燃料油的供應(yīng)局面依然不甚清晰。

　　? 在發(fā)動機試驗階段，我們觀察到了第二個挑戰(zhàn)：

　　使用VLSFO的實際試驗結(jié)果不總是與開發(fā)階段小尺寸的的實驗室模擬試驗結(jié)果保持一致。

　　這些發(fā)動機試驗旨在幫助我們進一步確認(rèn)早期模擬試驗的結(jié)果。模擬試驗本應(yīng)幫助我們確定沉積物的成分和抗氧化劑的效果，從而為我們的配方開發(fā)指明方向。然而，某些模擬試驗的結(jié)果與發(fā)動機試驗的結(jié)果并不一致。

　　因此我們必須重新研究模擬試驗。在一些情況下，我們修改了模擬試驗，而在另一些情況下，我們必須引入新的試驗以更好地反映配方性能的真實表現(xiàn)。

　　由此可見，為新型燃料開發(fā)潤滑油和添加劑不僅需要在實際運行試驗上投入大量時間，還需要確保實驗室試驗?zāi)軌蛘_評估配方的特性。根據(jù)我們開發(fā)VLSFO適配油品的經(jīng)驗，我們相信在開發(fā)針對其他燃料的潤滑產(chǎn)品時也會遇到類似的挑戰(zhàn)。

　　早期階段的開發(fā)包含更多迭代。我們需要時間來了解潤滑油和燃料之間的相互作用，以及現(xiàn)有的模擬試驗與真實的發(fā)動機工作條件之間存在的關(guān)聯(lián)。我們可能需要調(diào)整現(xiàn)有的模擬試驗或設(shè)計新的試驗來加強這種關(guān)聯(lián)。

　　了解主要替代燃料對潤滑油性能的要求是至關(guān)重要的，包括燃料本身的特性，相應(yīng)的發(fā)動機調(diào)整及對其運行造成的影響，在綜合了解所有信息的基礎(chǔ)上，我們才能了解對潤滑油性能的要求。

　　以甲醇為例

　　和許多替代燃料一樣，甲醇需要少量的先導(dǎo)燃料來控制燃燒，這將對排放和發(fā)動機條件產(chǎn)生影響。而且和其他燃料一樣，甲醇也有可能發(fā)生自燃。自燃會導(dǎo)致燃燒效率降低，消耗更多燃料，并產(chǎn)生更多排放。此外，它還會在氣缸內(nèi)部和活塞上產(chǎn)生熱點，從而生成有破壞性的沉積物。

　　甲醇燃料的這些固有特性意味著發(fā)動機開發(fā)商需要調(diào)整發(fā)動機的設(shè)計。為了管理不同的甲醇和先導(dǎo)燃料的噴射壓力，需要全新的噴嘴設(shè)計。此外，為了使氮氧化物的排放低于IMO的III階段限值，還需要進行廢氣后處理，如選擇性催化還原（SCR）、廢氣再循環(huán)（EGR）或注水(降低燃燒溫度)。

　　這些特性和發(fā)動機設(shè)計的調(diào)整會對其運行產(chǎn)生影響，這正是我們不僅需要實驗室的試驗，也需要發(fā)動機知識的原因所在。舉個例子，甲醇燃料對發(fā)動機的一個影響是火焰?zhèn)鞑ヅc傳統(tǒng)燃料的不同。柴油燃燒在氣缸內(nèi)產(chǎn)生的火焰較為一致，而甲醇燃燒產(chǎn)生的火焰則不一致。它可以持續(xù)更長的時間，而且不像柴油反應(yīng)那樣均勻。這種不可預(yù)測的火焰會導(dǎo)致氣缸活塞部分暴露在更高的溫度下，增加可能導(dǎo)致發(fā)動機磨損的沉積物。

　　從這三個方面來看，甲醇顯然對氣缸油提出了特殊的要求。由于存在自燃和火焰?zhèn)鞑サ娘L(fēng)險，氣缸油必須能夠承受相對較高的氣缸溫度，同時又不降低潤滑性能。由于沉積物容易在熱點上形成，因此潤滑油需要加強磨損保護，以防止氣缸過早損壞。隨著發(fā)動機運行經(jīng)驗的累積，將來還可能出現(xiàn)其他的挑戰(zhàn)。

　　研發(fā)挑戰(zhàn)

　　所有主要的候選替代燃料都對潤滑產(chǎn)品的研發(fā)提出了挑戰(zhàn)。我們肯定需要新的添加劑技術(shù)來助力這些燃料的使用?？梢钥隙ǖ卣f，不存在放之四海而皆準(zhǔn)的解決方案。專油專用是必然的發(fā)展路線。

　　如果船舶業(yè)希望在不對發(fā)動機和氣缸狀態(tài)的管理方式進行重大改變的前提下，解決替代燃料帶來的各種挑戰(zhàn)，那么必須盡快開展行動。雖然潤滑油的開發(fā)本身就具有挑戰(zhàn)性——特別是基于使用經(jīng)驗的漫長開發(fā)周期，但在其他領(lǐng)域，所有行業(yè)利益相關(guān)者都面臨著同樣的問題。其中，風(fēng)險評估值得重點強調(diào)。

　　哪怕在實驗室中用最少量的燃料開展測試之前，都需要對潛在的風(fēng)險進行非常嚴(yán)格的評估。我們在測試時需要做什么？我們需要注意什么？例如，被氨污染的潤滑油和被殘渣油污染的潤滑油有什么不同？這些測試非常繁冗，但行業(yè)中的每一位利益相關(guān)者都不能繞過它們。

　　我們的觀點?

　　合作可以加速整個進程。正如船東可通過提供測試平臺助力新潤滑油加速上市一樣，其他行業(yè)參與者也可以這樣做。如果我們共同努力了解替代燃料及其相關(guān)風(fēng)險，這將使船運業(yè)能夠更快地開展新潤滑油的現(xiàn)場測試。這些討論，以及相關(guān)技術(shù)方案在測試中體現(xiàn)的氣缸狀態(tài)，對于船舶得以盡早使用替代燃料至關(guān)重要。