全球LPG燃料船发展现状分析（二）：法规、技术成熟度与经济性

在全球船舶能源转型与脱碳压力日益增强的背景下，LPG作为船舶替代燃料的应用正在加速推广。然而，LPG属于低闪点燃料，其在储存、运输和使用过程中存在特定安全风险。因此，明确的国际与行业规则、规范和指南，对于保障船舶安全运行、促进燃料推广至关重要。本文将围绕LPG燃料船的相关规则体系、技术成熟度、商业模式和经济性等方面进行分析，供参考。 

五、相关规则制定现状分析

（一）IGC Code与IGF Code适用边界

LPG作为船用燃料涉及不同规则体系。对于运输液化气散货的船舶，《国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则》（IGC Code）覆盖其构造和设备要求，也包括将所载货物作为燃料使用的情况。对于非气体运输船使用LPG等气体或其他低闪点燃料，则适用《使用气体或其他低闪点燃料船舶国际安全规则》（IGF Code）。

IGF Code不仅规定了设备、机械、系统布置等安全要求，还包括目标、功能要求、风险评估、强制性要求、操作要求和船员培训要求，目的在于使船舶在使用气体或低闪点燃料时，将对船舶、船员和环境的风险降至最低。

 （二） IMO临时指南进展

IMO海上安全委员会MSC 107批准了《使用LPG燃料船舶安全临时指南》（MSC.1/Circ.1666），为受IGF Code约束、使用LPG作为燃料的船舶提供国际标准，目标是使其达到与新造和可比传统燃油主辅机装置相同水平的安全性和可靠性。MSC 108还批准了“使用LPG货物作为燃料的临时指南”，预计编号为MSC.1/Circ.1679。

这些临时指南表明，IMO层面已经开始为LPG燃料船建立安全框架。不过，LPG使用的监管体系，特别是LPG加注监管框架仍不完善，船舶构造和设计方面的首批临时指南也只是刚刚在IMO层面起步。 

（三）船级社规则与行业指南

除IMO规则外，相关方还可参考SIGTTO、SGMF和ISO关于货物装卸和加注操作的指南。劳氏船级社（LR）已经发布LFPF（GC，PG）符号（Low Flashpoint Fuel，意指低闪点燃料），用于设计、建造和测试可使用LPG等低闪点燃料运行的气体运输船（GC，Gas Carrier）。LR还发布了LFPF（GF，PG）符号，以支持非气体运输船（GF，General Cargo / Non-Gas Carrier）采用LPG作为燃料。

为支持受IGF Code约束的船舶使用LPG燃料，LR在《使用气体或其他低闪点燃料船舶入级规则》中新增附录，纳入IMO《使用LPG燃料船舶安全临时指南》（MSC.1/Circ.1666）。此外，LR还已发布CCS（Carbon Capture and Storage，碳捕集与储存）和CCS Ready（碳捕集与封存预留）符号，支持船东在新造船阶段为未来船载碳捕集改装做准备。 

（四）燃料质量标准

目前尚无专门针对船用LPG燃料的具体标准。商业LPG贸易采用ISO 9162:2013标准，该标准规定了通常被称为液化石油气的产品所需特性，以及供应商需向采购方提供的附加信息，适用于商业丙烷和商业丁烷的国际转移。 

六、安全风险与加注规则需求

LPG在储存、使用和运输中存在多类安全风险。气态LPG约为空气重量的两倍，泄漏后会下沉并在低处积聚；当空气中浓度处于约2%至10%范围内时可形成易燃混合物，若储存或使用不当存在火灾和爆炸危险；高浓度LPG蒸气还可能因稀释氧气而造成麻醉和窒息风险。液态LPG快速汽化可造成严重冷灼伤，也可能使设备温度过低而产生接触危险。泄漏形成的蒸气/空气混合物可在远离泄漏点的位置被点燃，并回燃至泄漏源。即便储罐名义上为空，也可能残留LPG蒸气。

因此，船用LPG燃料需要在船舶设计建造、机械与技术布置、加注技术、船上操作规程和船员培训等方面采取专门防护措施。

在加注环节，LPG货物运输和转运历史上安全记录较好，LPG进出口码头相关安全措施也已得到验证。LPG加注量和转运速率通常低于大规模进出口作业，但仍需采用类似安全措施。由于LPG密度高于空气，泄漏后会在低处积聚，因此泄漏探测和通风方式需区别于常规燃料。LPG属于低闪点液体，在机舱等高火灾风险且人员持续存在的空间使用时，应采用双壁管作为二级围护；甲板线以下也必须使用双壁管，并通过烃类探测器监测泄漏。

LPG泄漏至水面时会快速持续汽化并可能被点燃，形成池火。水面大规模LPG池火是最严重的LPG危险之一，其燃烧温度高、蔓延快，只有在LPG完全消耗后才会熄灭，热辐射可能对相当距离外的人员、船舶和财产造成损害。

当前LPG加注仍缺乏完善官方制度。劳氏船级社建议，可参考LNG加注规则的发展路径，包括ISO 20519、SGMF/EMSA指南和若干国家立法，建立LPG加注路线图。重点应包括系统和设备、流程和程序、管理体系和质量保证、人员培训与职责、检查清单、安全与兼容性研究等方面。加注过程应分为加注前、加注中和加注后三个阶段管理：加注前完成风险评估、兼容性评估、应急响应方案、人员培训、主管部门许可、同步作业评估、转运速率和装载限制等操作细节确认；加注中持续监测液位、压力、温度、泵转运速率、流量、紧急切断和释放系统、系泊缆和软管状态、安全区等；加注后完成管线汽化、惰化、安全断开、安全解缆及向港口主管机关报告等工作。 

七、基础设施发展现状

LPG基础设施相对成熟，是其作为船用替代燃料的重要优势。目前，全球已有超过1000个LPG储存设施和码头，国际运输由管道和超过1600艘LPG运输船支撑。若聚焦可用于船用燃料供应的码头，全球约有500个LPG码头具备潜力，可在满足必要合规要求后成为非气体运输船的LPG加注点。

在国家分布上，中国拥有75个LPG码头，居全球首位；日本57个，美国40个，印度尼西亚17个。现有LPG码头已经能够进行LPG装卸作业，但面向非气体运输船的LPG燃料加注能否实现，还取决于各国监管框架、地方立法以及市场需求是否足够。若船东对双燃料LPG发动机需求增强，LPG加注供应链有望进一步形成。

现有小型LPG运输船可被用于构建加注供应链。全球有995艘15000立方米以下LPG运输船，理论上可作为加注船运营。船东可与小型LPG运输船经营者和LPG码头运营商达成合作，以提前锁定燃料供应点、可用燃料量和价格，逐步建立类似早期LNG燃料发展的商业模式。

从燃料舱和加注系统看，LPG船用燃料储存系统可借鉴几十年来LPG海运运输中成熟采用的系统，主要包括三种类型：全冷式，通常约-50℃、接近常压；半冷半压式，通常约-10℃、4-8 bar；全压式，通常约17 bar，对应约45℃时丙烷的蒸气压。

不同加注船和受注船储罐组合会带来不同技术要求。加注船和受注船均采用全压式储罐时，是最常见、最具成本效益的LPG加注方案，但需要蒸气返回系统。若加注船为半冷半压式、受注船为全压式，则需加热器、增压泵和蒸气返回系统。若加注船为全压式、受注船为半冷半压式，则需通过液化装置降压降温，通常改造要求较高。若双方均为半冷半压式，则可能需要冷却、蒸气返回系统和再液化装置能力提升。综合比较，受注船采用全压式LPG燃料舱是较优方案，因为无论加注船采用全压式还是半冷半压式储罐，均可在不进行重大改造的情况下完成加注。 

八、技术成熟度分析

 （一）发动机技术

从发动机技术成熟度看，Everllence是目前唯一提供新造和改装用LPG双燃料二冲程主机解决方案的制造商，其ME-LGIP发动机系列采用柴油循环燃烧过程，可燃用燃油和LPG，在LPG模式下使用少量合规燃油作为引燃燃料。现有ME-C发动机可改装为能够燃烧LPG的双燃料ME-LGIP发动机。改装过程包括更换新气缸盖、增加气体控制单元、新增LPG喷射阀、增加气体管路、新增密封油泵以及升级控制系统。Everllence已开发的LPG双燃料发动机型号包括G60ME-C、S60ME-C、G50ME-C、S35ME-C和S50ME-C等。其进一步扩展更多发动机尺寸仍需足够市场需求支撑。

其他制造商也具备相关技术基础。例如Wärtsilä（瓦锡兰）曾提供陆基四冲程解决方案，并具备开发LPG四冲程发动机的技术能力，包括双燃料、火花点火和液气发动机方案。Wärtsilä 32LG发动机曾证明了其LPG运行能力，该发动机可使用从丙烷到轻燃油、碳数C3至C20范围内的烃类燃料。WinGD则推出X-DF-P“pre-fit”方案，使其面向氨燃料的X-DF-A发动机能够运行LPG，首批交付计划从2027年开始。该方案适用于未来氨贸易相关船舶，如多气体运输船和氨运输船，使船舶在转向氨燃料前可通过较小改动先使用LPG。 

（二）船载碳捕集

船载碳捕集与储存被认为是影响航运中长期脱碳的重要技术。与LPG推进系统结合时，碳捕集系统可得到优化，因为LPG燃烧产生的二氧化碳低于其他化石燃料，从而减少船上二氧化碳储存容量需求，降低储罐资本开支，同时因系统运行能耗降低而降低运营开支。

在假设30%净碳捕集节省的情况下，LPG燃料结合船载碳捕集可将船舶寿命延长超过五年，并在假设碳价为每吨二氧化碳130美元时，使年度IMO碳定价成本减少超过100万美元。相关CII合规示例显示，2011年建造的双燃料LPG运输船若仅考虑CO₂，到2033年后评级将逐步降至D、E；若结合CCS，则评级可在更长时间内保持较高水平。

不过，船东在考虑CCS时，还应计入技术和耗材生产相关的下游温室气体排放，以及船上为系统供能产生的排放。 

九、可再生LPG与可再生二甲醚发展前景

可再生LPG和生物LPG与传统LPG在化学和物理性质上相同，因此可在无需设备或机械升级、燃烧中无能量损失的情况下替代传统LPG，也可与传统LPG掺混使用，提升燃料灵活性和环境表现。根据不同原料，其碳足迹较传统LPG最多可降低80%，同时保持相同的NOx、SOx和颗粒物排放水平。

    可再生LPG可利用可再生电力生产，生物LPG则可通过可再生和废弃生物质材料的厌氧消化或气化生产。原料包括农业残余物、能源作物、森林残余物、混合废弃物、藻类、油脂和第一代乙醇等。WLGA提出，到2050年，可再生LPG供应有潜力满足全球非化工LPG消费的至少50%；根据八类原料和八条加工路径，到2050年全球可再生LPG年产量可能接近2.2亿吨。

可再生二甲醚（DME）也是LPG未来低碳路径的一部分。DME是一种合成燃料而非天然资源，可由合成气生产，原料包括污泥、农业残余物、能源作物、动物废弃物和森林残余物等可持续、可再生原料。DME是一种清洁燃烧燃料和化工原料，其性质与LPG非常相似，在常温低压下可液态储存，处理方式接近LPG，无需额外低温储罐或泵。由于这种相似性，DME可使用与LPG相同的供应链基础设施，并可按最高20%重量比例与LPG掺混。

发动机方面，Everllence的ME-LGI发动机使DME应用具有可行性。ME-LGIP技术与LGI技术相关，因此未来从LPG向DME过渡不会构成重大障碍。燃烧方面，DME可消除硫和颗粒物排放，并显著降低NOx和CO2排放。可再生DME在不同原料条件下可达到负碳强度，相较竞争性化石燃料平均水平，碳强度最多可降低85%；若与LPG混合，在30% rDME和70% LPG的最高掺混比例下，二氧化碳排放最多可降低30%。 

十、经济性与商业模式

LPG的经济性主要体现在燃料价格、资本开支和供应链基础三个方面。在部分地区，LPG价格使其对船东和运营商具有吸引力。资本开支方面，采用LPG燃料相较其他双燃料方案具备一定优势。以新造1万TEU集装箱船为例，LNG燃料方案成本最高可达1.25亿美元，而类似尺寸LPG燃料新造船约为1亿美元，低约20%。改装方面，将传统柴油机改装为LNG双燃料成本为1200万至3300万美元，而改装为LPG双燃料成本为950万至2700万美元，具体取决于船型和尺寸。

    但船东在决策时不能仅比较燃料价格和改装成本，还需综合考虑LPG可获得性、全球供应点、燃料价格与其他燃料比较、技术成熟度、新造/改装经济性、船舶运营成本、监管合规和投资未来适应性。对于改装项目，船东还需考虑时间周期：工程设计约需6个月，生产和运输约需9个月，转换和安装约需1至2个月，海试和气体试验约需20天。

LPG燃料船市场仍面临“先有船还是先有加注”的问题。劳氏船级社建议，可借鉴LNG早期发展阶段的商业模式，由船东、LPG码头、小型LPG运输船或加注船运营商建立协同机制，提前锁定LPG供应、价格和加注网络，从而降低项目风险并带动后续市场参与者进入。 

十一、主要挑战分析

LPG作为船用替代燃料具有现实基础，但商业航运领域扩大应用仍面临多方面挑战。

一是发动机技术供给仍有限。当前LPG双燃料二冲程主机新造和改装方案主要由Everllence提供，其他制造商虽具备技术基础，但广泛商用仍需市场需求推动。四冲程发动机目前已有陆基电站方案，可在市场需求下进行船用入级，但尚未形成广泛船用产品体系。

二是加注监管框架仍不完善。LPG货物运输和码头装卸已有成熟安全经验，但船用燃料加注，特别是面向非气体运输船的加注，仍缺乏统一官方制度。港口许可、安全区、SIMOPS、应急响应、人员培训、设备兼容性等方面均需进一步明确。

三是基础设施虽广泛存在，但需从货物装卸体系转向船用燃料加注体系。全球LPG码头和小型LPG运输船资源较多，但能否快速转化为加注网络，取决于码头合规改造、地方监管、市场需求和船东投资信心。

四是LPG本身仍是以化石来源为主的燃料。其长期脱碳作用依赖可再生LPG、生物LPG、rDME和船载碳捕集规模化发展。如果可再生燃料供应扩张速度不足，LPG可能更多体现为过渡燃料，而非最终零碳方案。

五是安全风险需要通过设计、设备和操作体系严格控制。LPG密度高于空气、低闪点、可燃范围明确，泄漏后可能积聚并形成爆炸或池火风险，船舶和港口均需建立针对性的探测、通风、围护、应急切断和人员培训体系。 

十二、结论

综上，LPG已具备成为船用替代燃料的现实基础。它拥有成熟的全球生产、储运和贸易体系，全球LPG码头、储存设施、运输船队和贸易量均已形成规模。作为燃料，LPG可显著降低硫氧化物、颗粒物和部分氮氧化物排放，并相较传统燃油减少一定二氧化碳排放，能够支持船舶满足当前硫排放和部分温室气体强度监管要求。

从船舶应用看，LPG双燃料推进已在LPG运输船，特别是VLGC领域确立。现有船队和订单数据显示，LPG燃料在气体运输船市场具备明确增长趋势，东亚造船市场则是该类船舶建造的核心区域。未来，随着LPG贸易持续增长和老旧VLGC更新，LPG燃料船队规模仍有扩大空间。

但LPG能否走出液化气船细分市场，进入集装箱船、渔船、休闲船等更广泛船型，仍取决于发动机产品扩展、加注规则完善、港口基础设施适配和船东商业模式落地。现阶段，LPG加注监管框架仍较零散，非气体运输船的实际加注体系尚需更多试点和示范项目验证。

从长期脱碳看，LPG的决定性因素不是现有化石LPG本身，而是可再生LPG、生物LPG、rDME以及船载碳捕集技术能否规模化。若这些路径能够快速成熟，LPG有可能从过渡性低碳燃料进一步发展为零排放或近零排放燃料体系的一部分；若进展有限，LPG的定位则更可能是航运业在未来十年内降低污染物排放、缓解碳合规压力和支持燃料转型的实用型过渡燃料。   

【参考文献】

[1]劳氏船级社（LR）. Fuel for thought:LPG-Expert insights into thefuture of alternative fuels[R]. 2026-05-26.

[2]劳氏船级社官网. https://www.lr.org/en/

[3]OceanNews官网.https://oceannews.com/ 

[4]Clean Shipping International官网：https://www.cleanshippinginternational.com/