评估e-methanol用于海事脱碳的采用障碍

《Ocean & Coastal Management》：Assessing barriers to e-methanol adoption for maritime decarbonization

　　

研究人员识别出集装箱航运中采用e-methanol的障碍；应用了基于TOPSIS的多准则决策分析对17项障碍进行排序；整合了专家对经济、技术、社会和环境障碍的观点；提出了促进e-methanol采用的政策、基础设施和投资步骤。

全球海运承担约80%的货物贸易量，贡献近3%的温室气体（GHG）排放，年排放约8亿吨CO₂。国际海事组织（IMO）设定了2030年近零排放燃料采用率至少5%、2050年净零排放的目标。e-methanol（通过Power-to-X（PtX）路径由绿色氢和捕获CO₂合成的可再生甲醇）被视作有前景的替代燃料，但大规模应用面临多重障碍。在集装箱航运领域，存在“先有鸡还是先有蛋”的困境：船东不愿在没有燃料保障时投资，生产商不愿在没有需求保障时投资。现有文献缺乏对障碍重要性的系统排序，因此本研究旨在识别并优先排序这些障碍。该研究发表在《Ocean 》上。

研究人员采用基于TOPSIS（Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution）的多准则决策分析（MCDA）框架，从文献中识别出17项障碍，分为经济、社会、技术、环境四类。他们通过专业渠道邀请102名从业者，最终对25名来自航运价值链的专家（包括船舶运营商、燃料生产商、港口、监管机构、研究机构、工程公司等）进行问卷调查和半结构化访谈；专家以1–5李克特量表对所有障碍评分，随后在访谈中解释和调整评分。研究采用Kendall协调系数检验专家一致性，并通过剔除低经验专家和随机子样本两种方式进行敏感性分析。需要说明的是，专家样本以欧洲为主，反映了当前e-methanol项目和海事脱碳政策在欧洲的集中度。

4.1 Overall ranking
总体排名显示，最关键的四个障碍为：市场激励与碳定价（ECB4，贴近指数0.8428）、燃料价格/成本负担（ECB1，0.8402）、燃料生产（TEB5，0.7332）、燃料供应（TEB3，0.7260）。前两名差距极小，表明专家认为政策信号与燃料成本紧密关联。技术维度中生产与供应被视为同一瓶颈，即使产量增加，若存储和加注设施不配套，仍无法实现采用。Kendall协调系数W=0.477，χ²=190.85（df=16，p<0.001），表明专家判断具有中等且统计显著的一致性。按类别汇总，经济>技术>社会>环境。

4.2 Initiatives to overcome the four critical barriers
针对第一大障碍（市场激励与碳定价），专家建议建立稳健的碳定价系统（如EU Maritime Emissions Trading System），并采用Contracts for Difference（CfDs）和FuelEU Maritime下的CO₂信用额度，以缩小e-methanol与化石燃料的价差。针对燃料价格，需加速低成本可再生能源（尤其是海上风电）部署，并通过长期供应合同稳定价格。针对燃料生产，应建设综合PtX项目，将生产设施与可再生电源、CO₂源和港口物流集群相连，并签订长期承购协议。针对燃料供应，需同步发展港口存储、加注设施和分配网络，通过公私合作建设绿色走廊，并协调国际安全标准。

4.3 Interview results by factor category
分维度分析显示：经济维度中，市场激励与碳定价和燃料价格显著高于投资成本与运营成本；社会维度中，安全（SOB2）排在首位，其次是监管框架缺失，公众认知最低；技术维度中，燃料生产、燃料供应和基础设施可用性占据前三，而发动机改造、维护和存储复杂度被视为相对可管理；环境维度中，生命周期排放（ENB1）最重要，甲醇滑移和酸化其次。环境障碍整体排名靠后，因为采用e-methanol本身具有环境效益。

4.4 Sensitivity analysis
剔除经验不足5年的专家后（样本为21人），以及随机抽取17名专家的两次敏感性分析中，前四位关键障碍的排序保持稳定，只有低排序障碍发生≤3名的微小位置变化。这表明研究结果对专家样本构成不敏感，主要结论可靠。

讨论部分指出，e-methanol应被视为多燃料战略中的一环，而非万能方案。集装箱船因其固定航线、高燃料需求和规律补给的特性，是早期部署的理想场景。要突破“鸡与蛋”问题，需通过协作采购、承购协议和政策信号共同创造确定性。结论强调，经济障碍（尤其是碳定价和燃料成本）是当前最关键制约因素，技术障碍（生产与供应）紧随其后；成本竞争力、供应可靠性和监管清晰度是规模化部署的决定条件。研究为政策制定者、投资者和航运公司提供了按优先级排序的障碍路线图，并为全球海事脱碳提供了可操作的建议。未来研究应扩展到其他船型、地区，并进一步评估不同能源场景下的生命周期环境影响。