視覺化筆記｜船用 LNG 燃料｜Reay's Note
LNG 作為船舶燃料的角色、挑戰與轉型路徑
本筆記以 LR《Fuel for Thought》LNG 報告為主軸，整理 LNG 作為船用燃料的 技術成熟度、法規壓力、甲烷逸散、供應鏈改善與長期脫碳路徑， 方便快速查閱與掌握重點。
01📘 執行摘要
LNG 已是成熟且廣泛部署的替代船用燃料之一；其能否成為長期脫碳方案，取決於甲烷控制、供應鏈排放改善與認證制度是否同步成熟。
核心判斷
若僅依賴化石 LNG，長期仍難完全滿足深度脫碳要求；若能結合 Bio-LNG、E-LNG、甲烷減排技術、碳捕捉與可信認證，則具備延伸為長期低碳燃料路徑的潛力。
02📂 LNG 基礎資料檔案
LNG 主要成分為甲烷，需在極低溫條件下維持液態。因此，船舶設計須特別考量低溫儲存、氣化氣管理與燃料氣供應系統。
❓ 什麼是 LNG？
- LNG（液化天然氣）主要成分為 甲烷 CH₄。
- 通常含有少量乙烷、丙烷、丁烷等較高碳數成分。
- 冷卻後轉為液態，適合大量儲存與海上運輸。
🔥 燃燒反應式
CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
以燃燒端而言，LNG 的單位能量 CO₂ 排放通常低於傳統油品燃料，但仍需處理未燃甲烷逸散問題。
| 性質項目 | 數值／說明 | 設計意義 |
|---|---|---|
| 🔥 能量密度 | 48,000 kJ/kg | 以重量計具有良好燃料價值 |
| 🧱 體積能量密度 | 約 24,750 MJ/m³ | 儲艙體積規劃需審慎評估 |
| 🛢 儲存體積需求 | 相同能量輸出下約需 1.6–1.9 倍 MDO 體積 | 影響艙容、航程與貨艙配置 |
| 🌡 儲存溫度 | 約 -162°C | 需低溫材料、絕熱與 BOG 管理 |
| ⚡ 閃點 | -188°C | 需特別防火、防爆與通風設計 |
| 🔥 自燃點 | 537°C | 較柴油高，點火特性不同 |
03🚢 LNG 雙燃料船隊與訂單趨勢
船隊數據顯示，LNG 雙燃料船仍是替代燃料船舶中的主要採用方向，尤其在 LNG 船、貨櫃船、PCTC 與 Ro-Ro 等船型中成長明顯。
📊 不同船型趨勢
| 船型類別 | 現役數量 | 訂單數量 | 趨勢解讀 |
|---|---|---|---|
| LNG 船／燃氣船 | 697 | 346 | 佔比最大，且仍持續成長 |
| PCTC 與 Ro-Ro | 78 | 146 | 訂單數約為現役 1.9 倍 |
| 貨櫃船 | 152 | 195 | 可能快速成為主要應用船型 |
| 油輪 | 150 | 88 | 仍具需求，但增速較緩 |
| 散貨船 | 56 | 18 | 目前規模相對較小 |
市場訊號
LNG 船舶訂單數量與應用規模持續成長，顯示技術成熟度提高、燃料供應逐漸全球化，航運業正進入低碳轉型的實際落地階段。
04⚖️ 法規驅動：EU ETS 與 FuelEU Maritime
IMO 與歐盟法規正使溫室氣體排放逐步轉化為實際營運成本，推動船東重新評估燃料選擇、主機配置與船隊合規策略。
🇪🇺 EU ETS
- 2024 年起納入 5,000 GT 以上客貨船。
- 需購買配額涵蓋 CO₂、CH₄、N₂O。
- 2026 年起配額覆蓋比例提高至 100%。
⚓ FuelEU Maritime
- 2025 年起逐步降低船上能源使用的 GHG 強度。
- 2030 年起，客船與貨櫃船靠泊時需符合零靠港排放相關要求。
- 允許 Pooling，提升低碳燃料船舶經濟誘因。
📅 FuelEU GHG 強度減排路線圖
逐年減排門檻與船舶設計／燃料策略的對應重點
| 年度 | FuelEU GHG 強度減排目標 | 重點意義 |
|---|---|---|
| 2025 | -2% | 正式進入燃料碳強度管理 |
| 2030 | -6% | 零靠港排放要求開始影響設計 |
| 2035 | -14.5% | 傳統 LNG 優勢開始受壓 |
| 2040 | -31% | 需更高比例低碳／零碳燃料 |
| 2045 | -62% | 化石燃料合規壓力顯著增加 |
| 2050 | -80% | 深度脫碳成為必要條件 |
05🧯 甲烷逸散與引擎技術
甲烷逸散是影響 LNG 生命周期排放表現的關鍵變數，也會直接影響 EU ETS、FuelEU 與未來 IMO 機制下的合規成本。
為何重要？
未燃甲烷逸散即使比例不高，也會削弱 LNG 相對液體燃料的減排優勢；因此主機型式、負載條件與後處理技術都會影響實際碳足跡。
技術方向
HP2S 與 LP2S + EGR 被視為目前較具優勢的甲烷控制路徑；在部分運轉情境下，甲烷逸散可降至 1 g/kWh 以下。
| 引擎類型 | 效能表現 | 設計／採購重點 |
|---|---|---|
| HP2S 高壓二衝程 | 甲烷散逸表現最佳，常低於 1 g/kWh | 適合重視長期合規與低散逸船型 |
| LP2S 低壓二衝程 | 一般表現，搭配 EGR 可優化 | 需確認實測散逸與認證方法 |
| LP4S 低壓四衝程 | 傳統技術，散逸相對較高 | 需注意 FuelEU 與碳成本風險 |
| LP2S + EGR | 散逸可降至接近 HP2S 水準 | 適合作為技術升級方案 |
06💰 經濟分析：LNG vs VLSFO
在 EU ETS 與 FuelEU Maritime 框架下，LNG 可降低碳配額與罰款壓力，並在法規實施早期透過 Pooling 產生額外經濟效益。
⚖️ 合規成本
LNG 相較 VLSFO 可降低 EU ETS 與 FuelEU 罰款壓力，尤其在早期法規階段具成本優勢。
🔁 Pooling 收益
單艘 LNG 船的低排放效益可納入船隊整體合規計算，用以抵消其他船舶的超額排放成本。
🧯 引擎差異
高壓引擎因甲烷散逸較低，通常具更佳合規表現與更高 Pooling 價值。
📌 Aframax 油輪案例重點
- LNG 相較 VLSFO 可節省 EU ETS 碳配額成本。
- FuelEU 罰款差距更顯著，早期可能產生盈餘或抵免效益。
- 高壓 LNG 引擎可延長合規盈餘期間，並降低整體碳合規成本。
📌 ULCS 超大型貨櫃船案例重點
- 燃料消耗量越大，合規成本差距越明顯。
- Pooling 抵免收益在 2025–2039 年間具吸引力。
- 2035 年後若不導入 Bio-LNG 或 E-LNG，傳統 LNG 優勢會快速下降。
07♻️ 過渡性替代燃料路徑
LNG 的長期可行性仰賴 Bio-LNG 與 E-LNG 的逐步導入；與甲醇、氨相比，LNG 路徑在整體成本上具競爭力，但仍須嚴格控制甲烷排放。
2025–2029
以傳統 LNG 為主，並搭配少量 MDO 作為引燃燃料，取得初期合規與成本優勢。
以傳統 LNG 為主，並搭配少量 MDO 作為引燃燃料，取得初期合規與成本優勢。
2030 起
逐年提高 Bio-LNG 比例，以因應 FuelEU GHG 強度門檻。
逐年提高 Bio-LNG 比例，以因應 FuelEU GHG 強度門檻。
2039 起
開始導入 E-LNG，降低化石來源占比，提升長期脫碳能力。
開始導入 E-LNG，降低化石來源占比，提升長期脫碳能力。
2050
燃料組成可朝 60% Bio-LNG、30% E-LNG、10% LNG 的示意方向發展。
燃料組成可朝 60% Bio-LNG、30% E-LNG、10% LNG 的示意方向發展。
| 燃料路徑 | 成本表現 | 主要挑戰 | 適用觀察 |
|---|---|---|---|
| LNG | 整體最低或最具競爭力 | 甲烷逸散、非化石 LNG 供應量 | 適合現行 LNG 船隊延伸使用 |
| Ammonia | 中長期與 LNG 接近 | 燃料成本、安全、供應鏈成熟度 | 適合深度脫碳承諾船東 |
| Methanol | 多數情境成本較高 | E-Methanol 價格與供應 | 具低碳潛力但成本壓力較大 |
08📦 LNG 生產與供應
LNG 供應與加注基礎設施相對成熟，是其成為現階段可用替代燃料的重要原因；若要進一步大幅減碳，則需轉向非化石來源並建立可信的認證與追蹤制度。
🌍 供應優勢
- 全球 LNG 供應量持續成長。
- 加注能力與港口基礎建設相對完善。
- 適合作為船舶近期降低碳強度的方案。
⚠️ 永續挑戰
- Bio-LNG 與 E-LNG 產能仍需快速擴大。
- 認證與追蹤制度尚需完善。
- 上游甲烷洩漏會影響全生命周期排放表現。
採購建議
船東應優先選用能證明上游低甲烷排放的 LNG 供應商，並關注 MiQ、OGMP、GIIGNL 等認證與報告框架，以提升燃料採購的透明度與可信度。
09🟥 結論
LNG 的吸引力來自成熟基礎設施、相對可預測的成本與立即可用性；其長期價值則取決於低碳燃料替代、甲烷控制，以及法規是否承認相關減排改善。
🚢 LNG 吸引力持續提升
新造船訂單顯示，LNG 正成為船東偏好的低碳選項之一，具備基礎設施成熟、安全協議明確與成本相對可預測等優勢。
🔧 技術改善是關鍵
更乾淨的生產與供應鏈流程、船上甲烷抑制技術，以及法規逐步承認改進措施，將決定 LNG 的長期角色。
最終重點
LNG 是現階段具實用性與成本競爭力的過渡燃料。但若要邁向深度脫碳，必須將傳統 LNG 逐步轉換為 Bio-LNG／E-LNG，並將甲烷逸散控制納入船舶設計、燃料採購與法規合規策略。
Bio-LNG
E-LNG
Methane Abatement
FuelEU
IMO LCA
CCS Ready