碳中性燃料发动机，是以碳中性燃料为动力源的发动机。碳中性燃料是指在其全生命周期内净零碳排放的燃料，包括生物质燃料、绿色氢基燃料、合成液体燃料，例如乙醇、生物柴油、绿氢、绿氨、合成甲醇、合成汽油等。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年全球及中国碳中性燃料发动机行业研究及十五五规划分析报告》显示，采用碳中性燃料，是内燃机实现零碳排放的关键技术路径之一。碳中性燃料发动机可以采用的碳中和燃料中，甲醇、乙醇等具备类似汽油或柴油的燃烧特性，与当前发动机具有良好兼容性；氢燃料、氨燃料等燃烧产物以水为主，氨燃料还存在燃烧速度慢、点火困难问题，需要与氢气混合或者采用先导油方案辅助燃烧，需要开发新型发动机。
碳中性燃料发动机的应用场景主要集中在航空、海运、重型公路货运等直接电气化难度较大的场景中。在航空领域，欧盟法规规定2025年起，欧盟机场加注的航空煤油中必须包含可持续航空燃料，例如合成煤油。在重型商用车领域，2023年2月，信实工业与Ashok Leyland合作在印度推出首台氢内燃机重型卡车。
在海运领域，碳中性燃料发动机的商用化应用取得重大突破，从我国来看，上海船舶研究设计院自主研发设计的氨燃料动力集装箱船，利用氨燃料发动机来提供动力，获得了比利时船东CMB公司订单，将在2026年交付使用。
采用不同燃料的碳中性燃料发动机的技术挑战存在差异。在氢内燃机方面，核心挑战在于氢气的快速燃烧速度、高自燃温度以及高温条件下氮氧化物生成问题。在氨内燃机方面，核心难点在于氨的燃烧速度慢、点火困难、高氮氧化物排放和氨逃逸问题。
近年来，碳中性燃料发动机相关研究成果不断增多。2025年11月，Everllence公司发布两冲程氨燃料双燃料发动机ME-LGIA，并确认收到了7台ME-LGIA试点订单，该发动机采用专为氨设计的完整安全体系，包括双层燃料管路、专用泄漏检测传感器、系统级通风方案等。
新思界
行业分析人士表示，当前，碳中性燃料发动机正在从技术验证步入规模化商用阶段。未来五年，受排放法规收紧、绿色燃料配套设施落地、多燃料机型研发等因素推动，碳中性燃料发动机市场将迎来快速增长。伴随燃料成本下降、加注网络完善，碳中性燃料发动机将在航空、航运、重型商用车等电气化难度较高的领域发挥重要作用，与电动路线互补助力交通运输行业实现低碳转型。
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