商業化落地，不再只是實驗室構想
2025年末，川崎重工業悄然開放一款機組的商業訂單，象徵工業發電邁向能源轉型的方式出現根本性轉變。該公司開始接受全球首款大型燃氣引擎的商業訂單，這款引擎可使用體積占比30%的氫氣混合燃料，其餘部分則由天然氣供應。這款8百萬瓦級機組以川崎重工業成熟的KG系列平台為基礎，代表相關技術已從實驗階段進入可實際部署的硬體產品，並具備保固、維修時程及明確的技術規格。
這款機組推出前，川崎重工業在神戶工廠進行了為期11個月的運轉驗證，測試期間從2024年10月持續至2025年9月。工程師在這段期間讓引擎接受真實工業環境考驗，而非僅在受控的實驗室條件下測試，觀察系統在負載、溫度及運轉壓力變化時的表現。試驗順利完成後，川崎重工業得以從示範階段邁向商業化，將氫混燒規格列為標準產品功能，而非客製化工程專案。
實現30%氫混燒的工程設計
氫氣占比30%的門檻，是在減少排放與維持基礎設施相容性之間，經過審慎計算後取得的折衷。氫分子是已知最小的分子，能從可輕易密封甲烷的接合處逸出；此外，氫氣在燃料與空氣混合比例更廣的範圍內都能點燃。這些特性為燃燒穩定性、材料完整性及運轉安全帶來獨特的工程挑戰。
為因應這些風險，川崎重工業的設計在燃料輸送路徑各處配置專用氫氣洩漏偵測器，並搭配氮氣吹掃系統，可在啟動、停機或故障時清除燃料管線中的氣體。燃燒室也重新設計冷卻通道，以因應氫氣燃燒產生的較高溫度，避免金屬疲勞，以及氫氣長時間與特定合金作用可能造成的脆化。更新後的數位系統會精確控制燃料噴射時機與空燃比，以避免回火，也就是火焰逆向竄入燃料供應系統的危險情況。
從排放角度來看，混燒方式帶來可量化的效益。測試數據顯示，從純天然氣改用含30%氫氣的混合燃料，運轉時的二氧化碳排放量可減少約10%。系統透過高壓燃料噴射與熱管理，符合標準氮氧化物排放限值，也回應了外界對氫氣燃燒溫度較高可能增加氮氧化物排放的疑慮。
改裝升級的優勢
川崎重工業此次推出產品最重要之處，或許不在於可能帶來多少新訂單，而在於既有設備也能升級。KG系列平台自2011年推出以來，全球累計接獲超過240筆訂單，許多機組目前正運轉於工業設施及分散式發電廠。川崎重工業已確認，較早期的引擎也能改裝，以符合相同的氫混燒規格，讓十年前為純天然氣運轉而興建的設施延長使用年限，同時逐步降低碳排強度。
這條改裝升級途徑，為發電廠營運商面臨的資產使用問題提供務實解方。營運商無須全面汰換機組，就能使用較潔淨的燃料；隨著氫氣供應增加、成本下降，還可逐步減碳。30%的混燒比例特別適合這項轉型策略，因為燃料可透過現有輸送網絡及儲槽運送，只需有限調整；若氫氣濃度更高，則必須全面重建管線基礎設施。
海上應用同步推進
固定式發電引擎開始供商業客戶採購之際，川崎重工業及合作夥伴也在船舶推進領域達成相應里程碑。2025年10月，由川崎重工業、洋馬動力解決方案公司及日本發動機公司組成的聯盟，完成其所稱全球首次船用氫引擎陸上運轉測試。這項示範在日本發動機公司的工廠場址使用新開發的液態氫燃料供應系統，驗證中速四行程引擎在額定輸出下能否穩定燃燒。
船用引擎計畫並不只涵蓋輔助引擎。日本發動機公司正開發低速二行程氫引擎，供大型貨船作為主推進動力，預計於2026年春季展開初步試驗。三種引擎都採用雙燃料架構，船員可依各港口的燃料供應情況，在氫氣與傳統船用柴油之間切換。這項備援設計反映了實際情況：未來數年，氫燃料加注設施的分布仍將不均。
液態氫是實現永續能源社會的重要關鍵，我們長期致力於奠定支持這項發展的技術基礎。
川崎重工業氫能策略部門執行中央經理野村圭（Kei Nomura）在談及船用示範計畫時發表上述談話，說明了該公司的整體策略：引擎開發與燃料供應鏈投資同步推進。
建立燃料供應鏈
氫能就緒引擎開始供商業客戶採購，立即帶動對燃料供應網絡的需求，但相關網絡仍在建置中。日本幾乎所有一次能源都仰賴進口，大規模氫能物流才剛開始成形。這項工作的核心是川崎重工業位於川崎市扇島、正在興建的LH2終端，工程於2025年11月動工。
終端預計於2030年前後啟用，將成為日本首座商業規模液態氫進口基地。設施以一座低溫儲槽為核心，可儲存約5萬立方公尺液態氫；合作夥伴稱其為全球最大同類儲槽。設施還將配備船舶裝卸、再氣化及卡車配送系統。終端規劃接收海外生產的氫氣，以因應日本地理條件限制國內再生能源發展潛力的問題。
此外，川崎重工業正與日本液化氫能源公司合作，打造一艘容量約4萬立方公尺的新型液態氫運輸船。其容量是先前「昴星號」（Suiso Frontier）示範船的32倍；該船曾於2022年將首批液態氫測試貨運從澳洲送往日本。運輸船與終端合力，旨在建立國際氫能供應鏈，為沿海加注設施及內陸發電廠供應燃料。
公共資金與市場背景
發電廠引擎與船舶推進系統的研發，都納入日本更廣泛的氣候政策架構。兩者均獲新能源及產業技術綜合開發機構（NEDO）透過綠色創新基金提供支持。經濟產業省（METI）為該基金挹注約2兆日圓（約130億美元），以支持日本在2050年前實現碳中和的目標。
這項公共資金支持企業攻克難以透過一般市場管道取得融資的技術挑戰，包括氫氣閥門的長期耐用性測試，以及安全操作低溫燃料的訓練流程開發。資金也為減少排放、但成本可能尚無法與傳統化石燃料競爭的技術提供緩衝。
川崎重工業推出的產品進入日益成長的全球天然氣引擎市場。產業分析師預估，該市場至2032年將達89.7億美元，年複合成長率為5.9%。亞太地區目前占市場45%，居首位；其次為北美的35.6%及歐洲的29%。導入氫混燒能力，有助川崎重工業爭取尋求面向未來設備的營運商；這些設備可配合燃料供應變化調整，不會因環保法規日益嚴格而遭淘汰。
早期採用者的現實考驗
對設施管理者及船隊營運商而言，當務之急是這些技術能否立即降低排放。答案很大程度取決於氫氣是否取得得到。在進口終端、運輸船及國內配送網絡達到規模之前，KG引擎早期買家面臨幾種選擇：以高價取得有限的當地氫氣供應、只使用天然氣而不啟用付費取得的氫混燒功能，或等待基礎設施成熟。
潔淨氫氣一旦供應到位，環境效益便能實際展現。若氫氣來自低碳生產方式，使用30%混合燃料的燃氣電廠，每度電的二氧化碳排放量會低於使用純天然氣的電廠。同樣地，具備氫燃料能力的船舶引擎，待加注成為常態後，也能降低繁忙航線的排放。不過，眼前最直接的效益在於彈性：既有電廠和船舶可隨潔淨燃料供應逐步轉用，避免因長期依賴化石燃料而面臨資產閒置風險。
重點整理
- 川崎重工業於2025年末推出全球首款可商業訂購的30%氫混燒燃氣引擎，此前已在神戶工廠完成為期11個月的運轉測試
- 這款8百萬瓦級KG系列引擎可燃燒含氫量最高達30%的天然氣混合燃料；與純天然氣運轉相比，二氧化碳排放量約可減少10%
- 自2011年以來訂購的240多具KG系列引擎均可改裝，以支援氫混燒，延長設備使用年限並逐步減碳
- 專用安全系統包括分布式氫氣洩漏偵測器與氮氣吹掃機制，以管理氫分子小、點火範圍廣所帶來的風險
- 船用引擎同步開發，包括已成功測試的中速四行程氫引擎，以及預定於2026年春季展開試驗、供貨船使用的低速二行程主推進引擎
- 位於扇島、預計2030年啟用的川崎LH2終端，將設置容量5萬立方公尺的液態氫儲槽，支援進口基礎設施
- 相關研發獲日本綠色創新基金資助，基金規模達2兆日圓，旨在支持日本於2050年前實現碳中和
