文丨滕勇 王懌愷 徐偲穎
航空業(yè)實(shí)現(xiàn)凈零碳排放目標(biāo)面臨著巨大挑戰(zhàn)。根據(jù)國際航空運(yùn)輸協(xié)會(IATA)的預(yù)測，如不采取額外措施，到2050年，全球航空業(yè)的碳排放量可能比2019年增加200%-300%。航空業(yè)在逐步減少排放的同時，需滿足人們不斷增長的渴望飛行的的需求。為滿足2050年100億人次的飛行需求，實(shí)現(xiàn)凈零目標(biāo)意味著從2021年到2050年需要累計減少212億噸碳排放。
IATA在第79屆年度大會上，公布了關(guān)于航空業(yè)2050年實(shí)現(xiàn)凈零碳排放的一系列路線圖，涉及飛機(jī)技術(shù)、能源基礎(chǔ)設(shè)施和面向凈零碳排放的政策考慮等多方面細(xì)節(jié)，強(qiáng)調(diào)了所需的技術(shù)、政策、金融、運(yùn)營和基礎(chǔ)設(shè)施步驟。此舉預(yù)示著全球航空業(yè)減碳進(jìn)程的關(guān)鍵進(jìn)展。
可持續(xù)航空燃料是實(shí)現(xiàn)航空業(yè)減碳的關(guān)鍵抓手，增長潛力巨大
在航空業(yè)諸多減排措施中，應(yīng)用可持續(xù)航空燃料(Sustainable Aviation Fuel，SAF)被業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為是最有潛力的碳減排措施。創(chuàng)新飛行器技術(shù)、提高運(yùn)營與基礎(chǔ)設(shè)施效率等常規(guī)技術(shù)領(lǐng)域優(yōu)化所產(chǎn)生的減排潛力相對有限，電動飛機(jī)和氫能飛機(jī)仍舊需要技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)。
可持續(xù)航空燃料以可再生資源和廢棄物作為原料，如地溝油、城市垃圾、農(nóng)業(yè)和林業(yè)廢棄物等，通過化學(xué)、生物學(xué)和熱力學(xué)技術(shù)的單獨(dú)使用或組合使用，生成用于航空器推進(jìn)的生物燃料。SAF的理化特性與傳統(tǒng)的石油基航空燃料非常接近，可應(yīng)用于現(xiàn)有的航空引擎中，不需要對飛機(jī)的設(shè)計進(jìn)行重大改動，而SAF的碳足跡相較于傳統(tǒng)的石油基航空燃料更小，能顯著減少航空業(yè)對氣候的影響。據(jù)IATA預(yù)測，在各種航空業(yè)減碳舉措中， SAF有望實(shí)現(xiàn)65%的減排，遠(yuǎn)超過其他減排措施的效果。
科爾尼預(yù)測，未來5-10年我國SAF將實(shí)現(xiàn)高速增長。2022年中國SAF總產(chǎn)量約為1000噸，至2025年這一數(shù)字將達(dá)到13萬噸-17萬噸，至2030年有望增長到57萬噸-112萬噸。
中國已開始穩(wěn)步推行SAF，但與歐美仍有差距
航空業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和，需要政府政策框架的支持，包括對生產(chǎn)/應(yīng)用SAF的激勵措施、目標(biāo)設(shè)定、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定等。全球來看，歐洲與美國等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體對SAF提供了更明確和更積極的政策支持：
歐洲：歐盟是第一個提出SAF強(qiáng)制摻混比例目標(biāo)的全球主要經(jīng)濟(jì)體。2021年，歐盟提出了可持續(xù)航空燃料的規(guī)定，要求至2025年，所有在歐盟機(jī)場起降的飛機(jī)須使用SAF摻混比例達(dá)到2%的航空燃料，這一比例將逐漸提高，2030年須達(dá)到5%，2050年須達(dá)到63%。對于廢棄油脂為原料的生物燃料，由于其擁有更高的溫室氣體減排屬性，歐盟對其摻混比例進(jìn)行雙倍計算，因此該種生物燃料在歐洲具有特殊的競爭力。為了鼓勵可持續(xù)航空燃料的生產(chǎn)和使用，歐盟成員國和歐盟委員會還提供了各種財政激勵措施，包括稅收減免、研發(fā)補(bǔ)貼和政府采購等。
美國：美國政府通過了《可持續(xù)航空燃料法案》和《可持續(xù)天空法案》，為SAF的生產(chǎn)提供稅收減免和補(bǔ)貼，并為新技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)工藝改進(jìn)和SAF供應(yīng)鏈建設(shè)等提供定向撥款。此外，美國聯(lián)邦航空管理局在2011年認(rèn)證了第一種可持續(xù)生產(chǎn)的航空燃料，開啟了SAF商業(yè)化生產(chǎn)的新時代。
近十年來，我國SAF生產(chǎn)應(yīng)用發(fā)展加速。中國民航局在《“十四五”民航綠色發(fā)展專項規(guī)劃》提出，2021年到2025年SAF燃料使用累計達(dá)到5萬噸；推動可持續(xù)航空燃料商業(yè)應(yīng)用取得突破，力爭2025年當(dāng)年可持續(xù)航空燃料消費(fèi)量達(dá)到2萬噸以上。這是中國第一次從政府層面提出SAF使用的量化政策目標(biāo)，盡管SAF使用數(shù)量級與歐美差距很大，但在探索和驅(qū)動SAF產(chǎn)業(yè)的正向發(fā)展、研究制定政策激勵措施和配套政策上邁出了第一步。這是我國首次從政府層面提出SAF使用的量化政策目標(biāo)，是探索和驅(qū)動SAF產(chǎn)業(yè)正向發(fā)展進(jìn)程中的重要里程碑。
可持續(xù)航空燃料產(chǎn)業(yè)鏈正逐步形成，但產(chǎn)業(yè)鏈完善尚待時日
縱觀可持續(xù)航空燃料的全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，我國在上游原材料環(huán)節(jié)已具有核心優(yōu)勢，在技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展前景仍待觀察。
上游原料：
生物燃料按原材料可分為兩大類：第一類是以食物為原料的傳統(tǒng)生物燃料，如菜籽油、豆油、棕櫚油等；第二類是以非食物為原料的先進(jìn)生物燃料，按照歐盟規(guī)則，又可進(jìn)一步分為兩類，第一類以各種農(nóng)作物的非食用部分作為原料，如玉米秸稈、甘蔗渣等；第二類以廢油脂作為原料，如地溝油、屠宰廢棄的動物脂肪等。
在各類原材料中，地溝油(Used Cooking Oil，UCO)具有獨(dú)特的競爭力，體現(xiàn)在可再生性強(qiáng)、不涉及“與糧爭地”的爭議，能量密度高、可與石油媲美，生產(chǎn)成本較低、不需要耗費(fèi)大量能量進(jìn)行發(fā)酵或加熱，而可以相對便捷提取和加工，廢油回收同時也解決了私自傾倒造成的環(huán)境污染問題和地溝油回流餐桌等食品安全問題，并且減排效果非常出色：按照歐盟可再生能源指令的測算，由地溝油制成的生物柴油的溫室氣體減排效果達(dá)到84%，遠(yuǎn)超過食物制成的生物柴油。另一方面，地溝油因其產(chǎn)生來源廣泛、質(zhì)量不穩(wěn)定等特點(diǎn)，收集效率、生產(chǎn)的品質(zhì)和處理效果均遭遇挑戰(zhàn)。
中國是全球UCO原料供應(yīng)的關(guān)鍵一環(huán)。中國龐大的地域和人口基數(shù)、逐步提升的生活水平、對環(huán)保和食品安全的日益重視，為UCO的產(chǎn)生和收集提供了良好的基礎(chǔ)。科爾尼認(rèn)為，2022年中國UCO產(chǎn)生量在4百萬噸-6百萬噸，其中2百萬噸-3百萬噸得到收集處理、對應(yīng)收集率在50%；至2030年，UCO產(chǎn)生量將增長到4.5百萬噸-7百萬噸，其中3百萬噸-4.6百萬噸得到收集處理、對應(yīng)收集率上升到66%。中國收集的UCO主要用于出口，2021年，中國出口UCO量達(dá)到1.136百萬噸，已超過馬來西亞、印尼等，成為全球第一大UCO出口國，2019-2021年的出口年化增長率達(dá)到24%。
中游生產(chǎn)與技術(shù)：
我國具備SAF實(shí)際產(chǎn)能的企業(yè)較少，潛力有待釋放。2015年以來，由于全球生物航煤的需求增長、尤其是來自歐洲市場的需求，中國生物柴油/SAF生產(chǎn)進(jìn)入快速發(fā)展期：2021年全年中國生物柴油產(chǎn)量超過130萬噸，其中出口量超過120萬噸，主要目的地是荷蘭、比利時、西班牙等歐洲國家，預(yù)測2022年出口量將超過150萬噸。生產(chǎn)烴基生物柴油的企業(yè)一般也具備轉(zhuǎn)產(chǎn)SAF的技術(shù)改造潛力和能力，可根據(jù)市場需求調(diào)整產(chǎn)線。當(dāng)前，已有多家企業(yè)和機(jī)構(gòu)有計劃通過新建SAF設(shè)施、或?qū)ΜF(xiàn)有生物柴油生產(chǎn)設(shè)施進(jìn)行改建和擴(kuò)建以生產(chǎn)SAF。樂觀情況下，預(yù)計到2025年，中國SAF產(chǎn)能將超過100萬噸/年。
下游應(yīng)用：
航空公司是SAF的直接應(yīng)用方，截至2022年，商業(yè)SAF航班已超過40萬架次，有超過45家航空公司擁有SAF使用經(jīng)驗。航空公司一方面受到國際和區(qū)域監(jiān)管的驅(qū)動，另一方面面臨消費(fèi)者的環(huán)保減碳意識提升，因此在減排降碳上擁有強(qiáng)勁的動力。2020年前后，全球領(lǐng)先航空公司紛紛設(shè)定減碳目標(biāo)、時間表和路線圖，并將應(yīng)用SAF作為減碳的重要手段。國際航空公司，相較于中國國內(nèi)的航空公司，在減碳和應(yīng)用SAF方面更加積極主動。
中國主要航空公司已經(jīng)開始設(shè)置減碳目標(biāo)和時間表，但在SAF應(yīng)用上相對緩慢。中國東方航空和南方航空均公布了減碳目標(biāo)，在2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年實(shí)現(xiàn)碳中和，與中國政府公布的減碳目標(biāo)一致。盡管暫時沒有設(shè)置SAF摻混目標(biāo)和時間表，國航、東航、海航和南航均進(jìn)行過SAF相關(guān)的試飛或商業(yè)飛行活動。
當(dāng)前我國內(nèi)地航司暫時未投資SAF項目、也暫無具體的SAF商業(yè)飛行應(yīng)用計劃，主要原因是應(yīng)用成本過高和供應(yīng)來源受限。成本方面，SAF的價格約是傳統(tǒng)航煤的2-4倍，將直接影響航空公司的盈利性；供應(yīng)方面，短期內(nèi)國際上SAF供不應(yīng)求，國內(nèi)供應(yīng)商暫未大規(guī)模實(shí)際生產(chǎn)，潛在的SAF供應(yīng)是否滿足適航認(rèn)證和可持續(xù)性認(rèn)證也是航司的顧慮之一。
總體來看，可持續(xù)航空燃料在我國的發(fā)展前景廣闊，但距離商業(yè)化應(yīng)用仍有漫漫長路。當(dāng)前，生物質(zhì)燃料產(chǎn)業(yè)鏈上游環(huán)節(jié)已初顯成熟，正逐步形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模和規(guī)范化體系。我國亟需完善產(chǎn)業(yè)鏈中游和下游環(huán)節(jié)，積極推動生產(chǎn)放量、應(yīng)用推廣，持續(xù)提升全產(chǎn)業(yè)鏈競爭力，方能實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型。
(作者：滕勇、王懌愷，為科爾尼全球合伙人；徐偲穎，為科爾尼項目經(jīng)理)