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可持續(xù)航空燃料(SAF)是指以動(dòng)植物油脂或農(nóng)林廢棄物等生物質(zhì)為原料,采用加氫法或費(fèi)托合成等技術(shù)生產(chǎn)的航空燃料,故也稱生物航煤。
其燃燒性質(zhì)與傳統(tǒng)化石航煤沒(méi)有區(qū)別,可與化石航煤混合使用且無(wú)需對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改裝,但可實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排55%至92%。
國(guó)際民航組織已確定2050年前實(shí)現(xiàn)國(guó)際航空業(yè)凈零排放的目標(biāo),可持續(xù)航空燃料(SAF)被全球航空業(yè)視為能否實(shí)現(xiàn)減排突破的關(guān)鍵。
SAF的原料種類通??梢苑譃槿悾?/span>
第一代原料主要是可食用的農(nóng)作物,但這類原料會(huì)占用土地并且會(huì)消耗糧食儲(chǔ)量。因此,該類原料并不是非常理想。
第二代原料通常是非食用性的油料作物或木質(zhì)纖維素,如:亞麻薺、麻風(fēng)樹(shù)、餐飲廢油等。這類原料的脂肪酸含量很高,可以通過(guò)加氫酯化等方法得到生物航煤。
第三代原料是藻類。與其他生物質(zhì)原料相比,藻類不僅含油量很高,而且占用的土地較少。
同時(shí),直接通過(guò)空氣碳捕獲技術(shù)進(jìn)行合成生產(chǎn)的技術(shù)路線也在研究中。
圖表1:可持續(xù)航空燃料(SAF)原料種類及主要特點(diǎn)
在HEFA技術(shù)路線下,可持續(xù)航空燃料(SAF產(chǎn)業(yè)鏈與生物柴油產(chǎn)業(yè)鏈高度重合。
產(chǎn)業(yè)鏈中游主要是SAF生產(chǎn)商和供應(yīng)端,不僅包括傳統(tǒng)石化企業(yè),也包括生物合成企業(yè)(生物柴油等)、新能源企業(yè)(氫能等)等新興企業(yè)。生產(chǎn)流程為利用動(dòng)植物油脂及廢棄食用油經(jīng)加氫脫氧、異構(gòu)化、裂化分餾等流程生成SAF。
其中,生物合成企業(yè)生產(chǎn)二代烴類生物柴油的技術(shù)路徑與HEFA十分類似,只是生產(chǎn)SAF時(shí)需要對(duì)長(zhǎng)鏈烷烴進(jìn)行更深度異構(gòu)化的裂解與分餾。
圖表2:可持續(xù)航空燃料(SAF)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)分布
中國(guó)具備豐富的潛在可持續(xù)航空燃料(SAF)原料資源,包括每年2.35億噸的城市有機(jī)固體廢棄物、2.1億噸的農(nóng)業(yè)廢棄物、1.95億噸的林業(yè)廢棄物、500萬(wàn)噸的工業(yè)廢棄制乙醇、340萬(wàn)噸的廢棄食用油脂。
若這些原料得到充分的利用,理論上可持續(xù)航空燃料(SAF)的產(chǎn)能上限超過(guò)4600萬(wàn)噸/年,發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>
圖表3:中國(guó)各類別可持續(xù)航空燃料可用量及產(chǎn)能上限(百萬(wàn)噸/年)
中國(guó)可持續(xù)航空燃料市場(chǎng)整體處于初期階段,圍繞其生產(chǎn)、銷售、使用,以及監(jiān)管等環(huán)節(jié)的運(yùn)營(yíng)模式,基本與傳統(tǒng)航油一致。
相較傳統(tǒng)航油,可持續(xù)航空燃料原料的可選性更大,因此生產(chǎn)商和原材料供應(yīng)方也更加多元化。
圖表4:中國(guó)可持續(xù)航空燃料產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)及重點(diǎn)企業(yè)分布
資料來(lái)源:Wind、韋伯咨詢
在供給側(cè),中國(guó)石化2009年啟動(dòng)SAF研發(fā),其后開(kāi)展了一系列示范性生產(chǎn);中國(guó)石油于2011年完成首次生物航煤驗(yàn)證飛行,在“十三五”和“十四五”期間開(kāi)發(fā)了生物航煤工藝包。
中國(guó)正在加大政策和技術(shù)支持力度,推動(dòng)可持續(xù)航空燃料(SAF)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。作為全球廢棄餐油的主要生產(chǎn)國(guó)之一,我國(guó)利用原料優(yōu)勢(shì)并建立收集渠道,使得HEFA工藝成為國(guó)內(nèi)當(dāng)前SAF制備的主要工藝。
目前,我國(guó)有6家企業(yè)已投產(chǎn),均采用HEFA工藝;中石化鎮(zhèn)海煉化、河南君恒生物、山東海新能科三家企業(yè)通過(guò)了中國(guó)民航局適航認(rèn)證,現(xiàn)有SAF產(chǎn)能合計(jì)達(dá)到35萬(wàn)噸/年。
圖表5:中國(guó)可持續(xù)航空燃料(SAF)已投產(chǎn)的企業(yè)情況梳理
除了上述已有的SAF產(chǎn)能,我國(guó)還有大量SAF項(xiàng)目處于規(guī)劃階段,待項(xiàng)目全部建成投運(yùn)后,規(guī)劃SAF產(chǎn)能將大幅提高至近700萬(wàn)噸/年的規(guī)模。
圖表6:中國(guó)可持續(xù)航空燃料(SAF)未投產(chǎn)的企業(yè)產(chǎn)能規(guī)劃分布(萬(wàn)噸)
可持續(xù)航空燃料產(chǎn)業(yè)具有較強(qiáng)的政策驅(qū)動(dòng)屬性,政策導(dǎo)向?qū)π袠I(yè)發(fā)展具有重要影響。
SAF背后的核心驅(qū)動(dòng)因素,即受國(guó)際航空公約保護(hù)的全球性航空業(yè)降碳政策CORSIA,現(xiàn)階段共有126個(gè)成員國(guó)參與。CORSIA的正式參與范圍將于2027年從歐盟及其成員國(guó)輻射全球。
2024-2026年,該政策先于126個(gè)成員國(guó)內(nèi)部實(shí)行,成員國(guó)內(nèi)部航線及成員國(guó)之間的國(guó)際航線開(kāi)始征收碳稅+罰款;2027年,非成員國(guó)與成員國(guó)之間的往返航線,也需要征收對(duì)應(yīng)的碳稅+罰款;SAF摻混政策最后并非是某些國(guó)家發(fā)起的地域性政策,而是最終形成多國(guó)共同發(fā)起和響應(yīng)的全球性趨勢(shì)。
圖表7:2023-2027年“國(guó)際航空碳抵消和減排計(jì)劃”(CORSIA)政策及趨勢(shì)
中國(guó)民航局從2010年開(kāi)始加大對(duì)SAF研發(fā)應(yīng)用的重視程度,將SAF作為行業(yè)脫碳重要戰(zhàn)略儲(chǔ)備。
2021年發(fā)布《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》,將航空業(yè)納入碳市場(chǎng)重點(diǎn)碳排放行業(yè)名單,大力推進(jìn)SAF等替代燃料發(fā)展。
2022年1月,中國(guó)《“十四五”民航綠色發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》提出:力爭(zhēng)“十四五”期間SAF消費(fèi)量達(dá)到5萬(wàn)噸、2025年當(dāng)年達(dá)到2萬(wàn)噸。相較于我國(guó)約3000萬(wàn)噸/年的航油消費(fèi)量,該目標(biāo)略顯保守,但發(fā)展SAF的方向已明確,未來(lái)市場(chǎng)潛力巨大。
2023年10月,工業(yè)和信息化部、科技部、財(cái)政部、民航局聯(lián)合印發(fā)《綠色航空制造業(yè)發(fā)展綱要(2023—2035年)》提出:到2025年,實(shí)現(xiàn)使用SAF的國(guó)產(chǎn)民用飛機(jī)示范應(yīng)用。
2024年9月,中國(guó)發(fā)改委和中國(guó)民航局正式啟動(dòng)了SAF應(yīng)用試點(diǎn),9月19日起,國(guó)航、東航、南航分別從北京大興、成都雙流、鄭州新鄭、寧波櫟社機(jī)場(chǎng)起飛的12個(gè)航班將正式加注可持續(xù)航空燃料。
圖表8:近年來(lái)中國(guó)可持續(xù)航空燃料(SAF)主要政策規(guī)劃及內(nèi)容
隨著政策推動(dòng)和技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品價(jià)格下降等因素的推動(dòng),預(yù)計(jì)到2030年,中國(guó)的可持續(xù)航空燃料(SAF)需求量將達(dá)到300萬(wàn)噸/年,而到2050年,這一數(shù)字可能達(dá)到8,600萬(wàn)噸/年,這意味著20年內(nèi)接近30倍的增長(zhǎng),未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>
圖表9:2030-2050年中國(guó)可持續(xù)航空燃料(SAF)需求規(guī)模預(yù)測(cè)(萬(wàn)噸/年)
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