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我国SAF发展路径思考与建议
2026年6期 发行日期:2026-03-18
作者:■ 石油和化学工业规划院 靳宝贻

全球航空业碳减排与SAF发展现状

   1.全球航空业碳排放总体情况

  (1)全球航空业碳排放情况

  航空运输是全球经济运行的动脉。国际航空领域的年碳排放量约10亿吨,占全球总碳排放量的2%~3%。据国际民航组织(ICAO)预测,若不进行干预,2050年国际航空业的年碳排放量将增至26亿吨,占全球碳排放量的比例增至3%~4%。

  (2)航空业积极制定净零排放目标

  面对严峻形势,国际民航组织(ICAO)及主要航空大国纷纷作出承诺。2022年,ICAO第41届大会通过了具有里程碑意义的长期愿望目标(LTAG),承诺到2050年实现国际航空净零碳排放。随后,国际航空运输协会(IATA)代表全球航空公司重申了这一目标,并制定了详细的脱碳路线图。与此同时,欧盟、美国、英国等相继发布了各自的航空脱碳战略,将可持续航空燃料(SAF)的规模化应用确立为核心抓手。值得注意的是,虽然国际海事组织(IMO)主要负责航运业,但其制定的绿色航运走廊机制也为跨交通领域的低碳燃料协同提供了借鉴,航空业正加速融入全球交通能源转型的宏大叙事中。

  (3)国际航空业碳抵消与削减机制

  国际航空业碳抵消与削减机制(CORSIA)是ICAO主导的全球市场基于措施的机制,旨在通过碳抵消和减排来稳定国际航空碳排放情况。该机制分阶段实施,从2021年开始试点,目前已进入强制履约的关键阶段。截至2025年5月,全球共129个成员国参与CORSIA计划,中国目前暂未加入,但可能于2027年开始将强制参与。

  CORSIA机制核心原理是要求航空器运营商通过购买并注销合格排放单元 (Eligible Emissions Units, EEUs)或使用CORSIA合规燃料(CORSIA Eligible Fuel, CEF)来抵消超出基准值的排放量,从而实现既定的减排目标。SAF是推动该计划的核心举措之一,且SAF产生的减排量在计算合规义务时享有更高的权重。在CORSIA机制驱动下,SAF将为航空业碳减排做出重要贡献。

  (4)小结

  总的来看,航空业碳排放具有总量大、增长快、技术替代难度高等特征。电池电动和氢能飞机受限于能量密度和基础设施,在长距离、大载重航线上的商业化应用尚需时日。因此,在2050年“净零”目标的时间窗口内,SAF因其无需大幅改造现有飞机发动机和地面基础设施兼容性较好的特点,被业界公认为未来三十年内航空减排的绝对主力,IATA预计其在2050年将贡献约65%的减排量。

  2.全球SAF生产应用情况及对SAF需求预测

  (1)产能情况分析

  近年来,全球SAF规划项目呈现爆发式增长态势。截至2025年底,全球已宣布的SAF拟建及在建项目总产能已超过300亿升/年,主要集中在欧洲和北美,以油脂加氢技术路线为主,主要生产商包括Neste、World Energy等。尽管项目众多,但受限于原料收集难度和融资成本,产能释放速度略低于预期,实际投产产能仍显不足。

  (2)近几年产量情况

  2023—2025年,全球SAF产量逐年攀升,但基数依然较小。根据IEA、IATA等机构统计数据,2024年全球航空煤油总消耗量约3亿吨,全球SAF产量约为8亿~10亿升,仅占全球航空煤油总消耗量的0.3%左右。虽然比例不高,但同比增长率保持在50%以上。应用方面,汉莎航空、达美航空、法荷航等率先在部分商业航班中掺混使用SAF,并在洛杉矶、阿姆斯特丹、新加坡等枢纽机场已建立了常态化加注设施。

  3.相关政策情况

  欧盟是SAF政策的先行者,其《ReFuelEU Aviation》法规明确规定,自2025年起,欧盟机场起飞航班必须使用至少2%的SAF,并逐年递增;到2030年达到6%,2035年达到20%,2050年达到70%。其中还特别规定了合成燃料(e-fuels/PtL)的最低占比。欧盟相关政策的特点是通过立法确立刚性约束,倒逼供应链上游投资。根据现有和规划SAF企业预测,届时欧盟产能约291万吨/年,约有110万吨/年的需求缺口。

  与欧盟的“强制监管”模式不同,美国的绿色燃料政策核心在于“财政激励和贸易保护”。《通胀削减法案》(IRA)为SAF生产提供了极具吸引力的税收抵免政策(每加仑最高可达1.75美元),较大地降低了SAF与传统航油的价差。此外,美国交通部推出的“SAF大挑战”计划,设定了到2030年生产30亿加仑SAF的目标,并通过政府购买承诺来稳定市场预期。美国政策突出了财政杠杆在产业起步期的关键作用。

  亚太地区政策起步稍晚但进展迅速。新加坡推出了“Jet Zero”倡议,计划从2026年起实施2%的强制掺混,并致力于打造亚洲SAF枢纽。日本则侧重于技术研发和氢能耦合。其他国家和地区也在积极跟进,虽部分国家尚未出台强制掺混令,但在多地已开展SAF相关产能和应用试点工作。

  4.我国SAF发展情况

  (1)生产情况

  我国SAF产业正处于从示范向产业化迈进阶段。目前,具备SAF生产潜力的企业主要包括中石化镇海炼化、中石油、海新能科以及一些生物柴油龙头企业(如卓越新能、嘉澳环保等)。部分企业已完成千吨级至万吨级的中试或示范线建设,初步具备了HEFA技术路线的生产能力,合计总产能约200万吨/年。

  受制于原料收集和认证体系,我国SAF实际产量较低。2025年,国内SAF产量约50吨,主要用于公务机试飞、特定航线演示飞行及出口。此外,大部分SAF生产原料UCO仍流向欧洲市场,SAF产业链尚未在国内形成有效循环。

  (2)应用情况

  在应用端,中国民航局(CAAC)联合三大航司开展了多次SAF验证飞行。2023—2025年间,国航、东航、南航均成功实施了使用国产SAF的商业航班飞行,积累了宝贵的运行数据。但在常态化商业运营方面,尚未形成规模,主要障碍在于缺乏强制掺混政策和成本分摊机制。

SAF主流技术路线及经济性分析

  1.现有主流技术情况

  目前国际上被广泛认可的可持续航空燃料工艺路线是ASTM标准认定的11条路线,其中包括ASTM D7566认定的技术路线8条及ASTM D1655认定的技术路线3条,如表1所示。

  这11种路线可归类为酯类和脂肪酸类加氢工艺(Hydroprocessed Esters and Fatty Acids, HEFA)、费托合成工艺(Gas+Fischer-Tropsch, FT或G+FT)、醇喷合成工艺(Alcohol to Jet,AtJ)三大类工艺,另外还有一条尚未被ASTM认定的路线——电转液工艺(Power to Liquid,PtL)。这四类技术路线是目前航空业普遍认为未来具有较大发展前景的路线,也是全球主要燃料提供商在重点关注的领域。

  2.不同技术路线分析

  (1)HEFA

  脂类和脂肪酸类加氢处理的技术路线(HEFA)是指将动植物油、废油或脂肪通过使用氢气(氢化)加工提炼成SAF,一般包括加氢脱氧、异构化、裂化和分馏等流程。在该过程的第一步,通过加氢脱氧,去除油品中存在的氧气。接下来,直链石蜡分子被裂解并异构为喷气燃料。该过程与目前通过加氢处理以生产二代生物柴油的流程相似,只是对长链碳分子的裂解更加严重。

  适用于HEFA的原料较多,主要以油脂为主,包括动物油、植物油、餐饮废弃油等,也包括藻类物质。其原料丰富且来源众多,但利用非废弃的动物油或植物油生产航空燃料存在与人类争抢粮食等潜在的粮食安全问题。

  目前全球范围内,该技术路线已处于成熟水平,绝大部分SAF的生产是采用该技术路线,中国已经投产和预计投产的项目也均采用该路线。该工艺技术商主要有霍尼韦尔、雪佛龙、托普索、埃克森美孚、中国石化、海新能科、河南君恒等。

  (2)费托合成工艺

  费托合成工艺(G+FT)是指将含碳材料以合成气的形式分解为不同的单元构建,再组合成SAF和其他燃料。合成气一般是通过气化生物质(农林废弃物或城市有机固体废物等)所产生。

  迄今为止,有两种G+FT工艺已通过ASTM认证,一种是生产纯石蜡喷气燃料(SPK),另一种是带芳烃的化合物(SPK/A)。

  费托合成工艺本身比较成熟,其最初是应用于将煤炭和天然气等化石原料转为液体燃料或其他化工品,例如Shell、Sasol等公司均有此类项目,我国一些企业的煤制油项目也运用了此类工艺。

  考虑到可持续性,利用G+FT工艺路线生产SAF产品,要求原料不能是化石原料,而应是生物质、城市固体废物或工业废物等。目前,采用G+FT路线的项目,大多数均处于示范和中试阶段,Fulcrum公司在美国采用G+FT路线的SAF项目已开始进入商业化规模运行,香港国泰航空也参与了其早期投资。该工艺主要技术商有Shell、BP、Sasol、大连物化所、中国石化、中科合成油、能源集团低碳所等。

  (3)醇喷合成工艺

  醇喷合成工艺(AtJ)是指将糖和淀粉类原料通过发酵产生醇类物质,或通过其他途径获得醇类物质,再通过脱水、低聚、加氢转化以及蒸馏转化为航空燃料。

  制备醇类物质的来源有多种获取途径,如玉米、甘蔗等农作物,以及农林废弃物、含碳的工业尾气等。多样化的原料来源是该技术路线的一个优势,不过在不同国家和地区,原料可获得性存在较大差异。如在美国和巴西,农作物原料较丰富,而在中国,此类原料的可用量则有限。该技术路线的整体成本随着生产醇类物质的技术途径不同而改变。LanzaJet公司下属的Freedom Pines燃料工厂已投入使用,位于乔治亚州索珀顿,是全球第一家采用醇喷合成(ATJ)工艺生产SAF的工厂,每年将生产1000万加仑的ATJ SAF和可再生柴油。

  AtJ工艺主要技术商有Gevo、LanzaJet、BYOGY、霍尼韦尔、中石化石科院等。

  (4)电转液路线

  电转液路线(PtL)是一种通过电解水产生氢气,再与CO2合成转化为碳氢化合物燃料的过程。目前合成PtL燃料有两种合成路径,分别是费托合成法与甲醇合成法。该技术路线目前还处于起步阶段,尚未获得ASTM认证。不过,该路线具有显著的碳减排潜力,通过光伏和风能为电解水过程提供电力,同时对从其他途径捕集来的CO2加以利用,因而具有较好减排效益。理论上来说,相比于传统航空煤油,PtL航油在全生命周期内最高可实现99%~100%的减排。PtL工艺主要技术商有霍尼韦尔、庄信万丰、清华大学等。

  (5)小结

  酯类和脂肪酸类加氢工艺利用油脂类原料,通过加氢反应生产燃料,技术成熟且已商业化,是目前应用最广泛的SAF生产工艺,我国已建成和在建项目多采用该技术。费托合成工艺是将原料气化为合成气后催化反应生成液体燃料(航煤是产品之一),原料来源广泛,初始投资高但规模扩大后经济性好。醇喷合成工艺以醇类为原料转化为燃料,原料多样(如糖类、淀粉等),在美国和巴西,农作物原料较丰富,而在我国此类原料的可用量则有限。电转液路线通过电解水产生氢气与CO2合成燃料,碳减排潜力大,现尚处于发展阶段。目前,可持续航空燃料产业规模相对较小,商业化生产目前只有HEFA工艺路线,该路线最大的挑战是原料的缺乏。世界范围可用于HEFA工艺的废弃物原料每年仅能满足2000万吨生物航空煤油的生产,约为2030年市场需求的5%。因此,未来还需要开发其他工艺路线,保障全球生物航空煤油的市场需求。综合考量,生物质气化费托合成路线、ATJ路线和电转液路线发展潜力较大。

  3.典型SAF项目成本分析

  以典型的HEFA项目为例,在当前市场环境下,其生产成本主要取决于废弃油脂的价格。假设UCO价格为6000~7000元/吨,加上氢气成本及加工费,HEFA-SAF的完全成本约为12000~14000元/吨。相比传统化石航油价格HEFA-SAF的成本溢价为传统航油的1.5~2倍。

  若考虑碳税或碳交易收益,当碳价达到一定阈值(如300元/吨CO2以上)时,SAF的经济性将显著改善。然而,在我国当前碳市场环境下,单纯依靠市场机制难以覆盖这一溢价,需要多措并举推动行业发展。

我国SAF发展路径思考与建议

 

  1.发展机遇

  “十四五”时期,国家高度重视绿色清洁能源发展。在“双碳”背景下,我国大力推动新能源发展,已建成全球最大的新能源体系与特高压输电网络。截至2025年,风光装机占比近半(47.3%),“西电东送”能力高达3.4亿千瓦。然而,针对航运、航空等难以电气化的“难脱碳”行业,仅靠电力无法全覆盖。同时,随着新能源进一步发展,将面临新能源消纳等挑战,未来新能源将进一步发展重心延伸至下游氢和绿色燃料领域。

  2022年,国家发展改革委、国家能源局在《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》中首次将氢基燃料纳入战略性新兴产业范畴,提出“探索绿氢在工业领域的多元化应用”的战略方向。2024年,国家发展改革委等六部委发布《关于大力实施可再生能源替代行动的指导意见》,提出支持有条件的地区开展生物柴油、生物航煤、生物天然气、绿色氢氨醇等在船舶、航空领域的试点运行。2025年,国家交通运输部等十部门发布《关于推动交通运输与能源融合发展的指导意见》,提出大力支持新能源清洁能源动力船舶发展,积极推动电力、LNG、生物柴油、绿醇、绿氨、绿氢等清洁能源在船舶上应用,并提出统筹交通运输设备绿色燃料需求,积极推进重点区域绿色燃料储运加注设施建设。

  “十五五”时期是我国实现“双碳”目标的关键时期,以SAF、绿色甲醇等等为代表的绿色燃料,是新型能源体系的重要组成部分,对保障国家能源安全、促进绿色转型具有积极意义。

  2.面临挑战

  生物质收储体系有待优化。目前SAF主要以废弃油脂加氢技术路线为主,在原料收储和供应保障方面面临诸多挑战,原料质量参差不齐,收集成本高且效率低。不同地区的生物质资源分布不均,收集难度和运输半径也进一步增加了原料成本。未来随着当前在建、规划的SAF项目集中投运,对原料需求进一步增加。

  成本经济性有待提升。SAF正处于发展初期阶段,尤其是费托、AtJ、PtL等技术路线,涉及资源、技术环节主体较多,绿电、绿氢、生物质等可再生原料价格和生产工艺路线都直接影响最终SAF产品的成本。在产业发展初期,受技术成熟度、原料收储模式探索、规模效应不显等众多因素影响,在当前价格体系下,SAF产品与传统航煤相比成本竞争力较弱,限制了大规模商业化应用。

  3.发展路径

  原料稳定供应。短期内国内SAF产能仍以废弃油脂路线为主,应构建高效、可靠、低成本的原料收储体系,形成稳定、良性的原料价格机制,保障HEFA路线SAF产业规模化、健康发展。

  技术路线经济性。SAF近期以HEFA为主力,中期逐步突破FT和AtJ技术,实现多元化原料补充,长期依托绿电成本下降,大力推广PtL路线。SAF涉及技术路线多元化,其成本主要与原料、电价息息相关,产业发展有待通过产业链上下游通力合作创新商业模式、推动技术进步、争取政策支持等多措并举降低SAF产品成本。

  市场消纳需求。目前SAF需求高度依赖于外部政策环境。ICAO CORSIA规则执行缺乏强有力的履约监督和争端解决机制。同时,受燃料供应不足、经济性不高等影响,欧美等国家地区SAF相关政策执行效果不佳,对于绿色燃料需求节奏可能放缓,SAF等绿色燃料需求短期内不稳定。

  4.发展建议

  一是科学谋划产业布局,加强政策引领。统筹新能源、生物质等资源条件和产业发展基础,因地制宜发展SAF,积极拓展下游推广应用场景,近期以打通上下游产业链为重点,不宜“一哄而上”。在产业发展初期通过相关财税补贴、扶助建立下游市场应用场景、奖励首台套装备应用等政策鼓励产业发展。

  二是推动技术创新,促进产业降本增效。通过绿色燃料产业相关试点、能源领域首台(套)、重点研发计划等鼓励、推动生物质气化技术、电制燃料生产等关键技术和核心装备研发应用与工业化验证,形成技术不断更新迭代、成本不断降低的良性循环。

  三是建立健全标准和认证体系,把握国际话语权。建立我国自主绿色燃料认证体系,统一碳足迹核算方法学。探索适用于我国国情的绿色氢氨醇认定标准、产品绿色认证管理办法和认证机制,紧密对接欧盟等国际认证体系,促进与绿色认证的互通互认。


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