航空发动机 | 关于加快国内可持续航空燃料发展的思考与建议

2023年3月29日，欧洲航空协会在航空峰会上呼吁欧盟尽快通过《净零工业法案》，发展世界领先的可持续航空燃料（SAF）产业，助力航空运营商在2050年实现二氧化碳净零排放目标，以应对美国大力投资SAF的挑战，确保并加强欧洲航空业的竞争力。近年来，美欧政府部门均制定颁布了与绿色可持续航空发展相关的政策，民航业2050年实现碳中和的路线逐渐明朗，SAF在其中将发挥重要作用，美欧也都正在加速发展。我国民航运输市场体量巨大，正在逐步建立民机产品体系和产业能力，但在SAF发展方面与美欧存在差距，未来可能成为制约我国绿色航空产业形成竞争力的风险因素，值得尽早研究分析和采取相关举措。

01：SAF将在低碳经济中发挥重要作用

SAF可由废弃油、能源作物、农林废物或城市垃圾生产，与传统航空煤油相比，可在寿命周期内（从种植或采集原料，到加工、运输、存储、使用和管理维护等）减少50%～80%碳排放；与电推进、氢动力相比，其凭借获取途径广、技术成熟度高、设备兼容性强等优势，已成为短、中期内实现航空业大幅减排的最有效方式。综合国内外研究来看，SAF将形成具有很大经济效益和社会效益的新产业，成为低碳经济的重要组成部分。

绿色创新，开辟可持续经济增长点

通过燃料制备技术创新、供应链管理模式创新、基础设施绿色转型等多种手段，持续助力SAF产业链发展，可从多方面创造经济增长点，并将航空燃料市场由“油厂”向“农场”“林场”等转移，减少煤炭、石油等高碳能源消耗，减少碳排放，推动低碳经济又好又快发展。国际航空运输协会2021年预测显示，2025年全球SAF年需求量将达630万吨，2035年将扩大到7262万吨，2050年将高达3.58亿吨。按照2023年2月中国进口保税航空煤油到岸价格6171元／吨计算（假设SAF未来成本约等于航空煤油），2050年全球SAF年产值将达2.2万亿元。

生态保护，助力工农业高质量发展

通过回收农林业废物（如秸秆）、种植能源作物（如能源藻，在生长过程中可吸收大量二氧化碳，一年产出的油料是大豆的30～180倍）等方式为SAF产业提供原料，可增加农民收入，同时预防土壤侵蚀、提升土壤品质和有机物含量、增加生物多样性、改善水质，可谓一举多得。在我国实施乡村振兴战略的大背景下，SAF产业可成为一种选择，助力乡村实现新发展，乡村生态展现新气象，提升农民获得感、幸福感、安全感。此外，飞机起降过程中，SAF燃烧产生的芳香烃类有害物普遍更少，对机场工作人员和旅客的身体健康都有着积极意义。

02：我国在SAF发展方面存在的问题

在了解掌握美欧与国内SAF发展现状的基础上，通过对比分析，发现我国还存在政策引导不足、供应链不成熟等一系列问题，与美欧先进国家存在较大差距。

顶层政策引导不足

近三年，美国、欧洲、国际航空运输协会、世界航空运输行动小组等多个国家与国际组织纷纷出台民航运输业零碳排放相关计划，均提到SAF将在长达30年的减排过程中扮演关键角色，并指明未来需达到的年产量、基础设施建设等具体目标。其中，欧盟计划在2025年使生产能力达到850万吨／年（油脂加氢技术为主、醇喷合成技术为辅），美国计划到2030年将产能提高至900万吨／年（醇喷合成技术为主、油脂加氢技术为辅）。相比之下，我国还未在SAF产能方面出台过具体政策或目标，目前只有中国民航局于2022年发布了《“发布五”民航绿色发展专项规划》，力争2025年当年SAF消耗量超过5万吨，但这并非一个强约束力目标。假设我国年航空煤油总消耗3684万吨（2019年数据），则2025年SAF消耗占比仅为0.1%，而同期欧盟计划的平均占比将达到2%。

供应链体系尚不成熟

目前，美国、德国、芬兰等燃料生产大国已在积极推动SAF供应链体系迈向成熟化。美国能源部牵头的生产项目将玉米秸秆等农业废物循环利用，已建成一条成本甚至低于传统航空煤油的SAF生产线，该生产线只需改造美国已有的200多个乙醇处理工厂，无需建造新设施即可在未来几年实现规模化生产、供应。2022－2023年，国内中国石化镇海炼化分公司、四川天舟通用航空科技有限公司的SAF生产设施正式投产或开工建设，二者均采用油脂加氢技术，年产能力分别为10万吨与50万吨，标志着我国内地SAF大规模生产及商业化应用迈出了坚实一步。但总的看，与美欧相比，我国SAF供应链存在产能不足、成本过高等问题，需尽快统一行业标准，建立成熟、稳健的生产供应体系，缩短与国外的差距。

制备技术研发能力有待强化提升

当前，符合国际认证标准的SAF生产技术路线一共有9条。其中，美国、芬兰和我国的油脂加氢技术制备SAF已可实现商业化，但该方法制成的燃料价格浮动较大，并不适合长期应用。而费托合成、醇喷合成等技术路线可在与传统航空煤油售价持平或更低的同时抑制价格波动，具有更大商业化价值，美欧一些国家这两条技术路线的技术成熟度已达到6～8。此外，电转液技术路线还处于发展初期，但其与传统航空煤油相比可在寿命周期减排95%以上，在未来拥有更大潜力。我国对SAF的需求正在快速增加，但燃料价格是影响商业化进程极为重要的因素。因此，我国需要加快多种工艺的关键制备技术研发，有效降低SAF成本。

燃料测试体系尚需加速建立

近10年来，全球航空公司使用SAF开展商业飞行已超过43万架次，约45家航空运营商具备相关使用与保障经验；近3年，美欧多国大量开展SAF掺混比例达到100%（即全部使用SAF）的飞行试验。我国已成为亚洲首个、世界第四个（前三个是美国、德国和芬兰）具备自主研发SAF能力的国家，实现了使用国产燃料从制造基地到商业飞行、从客运航空到货运航空、从国内航线到国际航线的三层跨越。但迄今为止，我国使用SAF开展飞行试验仍然较少，且燃料掺混比例还从未达到过100%，距离建立起成熟可靠的燃料测试体系还相差甚远。

03：相关建议

鉴于SAF潜在的巨大作用，以及我国与美欧当前发展相比村存在的一些差距，提出如下建议：

一是加快相关政策制定落实，从顶层引导完善产业总体布局。我国民用航空业务量位居世界第二，实现民航运输业绿色转型时间紧、任务重、难度大。首先，建议国内相关部委联合加快制定发展政策，面向原料来源、生产设施、年产油量、试验认证、运输储存等SAF发展需求，作出顶层设计；其次，顶层设计后的相应政策应下沉，引导相关航空运营商、燃油生产企业、研究机构等出台各自发展规划或导向，由上至下形成合力，统筹推进，争取赢得航空能源变革发展的主动权，并为国家经济社会发展作出贡献。

二是持续探索新工艺新原料，逐步实现燃料扩产降本。从工艺方面，首先应用油脂加氢技术规模化制备SAF，在各地建立废弃油回收机制，就近回收、合理布局扩大生产规模，探索适合我国的商业模式。同步加快费托合成、醇喷合成、电转液技术路线的发展，推进试验田建设，加速SAF产业新技术迭代，实现“探索一代、发展一代、应用一代”的发展模式。从原料方面，在《中共中央、国务院关于做好2023年全面推进乡村振兴重点工作的意见》等近些年中央文件的指导下，在我国西北、东北、华北及滨海盐碱地区大力探索盐土植物、微藻类原料发展，并逐步扩大种植，不与人争粮、不与粮争地，大幅扩大原料产量的同时增加农民收入，减轻对海外能源的高度依赖，保护我能源安全。

三是建立国产飞机示范运营航线，探索商业化发展新路径。大力推广SAF的前提之一是其商业化运营，因此要首先建立商业示范运营航线。当前，国产ARJ21飞机、AC313直升机商业化运营的规模增长，C919窄体干线客机即将投入商业飞行，AC352直升机获颁型号合格证，应启动研究运营国产SAF+国产飞机的产飞机国产可范运营方案与支持政策，打造国产品牌新名片、扩大商业宣传效果，增强影响力的同时开展SAF在国产飞机应用、国内机场保障、储存运输等关键环节的验证及技术探索，逐步摸索出适合我国国情的商业化发展路径。

四是完善寿命周期评价模型，简化燃料适航认证流程。基于已有研究，完善从原料种植、加工炼制到储存加注、飞行燃烧、维护保障的寿命周期碳排放模型，更加科学精准评估与使用SAF。建立标准化共用发动机模型，通过标准发动机燃烧少量燃料取得燃料认证资质，认证后的燃料再进行各型发动机与飞机的匹配测试，从而节省大量时间和经费，加速我国SAF产品投入航空运营。

（民机战略观察 ，作者李蕴）

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