可持续航空燃料：全球航空业碳减排的“中流砥柱”

可持续航空燃料（SAF）作为传统航空燃料的低碳替代产品，其利用来源丰富、形式多样，制备与应用均满足低碳要求，被视为实现全球航空领域净零排放的最有效措施，将扮演连接可再生能源和传统能源纽带的关键角色，是全球航空业碳减排的“中流砥柱”。

据国际航空运输协会（IATA）预测，到2050年，航空业中65%的碳减排将通过使用SAF来实现。这是由于SAF无需对现有飞行器及航空基础设施进行大幅改动，却比传统航空燃料减碳高达80%。因此，作为航空业低碳转型中备受瞩目的一环，各种新型SAF技术突破将成为全球航空业低碳转型的重要技术途径。

政策支持 SAF产业实现高速发展

从政府层面来看，全球各主要经济体均在积极采取措施推动SAF产业发展。欧美等20多个主要经济体已将发展SAF提升到国家战略层面，相继制定发展规划、路线图以及相关扶持政策加速产业化发展进程，全球SAF产业正在迈入发展“快车道”。

欧盟是第一个提出SAF强制掺混比例目标的全球主要经济体。2023年10月，欧盟理事会通过了修订后的《ReFuelEU航空法规》，规定航空燃料供应商有义务确保从2025年起向欧盟机场的飞机运营商提供的所有燃料均包含最低份额的SAF，且SAF的混合比例每5年逐步增加：到2025年SAF含量必须达到2%，2030年达到6%，2050年达到70%。这意味着SAF的使用将不再是自愿的，而是强制性的。美国主要关注SAF产业链构建和完善，积极协调政府、飞机制造商、航空公司、燃料生产商、科研机构、机场等各方，制定系列财税补贴政策支持SAF的生产及使用。日本建立的“飞机运营二氧化碳减排研究小组”制定了航空运营脱碳路线图，目标是到2030年SAF使用量占航空燃料的10%。在政策方面，日本计划针对初期投资、原料供应、运营成本、减免关税及技术方面给与多方位的支持。大韩航空多次使用SAF进行试飞，制定SAF质量标准并加速商业化。加拿大、新西兰等国已明确支持国际民航组织制定的长期目标，发布到2050年航空业实现二氧化碳净零排放的承诺，正在通过技术开发、投资和合作加速SAF产业化。

巨头重视 SAF技术实现较大突破

从企业层面来看，目前全球各大石油公司均高度重视SAF业务发展。2022年，全球航空燃料市场规模已达到1700亿美元左右，未来仍将保持年均10%以上的速度增长。

放眼全球，霍尼韦尔、美国合成油公司、耐斯特石油成功研发出废弃油脂制SAF技术，并完成技术示范和推广。壳牌、三菱、萨索尔相继完成合成气费托制SAF技术的示范和应用。阿米瑞斯、道达尔能源在糖发酵制SAF技术上取得突破，并投入商业化生产。这些公司在SAF领域的发展势头不容忽视，已在全球多地完成项目建设和投产，这预示着SAF将成为国际石油公司能源供应业务不可或缺的一部分。

SAF的原料来源丰富，生产技术路线多样，相关产业链主要包括上游可再生原料的收储运，中游可再生原料的炼制，以及下游SAF的应用。在可再生原料的收储运环节，包括原料预处理技术和构建成熟稳定的原料供应体系。其中，适用于不同可再生原料的预处理技术普遍成熟，该环节的关键在于构建成熟稳定的原料供应体系，目前全球各国政府及SAF生产企业积极布局规划。在SAF应用环节，主要包括建立SAF产品标准和适航认证，相关流程正在不断完善优化。

可再生原料制SAF技术是核心环节。目前，美国材料与试验协会批准的SAF技术主要包括动植物油脂加氢路线（HEFA）等7条途径。这是最为成熟和使用最广泛的SAF生产技术。

HEFA是指将动植物油、废油或脂肪通过氢化加工提炼成SAF，其代表性工艺主要有美国霍尼韦尔公司开发的Ecofining和Renewable Jet Process工艺、美国能源与环境研究中心开发的两段加氢工艺、美国合成油公司开发的 bio-synfining 工艺、芬兰耐斯特石油开发的 NExBTL 工艺和中国石化石科院开发的两段加氢工艺。由于政策原因，HEFA 技术目前主要被用来生产生物柴油。如果需要生产SAF，HEFA生产生物柴油的公司可以通过调整馏程分布或进一步异构转化等方式增加生物航煤的产量。

作为最早得到 ASTM 认证的 FT 工艺，其商业化进展则相对较慢。值得一提的是，现阶段FT-PtL工艺受到了很多关注。德国已制定了由FT-PtL工艺生产SAF的路线图，计划投资70亿欧元，预计到2030年，年产量不低于20万吨。空客公司已与全球最大的工业气体公司林德集团合作，共同研究氢气生产、PtL燃料、机场存储等业务，计划从2023年开始在全球多个机场试点。今年7月，阿拉斯加航空与微软公司和SAF开发商Twelve联手，在飞行演示中试验由可再生能源、水和二氧化碳合成的新型SAF。未来，Twelve公司利用PtL工艺生产的SAF将用于抵消微软搭乘阿拉斯加航空进行商务旅行的环境影响。

需求广泛 SAF应用市场拓展

从使用商角度来看，截至2022年底，全球已有超过40家航空公司32万架次的航班使用了SAF，已有约500万吨的SAF采购协议，包括荷航、美联航、汉莎、国泰、英航等，如美联航采购56万吨、汉莎航空采购3万吨、国泰航空采购12万吨、荷航采购3万吨。

目前，在全球能够实现常规加注SAF的机场包括美国洛杉矶机场、挪威奥斯陆机场、瑞典斯德哥尔摩布鲁玛机场、瑞典韦克舍斯莫兰机场、挪威卑尔根机场，美国芝加哥奥黑尔机场、加拿大多伦多皮尔逊机场等。在商业航班中持续加注SAF的航空公司有美联航、荷兰皇家航空公司、德国汉莎航空公司、北欧航空公司、巴西航空公司等。

早在2015年，美联航就与Fulcrum生物能源公司合作在洛杉矶建立工厂，把城市固体垃圾转化为SAF，年产量28万吨。今年3月，空客公司使用由废弃油脂制成的SAF完成了2次从图卢兹飞往法国其他城市的A380试飞。同年6月，空客日本公司在H215直升机上进行了为时30分钟的SAF的试飞。日本关西机场计划在2025年在该机场全面供应由位于大阪的Sakai炼油厂生产的原料为餐饮废油的SAF。近期，新加坡航空在樟宜机场启动了为期12个月的SAF试点计划，计划将由可再生的废弃餐饮油脂和残余物制成的SAF与传统航煤混合，并通过现有航煤运输管道运送到机场。

碳能源属性将成为SAF发展突破口

发挥SAF低碳能源属性，通过增产降本和技术突破，以SAF广泛替代传统航空燃料，是SAF产业未来蓬勃发展的关键。

就全球范围而言，当前SAF产业普遍处于发展初期，政策法案不够具体、技术经济性不佳和产品应用流程冗长等问题尤为突出。目前，SAF的价格约是传统航空燃油的2到4倍，亟须通过技术突破和规模化发展降低成本，并提高应用认可度。这就需要来自政策、供需方、机场和飞机制造企业等多方的努力，提高SAF的经济竞争性。

展望未来，政府应加大SAF产业链顶层设计，主导制订支持政策，明确具体目标，扶持SAF产业早期发展；在可再生原料收储运方面，因地制宜建立成熟稳健的区域化原料供应体系；在技术方面，通过联合攻关攻克技术难题和关键科学问题降低SAF的生产成本，逐步凸显SAF相比传统航油的减碳和经济优势，同时完善碳生命周期评价模型以更加科学精准地进行评估；在应用方面，建立完善SAF产品、低碳认证和适航认证等标准规范，引入多元化SAF产品市场竞争机制。随着SAF技术的成熟迭代和生产成本的降低，SAF在航空领域的应用将更为普及。在政策支持、资本青睐等多重有利因素的影响下，预计SAF产业的发展将很快呈现出星火燎原之势。

（作者为集团公司首席专家，供职于中国石化石油化工科学研究院）

来源：中国石化报 作者：聂 红