截至2023年，全球航空业每年产生的碳排放量约占全球总碳排放量的2.0%，相当于约8亿吨二氧化碳当量，预计在2025年恢复至疫情前的水平（2019年为10.6亿吨）。随着其他交通方式的电动化进程加速，航空业的碳排放占比预计在未来数十年内将持续上升，成为实现2050年全球碳中和目标的重要阻力。
图1.2000-2023年航空业年碳排放量的变化
因此，寻找航空业的碳减排方案迫在眉睫。在这一背景下，可持续航空燃料（SAF）被视为实现航空业净零排放的关键手段。根据国际航空运输协会（IATA）的预测，到2050年，SAF将贡献全球民航业65%的碳减排量。本报告将深入分析SAF的优势、技术路线，以及欧美和中国的政策与产业现状，并对未来发展趋势进行预测。
一、 SAF的优势
图2.使用Jet A-1航空煤油与32%SAF（HEFA工艺）含量航空煤油的飞行器在起飞（take-off），爬升（climb），进近（approach）和滑行（taxi）阶段的颗粒物排放质量和数量对比
SAF具有显著的环保优势。首先，它主要通过废弃动植物油脂、城市生活垃圾等可再生原料生产，在生命周期内可减少约80%的二氧化碳排放量。与化石燃料不同，SAF通过回收二氧化碳实现净零排放。第二代SAF更进一步，采用废弃物或通过碳捕集技术生产，不与粮食作物或供水资源竞争，也不会导致森林退化，生产过程更加可持续。此外，SAF的硫化物和芳香族化合物含量极低，在燃烧过程中显著减少了颗粒物（PM）排放，改善了空气质量，减少了对健康的风险。
在兼容性方面，SAF与传统航空煤油在分子结构上基本一致，能够直接作为一种掺混标准航空燃料，兼容现有的燃油运输、加油设施和航空发动机。这意味着航空公司可以继续使用现有飞机，通过燃料替代实现碳减排目标，而不必重新开发或改造发动机设备，大大降低了低碳化转型的成本。
SAF的生产工艺多样，目前主流的技术路线包括酯类和脂肪酸类加氢工艺（HEFA）、费托合成工艺（G+FT）、醇喷合成工艺（AtJ）和电转液工艺（PtL）。
图3.不同SAF工艺产能上限的对比
1. HEFA工艺：通过加氢工艺提炼动植物油脂、废弃油等生产SAF，转化率约为35%至40%，技术相对成熟，原材料种类广泛。目前美国霍尼韦尔的Ecofining工艺和芬兰耐思特石油公司的NExBTL工艺均属于此类。中国已投产的SAF项目多采用HEFA技术，但原材料供应增长有限，成为该工艺在中国发展的瓶颈。
2. G+FT工艺：该工艺以合成气（一氧化碳和氢气混合气体）为原料，通过费托合成反应生成液态碳氢化合物。尽管该技术在化工领域应用成熟，但SAF的转化率较低（约10%至15%），且原料中碱金属对催化剂有害，导致生产成本较高。
3. AtJ工艺：该工艺将醇类化合物转化为碳氢化合物，原料主要是糖类、淀粉类作物以及农林废弃物。美国的LanzaTech和Gevo公司采用该技术，适合资源丰富的国家。但在中国等农林资源相对有限的国家，AtJ工艺的生产成本较高。
4. PtL工艺：利用可再生能源电解水制氢，再结合碳捕集技术合成液态碳氢化合物。该工艺的理论产能无上限，且随着绿电供应的增加，生产成本将逐步降低，因此被长期看好。欧洲对PtL工艺持开放态度，多个项目已进入前期工程阶段。
二、 欧美与中国的SAF政策
1. 国际性政策：国际航空碳抵消和减排计划（CORSIA）是全球首个以市场为基础的国际航空减排计划，通过激励高效运营和SAF使用来稳定航空排放。CORSIA计划自2021年起自愿实施，2024年起强制执行，预计覆盖80%以上国际航班排放。
2. 欧洲政策：欧盟推出的“Fit for 55”一揽子计划中，包含碳排放交易体系（ETS）、ReFuelEU Aviation提案和能源税指令（ETD），旨在通过强制性法规推广SAF应用。ReFuelEU Aviation提案要求SAF掺混比例逐步提高，至2050年达到70%。欧洲的SAF产量预计将快速增长，2030年有望达到950万吨。
3. 美国政策：美国通过《通货膨胀削减法案》（IRA）、可持续燃料标准（RFS）/低碳燃料标准（LCFS）和“SAF大挑战”等政策，提供税费减免、生产补贴和研发支持。美国SAF市场目前以HEFA工艺为主，但逐渐向AtJ工艺转型，2030年SAF产量预计将达到1400万吨。
4. 中国政策：目前，中国尚未出台专门针对SAF的政策，SAF发展目标多融入其他能源与环保政策中，例如《2030年前碳达峰行动方案》和《“十四五”民航绿色发展专项规划》支持SAF研发与应用。中国SAF产业仍处于初创阶段，已投产的项目多采用HEFA工艺，未来有望向G+FT和PtL工艺转型。
三、欧美与中国的SAF产业现状
欧洲航空业对SAF的需求巨大，欧盟政策的推动使得欧洲的SAF项目数量全球领先，PtL工艺在欧洲前景广阔，多个大型PtL项目已进入前期工程阶段。美国则以HEFA工艺为主，但逐步向AtJ工艺过渡，新兴生物燃料公司主导了美国的SAF产业发展。中国航空市场规模全球第二，SAF需求潜力巨大。尽管起步较晚，中国依托丰富的废弃油脂资源，HEFA工艺在短期内占据主导地位，但未来将逐步向G+FT和PtL工艺转型，以适应资源限制和可再生能源的发展趋势。
四、SAF产业构成与可持续认证
SAF产业的主要利益相关方包括政府、燃油生产商和燃油消费者。政府通过制定政策、推动研发和提供资金支持，生产商负责原料采购与产品加工，而航空公司等燃油消费者则创造需求，推动市场发展。
SAF的可持续认证体系旨在确保其生产过程的可持续性，提高市场认可度。主要认证体系包括国际可持续发展与碳认证（ISCC）和可持续生物材料圆桌会议（RSB）等。
五、未来发展方向与推广建议
在推广建议方面，欧盟应加大对PtL项目的投资，完善基础设施建设，并加强国际合作。美国则需推动产业链合作，降低AtJ工艺成本，并通过长期税收减免政策提供支持。中国则应制定切实可行的SAF行动计划，设定强制掺混比例，完善产业链建设，解决原材料收集和处理问题。
总结
图5.2050年世界SAF需求分解预测图
SAF作为实现航空业净零排放的关键手段，具有显著的环保性和兼容性优势。欧美与中国根据各自的资源禀赋、技术基础和市场需求制定了差异化的SAF推广策略。随着技术进步、政策支持和市场需求共同推动，SAF产业将迎来快速发展期，为全球航空业碳中和目标提供有力支撑。同时，加强国际合作、完善产业链建设和推动可持续认证将进一步促进SAF产业的全球化应用。
报告全文请参考 https://book.yunzhan365.com/rkrhd/mqdv/mobile/index.html