中国的可持续航空燃料：航空业碳中和之路（中）

可持续发展与气候变化 中国的可持续航空燃料航空业碳中和之路 2023年9月 航空业碳中和之路 实现净零排放对航空业的持续发展至关重要，但必须克服一些关键挑战。航空业是公认的“难减排”行业，可持续航空燃料 （SAF）是唯一可在近期降低航空旅行碳排放强度的商业利器。 概述 航空业和SAF 航空业对全球GDP的贡献为3.5万亿美元（占比4.1%），二氧化碳排放量在全球二氧化碳排放总量中的占比为3%，但随着其他行业去碳化，到2050年，航空业二氧化碳排放量占比或将达到22%。 国际航空运输协会预计，亚太地区将成为客运量增长最快的地区。2021年，中国国内航空客运市场在全球市场中的占比达到18.9%。 应用SAF将成为航空业脱碳的主要手段，SAF的优势在于可直接使用，飞机和机场基础设施无需重新设计，但行业需要积极行动以扩大生产规模和降低成本。 航空业2050年净零排放之路 预计到2050年，SAF将为航空业净零排放做出50%到75%的碳减排贡献 2050年减排贡献 二氧化碳排放量 Source:ATAG,Scenario3:aspirationalandaggressivetechnologyperspective （百万吨） 净零排放 运营和基础设施（包括通过提高载荷因数获得效率提升） 技术 可持续航空燃料市场行动 1.世界航空运输行动小组《2050路线图》(链接) ©2023。欲了解更多信息，请联系德勤中国。 ©2023。欲了解更多信息，请联系德勤中国。可持续航空燃料|航空业碳中和之路2 固步自封坐等新兴清洁技术的战略并不可行 固步自封坐等新兴清洁技术的战略并不可行，航空业需探索和利用多种战略，确保及时成功转型 航空业脱碳目标 国际航空运输协会（IATA）1和航空运输行动小组（ATAG）承诺航空业到2050年实现净零排放。2 国际民用航空组织（ICAO）正式确认，航空业脱碳需要技术和市场行动。成功开发和部署SAF是到2050年减少碳排放的关键。 通过多种方法实现脱碳目标，具体包括： •提升燃料利用效率 •使用可持续航空燃料 •进行碳抵消 •使用电池和混合动力等新型动力系统 •使用氢气 1.IATA净零排放承诺（链接） 2.ATAG全球航空业排放承诺（链接） 脱碳方法 脱碳方法 描述 作用和挑战 使用可持续航空燃料 使用可持续燃料替代化石煤油 未来30年的主要脱碳方法；能够应用于现有飞机 提升燃料利用效率 改进飞机设计和运营，减少燃料消耗 重要方法，但其影响会随着时间的推移而减弱 进行碳抵消 对行业外的碳减排或碳清除进行投资 重要方法，与此同时长期脱碳方法在增加 使用氢气 燃烧绿色氢气和/或通过燃料电池将化学能转化为电能 需要进行存储和重新设计机身。开发、确保安全性、认证和规模化部署的历时较长 使用电池 如果使用绿色电力进行充电，电力驱动可实现零碳排放 受电池重量和尺寸限制，仅适用于短途航线 转变行为 行为模式转变导致需求减弱 行为转变速度可能跟不上人口和经济增长速度 ©2023。欲了解更多信息，请联系德勤中国。可持续航空燃料|航空业碳中和之路3 何为SAF？ SAF作为传统航空燃料的替代品，是航空业近期实现脱碳最为可行的解决方案 可持续航空燃料 何为SAF？ SAF是一种可直接使用的液体燃料替代品，与传统航空燃料相比，其最高可减少85%的碳排放量，具体取决于原料选择和生产工艺。目前，SAF以林业剩余物、农业废弃物、废弃食用油脂和城市固体废弃物等资源为原料进行生产。SAF生产商也在研究通过直接空气碳捕获技术进行合成生产。 此外，SAF具有“可持续性”的特征包括： •原料不会影响粮食作物或供水 •不会造成森林退化或土壤贫瘠 •可循环利用储存于生物质原料中的碳 SAF是一种用于为飞机提供动力的生物燃料，其特性与传统航空燃料相似，但碳足迹更小 使用SAF为飞机提供动力，碳排放强度最高可降低85%，具体取决于原料选择和技术工艺 即用性： SAF是一种可直接使用的燃料，与现有飞机和机场基础设施兼容，无需对飞机或机场进行重大改造，亦不会延迟部署。 商业可行性： 目前，SAF是近期唯一可行的气候解决方案，原因在于氢气和电力驱动将在未来十年实现发展，但可能并不适用于长途航行（航空领域碳排放的最大来源）。 可扩展性： 根据可持续原料的可用性和资本投资情况，预计到2030年，全球SAF产量将提高到航空燃料总销量的10%。 协同效益： 除减少碳排放以外，SAF还具有改善空气质量、创造就业机会和带动可再生能源投资以及加强能源安全等协同效益。 碳排放核算： 《温室气体核算体系》未（正式）认定SAF具有范围3减排作用。SAF市场正加紧制定指导方针，作为官方指南的替代，并强化需求信号，推动SAF证书入列温室气体减排清单。 ©2023。欲了解更多信息，请联系德勤中国。可持续航空燃料|航空业碳中和之路4 极有可能吸引行业关注和扩大规模的四种技术工艺 截至2023年4月，美国材料与试验协会已审批通过HEFA、ATJ和FT等9种技术工艺，减排潜力巨大且原料可长期无限量供应的PtL 工艺仍处于待批状态。 技术工艺 原料初步加工关键中间体 藻类植物 油脂提取 潜力 •技术成熟度：成熟 HEFA 食用油 酯类和脂肪酸类加 氢工艺（HEFA） 中和 动物油脂 植物油 中和脂肪提取 •LCA温室气体排放量较化石燃料减少73%~84% 脂类•目前最具商业可行性的工艺，预计将在2030年前占据中国SAF市场主导地位 醇喷合成工艺 （ATJ） 费托合成工艺（FT） 电转液工艺（PtL） 直接空气碳捕获（DAC） 发酵 糖浆 甘蔗 发酵气化 玉米 发酵 农业废弃物 预处理 林业剩余物 预处理 废弃物 能源作物 油脂提取分离 DAC获得的二氧化碳 其他行业产生的二氧化碳 可再生能源电力 +水 电解 异丁醇 合成气 合成物绿色氢气 SAF •技术成熟度：商业化试点 •LCA温室气体排放量较化石燃料减少85%~94% •在美国，原料可用性高且价格低廉，而在中国原料成本相对较高 •技术成熟度：商业化试点 •LCA温室气体排放量较化石燃料减少85%~94% •潜在原料来源众多，挑战在于如何有效获取和加工 •技术成熟度：发展中 •LCA温室气体排放量较化石燃料减少99% •采用直接空气碳捕获技术，减排潜力巨大，蕴含的生产潜力无可限量 ATJ FT PtL 资料来源：国际民航组织、欧洲航空安全局、世界经济论坛,空客 ©2023。欲了解更多信息，请联系德勤中国。 可持续航空燃料|航空业碳中和之路5 SAF生态系统 所有利益相关者群体对脱碳均持乐观态度，但认为需进一步采取行动 原料供应商 •对原料收集和分离工艺进行投资 SAF生产商 •利用原料生产SAF的技术已经成熟，但如 何有效地获取和加工原料仍是难题 •需要进一步发展技术以降低生产成本和扩大生产 其他——物流公司 •鼓励大型运输物流客户带头利用SAF，积极践行气候承诺 •面临内部成本控制和外部投资挑战 投资者和金融机构 •提供绿色融资支持 燃料供应商 •覆盖SAF采购、销售和机上服务 •遵守并优化标准、认证和报告工作，保证 SAF和碳抵消减排质量 监管机构 •实施强制指令、激励措施和政策指导，加速推进 SAF的生产和应用 •激励乘客选择为碳抵消和SAF买单 航空公司 飞机制造商 •进行研发投资，攻克航空领域特定技术难题 •制定更加宏大的脱碳目标，协同配合生态系统中其他参与者并鼓励其采取行动 资料来源：壳牌、北京大学能源研究院 ©2023。欲了解更多信息，请联系德勤中国。 机场 •推动SAF应用和机队升级，改善机场空域条件，减少 运营排放 •加强专业基础设施建设和相关专业人员配置 •携手希望突破类似难题的其他行业，探索建立合作关系 •提升飞机效率，加速机队更新 可持续航空燃料|航空业碳中和之路6 中国航空业碳中和之路 2月 首次使用可持续生物质 液体燃料与传统航空燃料的混合燃料进行商业航班飞行（伦敦飞往阿姆斯特丹） 9月明日纯净天空联盟同意支持SAF供应量到2030年达到全球航空 燃料供应量的10% （德勤是签署方之一） 过去 9月 中国公布双碳目标： 力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和 10月 IATA航空公司成员 承诺到2050年实现净零排放，推动航空业遵从《巴黎协定》目标 2008 2011 2015 2019 2020 2021 10月国航和波音公司实施中国首次航空可持续生物燃料验证飞行 12月 《巴黎协定》提出：将全 球气温上升幅度控制在2摄氏度以内，并为将升温幅度控制在1.5摄氏度之内而努力 11月 德铁信可与汉莎货 运航空执飞全球首个碳中和货运航班 （法兰克福往返上 海） 10月 国务院《2030年前碳达 峰行动方案》提出推广先进液体生物燃料和SAF并提升燃料利用效率 中国航空业碳中和之路 当下/未来 5月 国家发改委《“十四五” 生物经济发展规划》提出，鼓励在有条件的地区开展生物柴油推广试点，推进生物航空燃料示范应用 6月 国家发改委和国家 能源局《“十四五”可再生能源发展规划》提出，大力发展非粮生物质液体燃料，促进生物柴油和航空生物燃料生产 11月 多彩贵州航空圆满完 成中国大陆首个SAF载客商业航班的飞行 （宁波飞往贵阳） 3月 国家电力投资集团有限 公司与国泰航空签署涉及四家可持续航空燃料生产工厂的合作备忘录 2022 1月 中国民用航空局（CAAC）的 《“十四五”民航绿色发展专项规划》提倡使用SAF，力争2025年当年SAF消费量达到2万吨以上，十四五规划期间累计消费量达到5万吨 11月 空客公司分别与厦门 航空、浙江长龙航空和多彩贵州航空签署关于推动使用SAF商业飞行的合作协议 12月 2023 国货航圆满完成中 国大陆首个SAF商业货运航班的飞行 （杭州飞往比利时） 4月 空客公司与中国航空油料 集团有限公司（CNAF）签署合作备忘录，以加强双方在SAF的生产、应用及通行标准制定等方面的合作 中国SAF市场|SAF供需量快速增加 为践行IATA到2050年实现净零排放的承诺，中国航空业需迈出重要一步，推动SAF产量和需求量达到必需水平 140 中国航空燃料消费总量 中国SAF需求量及产量2030年 •预计到2030年，中国航空燃料消费总量将达到6,050万吨，2023年至2030年的复合年均增长率（CAGR）将为 120 中国航空燃料需求量（百万吨） 100 80 60 40 20 0 中国SAF需求量中国SAF产量 China’sSAFdemand China’sSAFproduction 疫情前 GAGR8.1% 疫情期间 3.1 航空燃料总需求量：1.325亿吨 SAF目标使用比例（IATA）：65% SAF需求量：8,610万吨 航空燃料总需求量：6,050万吨SAF目标使用比例（IATA）：5.2%SAF需求量：310万吨 19 86.182 8% •如果中国航空业与IATA的SAF使用目标（5.2%）保持一致，预计到2030年，中国的SAF需求量将达到300万吨/年 •如果理论上的可用原料全部转化为SAF，到2030年中国的潜在供应量可能超过1,900万吨/年——远远超过潜在的国内需求量。 •为推动如此大幅的增长，行业需要采取措施降低生产成 本，并巩固国内和国市场际对SAF的需求 2050年 •预计到2050年，中国航空燃料消费总量将达到1.325亿吨， 2031年至2050年的复合年均增长率将为4% •随着技术的进步和中国全面脱碳目标的推进，预计到 2050年，中国的SAF需求量将达到8,600万吨/年 •得益于原料加工效率提高、绿色氢气生产规模扩大，到 2050年，中国的SAF产能或将达到8,200万吨/年 20152020202520302035204020452050 Source:IATA,Deloit