化工行业：2024绿色化工产业深度研究，可持续燃油(SAF)

2024绿色化工产业深度研究可持续燃油SAF 2024ResearchReportonChinaGreenChemicalIndustry–SustainableFuel ©2024.10SixsigmaResearch 「云点道林SixsigmaResearch」为新经济投资银行「云道资本」下属研究机构以专业的数据信息、敏锐的市场洞察和创造灼见的研究咨询服务赋能中国企业、产业 绿色化工系列深度研究可持续燃油 不同于船舶、工业领域降碳，SAF是航空领域降碳的唯一路径。也是双碳赛道为数不多千亿刚性TAM机会。其增长驱动力本质由全球性的民航公约及国际法支持，无关地缘属性，市场空间及增速均具备确定性。 SAF具备标品化属性 将围绕成本展开充分市场化竞争 SAF市场天花板高 刚性强 SAF与传统航空燃油一样是标品，需与传统航油组分尽可能接近。一方面适航认证周期将大幅缩短，带来更加低资金门槛的赛道准入机会。另一方面，降本也是SAF赛道最关键的竞争力评判要素。 SAF赛道中长期面临成本出清逻辑 随供应商产能爬坡，SAF全球价格长期将逐渐下降，赛道将迎来出清逻辑。综合成本难以压低的玩家将逐步退出舞台。原料及生产流程低碳合规、成本低廉、工艺稳定可持续的玩家有望快速占领市场份额。 SAF的生产是多环节协同的系统工程。成本作为SAF竞争力的具现化体现，受产销链条的多重因素影响。SAF产业的本质是围绕技术工艺本身的性能特点和成本优势， 创造更大利润空间，并进一步向上下游分润，从而打通产业链条，深度绑定上下游资源，最终塑造其他玩家难以超越的终端综合成本优势 上游原料将展开竞价效应 可持续关注中长期绿色原料的技术变革机会 SAF产业链环节多上下游资源协同需求极强 需充分重视SAF、绿醇等一系列绿色化工产业需求增长对生物质原料价格在2030-2040年这一时间窗口内的抬升效应。DAC、CO2共电解作为终局路径，长期有望成为新 的绿色碳源和氢源，耦合高收率费托玩家掀起新一轮产业变革。 •随着CORSIA的出台，全球性强制政策已形成，航空降碳势在必行 •电动化、氢能路线无法适用商飞，SAF成为商飞唯一路径，形成全球共识 •欧美亚各国纷纷出台法案，规定SAF掺混比例；掺混的目标、罚款 可持续燃油（SAF）专题研究 报告摘要 政策&市场 产品 •传统生物柴油难以满足商飞掺混的性能要求，新一代SAF具有更好的物化性质，可实现100%掺混； •航司作为终端客户，力推SAF验证，国内外各大航司与发动机厂商均已完成SAF试飞 安全性测试 •SAF作为标品，成本是唯一竞争要素；未来SAF价格随传统航油价格波动，15000是成 机制清晰，市场需求明确且确定 •SAF的全球化市场形成，传统航油的总消耗量*掺混比例*SAF价格 释放出数千亿级的刚需市场 本生死线 •HEFA路线技术壁垒较低，长期受限于成本，发展受限；而费托、醇喷及其他新兴路线有望实现更低成本的规模化量产 •ASTM是SAF国际化销售的统一产品认证机构，HEFA、费托等七条路径已得到其认证 上下游产业生态 核心能力与关注点 •工程共建方：成熟的规模化化工建造团队 •下游客户：航油运营商为主，国内集中、海外分散 •核心技术能力：高收率、低成本、稳定连续生产能力是关键 •工艺包正向的迭代能力：规模化放大的基础上，保持并提高效率，固投边际效用释放 •地方政府：单厂的建设资质与用地审批，原料供应资源等方面均可 形成强力赋能 •上游原料方：高产能天花板+低集中度+低工艺复杂度 •工程化建设能力：化工国家队，能力与经验最为成熟，可直接复用 •销售能力：连续生产稳定性及价格是打动航油客户的核心指标 ©2024.10SixsigmaResearchwww.6sigmacapital.com 可持续燃油专题研究-政策&市场 通过CORSIA已形成受国际民航公约保护的全球航空业降碳约束力，欧盟已率先执行 政策趋势 阶段2023 欧盟ETS+RefuelEU落地实施，在欧盟成员国内部形成降碳指标强制性落地+罚款碳税征收措施 •ICAO采用SARPs(国际标准和建议措施)形式将实施CORSIA机制的所有关键要素和程序、管理纳入附件16第IV卷 •SARPs的法律效力来源于《国际民用航空公约》第37条，该条明确各成员国应当与ICAO标准、建议措施保持最大程度的一致性。 •《国际民用航空公约》属国际法，具备法律效力 阶段220242026 CORSIA第一阶段（自愿阶段）。航空业降碳监测+实施相关措施通过 CORSIA向外辐射，对126个自愿参与的成员国开始征收碳税+罚款 阶段32027 受益于强监管、跨国境的特点，民航业得以成为为数不多以行业为单位在全球统一开展减碳安排的行业 CORSIA第二阶段（强制阶段）。欧盟对CORSIA运行效果进行评估，如达到预期效果，则对所有非豁免CORSIA成员国强制推行CORSIA降碳政策。 若CORSIA未能充分实现《巴黎协定》，则以ETS+RefuelEU政策替代CORSIA，对全球强制推行。CORSIA受《国际民航公约》保护，具备全球意义 上的法律约束力 ©2024.10SixsigmaResearchwww.6sigmacapital.com 可持续燃油专题研究-政策&市场 从综合能量密度以及现有航空动力适配度看，低碳燃油是航空业降碳的最优路径 氢能与现有商飞系统适配度低 SAF能兼顾减碳和能量密度需求 受限于电池能量密度，纯电架构难以适配商飞 5000Wh/kg •航空商飞跨越里程长，单位距离能耗高。能量密度随代际线性增长的动力电池难以追赶商飞所需的能量密度水平。 •一架北京到上海的90座飞机需要搭载45吨电池*，等 于其自身起飞重量。如果换成燃油只需3.6吨。燃油架构在商飞场景确定性强，难以被电气化架构替代。 430Wh/kg 固态电池： 280- 高镍三元正极 +硅基负极280-350Wh/kg 430Wh/kg 高压三元正极 +石墨负极220-260Wh/kg 高镍三元正极 +石墨负极240-280Wh/kg 180Wh /kg 商飞所需电池能量密度 2016202020252030 *按电池能量密度400Wh/kg计算 •飞机燃料需要液氢以满足操作和安全要求，现阶段低温高压大规模液储存在技术瓶颈，相同能量下，液态氢体积是常规喷气燃料的数倍 •氢动力电池和氢汽轮机尚未完全解决寿命和系统鲁棒性问题。商飞动力系统需要按照氢能架构重新设计，并完成安全性验证和试飞。 •现有飞机配套基础设施也需按氢能制 储运架构重新投资建设 传统燃油能量密度： 12472Wh/kg SAF生物燃油能量密度：9944Wh/kg •现阶段，链状SAF能量密度可达到传统燃油的79.7%，通过添加适量环烷烃和芳香烃（从纤维素合成）后，能量密度可进一步提升 10% •生产并使用SAF相较于传统燃油，能降低 69%-90%的CO2排放 •SAF组分与传统燃油相仿，按要求掺混后能无缝衔接现有的商飞动力系统，今年5月，罗尔斯罗伊斯已完成100%SAF航空燃料第一阶段飞行测试 ©2024.10SixsigmaResearchwww.6sigmacapital.com 可持续燃油专题研究-政策&市场 欧美亚各国出台强制掺混令，非油基SAF需求增量明确 英国 2024.04.20，英国政府发布英国SAF掺混强制令。以2025年2%，2030年10%的比例对航司进行约束 欧盟 2023年10月，欧盟理事会通过《RefuelEU航空法规》，2025年SAF强制掺混比例2%，2030年需达 6%，到2035年需达20%，到2040年需达34%，到2045年占比需达42%，到2050年占比需达70% 强制掺混 相较于碳税等基于市场的调节手段，强制掺混相当于直接安排了SAF的渗透率，市场逻辑更加直接 日本 出台强制政策规定截至2030年SAF强制掺混率需达到10%，对应140万吨SAF需求增量 印度 2023年11月，印度国家生物燃料协调委员会制定了SAF初步指示性掺混目标，到2027年实现航空燃料中SAF的掺混比例达到1%，到2028年达到2% 印度尼西亚 2025年5%的SAF强制掺混，对应40万吨SAF增量需求 土耳其 2025年1%强制掺混，2030年5%，对应30万吨SAF需求 HEFACap 掺混强制令中，原料方面，截至2030年，英国规定HEFA法将只占据71%以内的SAF供应量，其余SAF来源应由更先进的可持续航油如生物质费托、电制SAF（共电解）或其他非油基路径构成 ©2024.10SixsigmaResearchwww.6sigmacapital.com 可持续燃油专题研究-政策&市场 政策刚性驱动，生物燃油市场规模有望在2025和30年分别达980亿和1638亿元 中国生物燃油市场规模（亿元）欧洲生物燃油市场规模（亿元） 350 300 250 200 150 10090 100.6110 149.4 173.8 227.3 266.2 298 1600 1400 1200 1000 800 600 430 560 870 589 940 557 1050 571 1130 560 1265 610 其他生物燃油生物航空燃油 1340 606 400 50200 00 301 200 230259281383 479570 655734 20232024202520262027202820292030 20232024202520262027202820292030 2022年中国生物燃油生产100多万吨，均为HEFA路线。其中龙岩卓越能源占据 40万吨，2022年龙岩卓越出售生物燃油收入40亿元。市场未来增长驱动力主要为随碳税收紧，中国与欧洲存在航空、化工用品贸易往来的相关大型公司对生物燃油降碳降本的整体需求增加 欧盟今年出台RefuelEU协议，规定了欧盟2025年航空燃料至少需要掺混2%生物燃料。该比例在2030年为6%除此之外，工业生产、船舶运输也受制于碳税落地，增加对生物燃油的需求。基于HEFA/SAF生产生物原油可通过精馏调整组分，用于各降碳场景。截至2023，全球已有合计数百万吨生物燃油产能落地 ©2024.10SixsigmaResearchwww.6sigmacapital.com 可持续燃油专题研究-产品分析 生物燃油中，新一代HVO和SAF具备更好的物化性质，且掺混比例不受限制 FAME工艺 甲醇+ 催化剂 粗甘油混 合油 回收 甲醇 分离 纯化 甲酯化 反应 粗制 甲酯 精密离 心分离 高真空分馏 精馏串联 加氢脱氧 分离 异构化 产品回收 氢气+水 石脑油 轻馏分 补氢 HVO及HEFA工艺 生物燃油是指以可再生的油脂资源如动植物油脂、微生物油脂以及餐饮废油等为原料，经过酯化反应、氢化裂解等工艺制得的液体燃料，可作为石化燃料的替代品。根据制备方法与最终产品的不同，生物燃油可以划分为三大品类：酯基生物柴油(FAME)、烃基生物柴油(HVO)和可持续航空燃料(SAF），国内习惯将FAME称为第一代生物柴油，HVO称为第二代生物柴油。 FAME、HVO及HEFA工艺流程 组分、性能、场景不同仅原料、生产方式不同 植物油 动物油地沟油 ··· 生 物柴油 SAF FAME HVO SAF 工艺 原料 工艺 原料 工艺 原料 工艺原料 植物油 酯化反应 动物油 酯交换 地沟油 R-COOCH3 一般不超过20%低于HVO 热值低、凝固点高、不 宜长期储存 陆运交通、化工 地沟油加氢脱氧（UCO）异构化植物油 动物油 CH3(CH2)nCH3 HEFA地沟油、植物油费托法气化生物质 醇喷生物质发酵 电转液水、二氧化碳 CH3(CH2)nCH3 组分构成掺混上限 100%70%-95% 可与石化柴油任意比例掺混，发动机兼容性好；含