摘要
每年，航空业产生的碳排放约占全球碳排放总量的3%，为减少温室气体排放，政策制定者、政府、行业组织和监管机构积极制定规则和奖惩措施，以期通过政策“组合拳”推动行业进一步脱碳，其中大多数都将2050年设为实现碳排放强度（C.I.）大幅度降低的目标时间点。航空业减少温室气体排放和降低运营总碳排放强度主要有三条途径：可持续航空燃料（SAF）、氢气和电气化。本文主要就SAF和氢气作商用航空的两种主要燃料来源进行分析。
可持续航空燃料（SAF）
- 原料可用性：目前通过加工脂肪、油和油脂（统称为“FOG”）生产的SAF已被视为一种成熟的生产路线，但预计原料供应量仅够满足2030年之前的需求。2030年以后，乙醇制航空燃料（ETJ）和生物质制液体燃料（BTL）等其他SAF路线将成为下一批能够满足SAF需求的可行原料。美国每年能够以可持续的方式收集大约10亿千吨的生物质，这些生物质可以转化为超过500亿加仑（约1900亿升）的低C.I.燃料（可减少80%~94%碳排放）。
- 碳排放强度：SAF的碳排放强度高度依赖于生产路线、原料类型、农业实践和运输基础设施。例如，ETJ路线生产的SAF的生命周期C.I.在约24~78克CO2e/MJ的范围内。使用巴西甘蔗生产的SAF或通过加工林业残留物生产的SAF，其全生命周期C.I.约为24克CO2e/MJ，而使用美国玉米生产的SAF的生命周期C.I.约为78克CO2e/MJ。
- 基础设施再利用：SAF作为一种普适性燃料，其应用几乎不需要对发动机进行任何改装，也/或不需要改变飞机内外的燃油储存方式。目前，世界各地的炼油厂也在寻求如何重新充分利用现有设备进行生产转型，其中SAF和可再生柴油转型在经济上对炼油厂非常具有吸引力。
氢燃料
- 氢气的能力优势：氢气燃烧时不含二氧化碳，如果通过可再生能源生产，其整个生命周期产生的C.I.会非常低。其次氢气具有非常高的比能量，这意味着从化石/生物质燃料中获得同等能量输出所需的质量更少。
- 体积能量密度障碍：与传统的航空燃料（43兆焦耳/公斤）相比，氢气具有极高的比能量（120兆焦耳/公斤），但它是一种非常小的分子，因此能量密度较差，仅为8.5兆焦耳/升（低温液氢），而航空燃料能量密度约为34兆焦耳/升。因此，与传统的航空燃料相比，飞机需要携带约四倍体积的液氢。
- 支持基础设施：氢气传统上是通过甲烷蒸汽重整工艺（SMR）生产的，一座现代SMR工厂生产每千克氢气产生的排放量在9~11千克二氧化碳当量之间。使用可再生能源电解水而产出的可再生氢（也称“绿氢”）的C.I.约为0.45克CO2e/MJ。然而，与传统航空燃料或SAF相比，由于氢气用作航空燃料时，需要为冷却和液化、蒸发和运输的多个步骤提供的额外电力，其C.I.会显著增加。
市场发展路标
- 政策杠杆和激励措施：政府、监管机构和行业机构已经为航空业脱碳制定了初步目标，目标指出要在2050年实现“净零排放”。随着脱碳目标和合规要求的增加，预计对低C.I.燃料的需求也将大幅增加。
- 示范和商业化：目前，SAF仅占航空燃料消耗量的一小部分，但是美国和欧盟设定的政策，预计2030年达到占比的5%。随着其他原料途径（如ETJ和BTL）的不断扩大，我们预计到2030年代中期，SAF将占据航空燃料市场大约20%的份额。
- 支持性基础设施的投资：氢气要取代SAF作为航空燃料，也需要对应氢能源的机身达到一定数量。运营商和航空公司之间必须签署承购协议，以留出足够的时间投资对应的基础设施。
霍尼韦尔观点
霍尼韦尔认为，SAF是全球航空业脱碳的优秀选择。作为公务机和直升机推进发动机以及各种固定翼飞机APU（辅助动力装置）的领先制造商，霍尼韦尔正在确保自身的燃气轮机能够使用SAF高效运行。预计在未来五到十年里，将有数以千计的飞机利用霍尼韦尔的优势，采用100%SAF运行霍尼韦尔APU和发动机。霍尼韦尔估计，采用100%SAF运行发动机能够将霍尼韦尔产品的温室气体排放量减少60%~80%。
