
想象一下:一架满载乘客的飞机平稳降落在跑道上,与以往不同的是,驱动它飞行的并非传统的化石燃料,而是利用废弃物、可再生能源甚至空气中的二氧化碳合成的可持续航空燃料。这不再是科幻电影中的场景,而是航空业正在努力实现的未来。然而,高昂的成本如同横亘在理想与现实之间的巨大鸿沟,如何跨越这道鸿沟,让可持续航空燃料真正飞入寻常百姓家?
航空业脱碳:最难啃的"硬骨头"
航空业,作为全球经济的重要引擎,同时也是温室气体排放的重要来源。在全球气候变暖日益严峻的背景下,航空业的脱碳转型已成为刻不容缓的任务。然而,与其他行业相比,航空业的脱碳难度更高,被誉为全球脱碳进程中最难啃的"硬骨头"。这主要是由于以下几个原因:
- 技术挑战: 航空燃料需要具备高能量密度、高稳定性、低凝固点等特性,目前能够满足这些要求的替代燃料选择非常有限。电动飞机和氢燃料飞机等新兴技术虽然具有潜力,但距离大规模商业化应用仍有很长的路要走。
- 成本挑战: 可持续航空燃料(SAF)的生产成本普遍高于传统航空燃料,这使得航空公司在采用SAF时面临巨大的经济压力。
- 基础设施挑战: SAF的生产、储存和运输需要全新的基础设施,现有基础设施难以满足SAF的需求。
- 政策挑战: 缺乏明确的政策支持和激励机制,阻碍了SAF的研发、生产和应用。
多元技术并举:通往净零排放的必由之路
面对这些挑战,可持续航空燃料(SAF)被认为是航空业实现脱碳目标的关键钥匙。SAF是指使用可持续的原料和工艺生产的,与传统航空燃料具有相似性能的替代燃料。与传统航空燃料相比,SAF在全生命周期内能够显著减少温室气体排放。
然而,仅仅依靠单一技术路径无法满足航空业对SAF的巨大需求。航空业的燃料需求量巨大,如果只依赖于一种SAF生产技术,很容易受到原料供应、技术瓶颈等因素的限制。因此,唯有构建多元化的SAF生产解决方案,才能确保供应的稳定性和可扩展性,最终实现航空业的净零排放目标。
当前主要SAF技术路线
当前,SAF领域涌现出多种技术路线,每种技术路线都具有自身的优势和劣势:
- 加氢处理酯和脂肪酸(HEFA): HEFA技术是目前唯一实现大规模商业化的SAF生产路径。该技术利用植物油、动物脂肪、废弃食用油等原料,通过加氢处理工艺转化为SAF。HEFA技术的优势在于技术成熟、商业化程度高,但其对有限原料的依赖限制了产能的进一步提升。
- 醇类喷气燃料转化(ATJ): ATJ技术利用醇类物质(如乙醇、异丁醇)作为原料,通过催化转化工艺转化为SAF。ATJ技术有望将废弃生物质和残留物转化为航空燃料,从而拓宽资源基础。
- 费托合成(FT): FT技术利用一氧化碳和氢气作为原料,通过费托合成反应转化为SAF。FT技术可以利用多种原料,包括煤、天然气、生物质等,具有较强的灵活性。
- 电转液(PtL)电子燃料: PtL电子燃料,又称合成燃料或电燃料,利用可再生电力、绿色氢气和捕获的二氧化碳合成。PtL电子燃料代表着一种具有无限扩展潜力的长期解决方案,但目前仍处于研发阶段,成本较高。
新兴SAF生产技术
除了以上几种主要技术路线外,还有一些新兴的SAF生产技术:
- 利用微藻的光合作用将二氧化碳转化为生物质,然后将生物质转化为SAF。
- 利用糖类物质作为原料,通过生物转化工艺转化为SAF。
- 将生物质气化为合成气,然后将合成气转化为SAF。
"绿色溢价"困境:金融创新迫在眉睫
尽管技术路径清晰可见,但SAF面临着一个严峻的现实:其成本是传统航空燃料的2到10倍。由此产生的"绿色溢价"造成了一个经典的"先有鸡还是先有蛋"的难题。航空公司无法承担长期的成本风险,而生产商在没有长期承购保证的情况下,无法获得融资。
传统的项目融资模式——在风能和太阳能领域取得了成功——难以适应SAF的独特挑战:复杂的原料物流、不断演变的认证标准以及更高的前期资本投入。如果缺乏新的金融结构,SAF的雄伟目标与残酷现实之间的差距将持续存在。
SAF成本构成分析
SAF的成本构成主要包括以下几个方面:
- 原料成本: 原料成本是SAF生产的主要成本之一。不同的SAF生产技术对原料的要求不同,原料成本也存在差异。
- 生产成本: 生产成本包括设备投资、运营维护、人工成本、能源消耗等。
- 运输成本: SAF的运输成本包括原料运输和产品运输。
- 认证成本: SAF需要经过严格的认证,才能被航空公司接受。
解决"绿色溢价"的策略
要解决SAF的"绿色溢价"问题,需要从多个方面入手:
- 开发更可持续的原料,优化原料供应链,提高原料转化效率。
- 优化生产工艺,提高能源效率,通过规模化生产降低单位生产成本。
- 优化运输网络,采用更经济的运输方式。
- 简化认证流程,建立统一的认证标准。
- 政府提供财政补贴,实施碳税,制定强制性掺混政策。
- 金融机构提供低息贷款,发行绿色债券,建立风险分担机制。
金融创新驱动SAF规模化
一些创新企业正在通过全面的上游和下游SAF承购组合管理,降低与各种SAF生产路径相关的技术和定价风险。这些创新解决方案正在推动SAF生产的快速规模化:
- 为航空公司提供具有竞争力的价格:通过与市场长期挂钩的SAF指数定价。
- 助力生产商达成最终投资决策:凭借基于其技术量身定制的长期承购协议。
- 保障SAF供应安全:通过与各种技术、原料和地区的广泛承购供应协议。
创新模式分析
这种创新模式主要体现在以下几个方面:
- 通过与多家SAF生产商签订长期承购协议,构建多元化的SAF供应组合。
- 采用与市场长期挂钩的SAF指数定价机制。
- 根据不同SAF生产技术的特点,量身定制长期承购协议。
- 与航空公司、SAF生产商、金融机构等建立风险分担机制。
行业协作加速SAF发展
行业创新者与国际航空运输协会(IATA)等协会之间的合作至关重要。IATA提供了一个全球平台,将航空公司、政策制定者和解决方案提供商聚集在一起,围绕共同的SAF路线图达成共识。
通过设定共同的标准和目标,IATA降低了SAF开发商和融资方的准入门槛。创新的融资模式使SAF项目具有银行融资可行性,并保证航空公司拥有公平的竞争环境。这种互补性将加速SAF的采用,并使航空业更接近实现其脱碳目标——不仅在原则上,而且在实践中。
行业协会的作用
行业协会在推动SAF发展中发挥着重要的作用:
- 制定SAF技术标准和认证标准。
- 促进SAF政策的制定和实施。
- 推广SAF应用,提高航空公司对SAF的认知度和接受度。
- 支持SAF技术创新,鼓励研发更高效、更可持续的SAF生产技术。
结论
航空业的脱碳转型是一项艰巨而复杂的任务,需要全行业的共同努力。可持续航空燃料(SAF)是实现航空业脱碳目标的关键钥匙,但其高昂的成本是制约其大规模应用的主要障碍。构建多元化的SAF生产解决方案,并进行金融创新,是解决SAF"绿色溢价"问题的关键。
通过创新的SAF承购组合管理、SAF指数定价、定制化的长期承购协议和风险分担机制,可以推动SAF生产的快速规模化。与行业协会的合作,可以进一步加速SAF的采用。只有通过技术创新、政策支持、金融创新和行业合作,才能真正让可持续航空燃料飞入寻常百姓家,实现航空业的绿色未来。

