绿色航空燃料SAF

in #yela • 15 days ago

汽车可以换成电动车。

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家庭供暖可以换成Heat Pump。

部分工业也可以电气化。

但飞机有一个很麻烦的问题:

它太在乎重量。

一架远程客机需要携带大量能源。

如果把今天的航空煤油全部换成电池,

电池重量会大到几乎不可接受。

所以对于中长途航空来说,

未来几十年最现实的减排路线之一,

很可能不是:

Electric Aircraft。

而是:

Sustainable Aviation Fuel。

简称:

SAF。


SAF最大的特点是:飞机本身不用重新发明

传统航空燃料主要来自:

石油。

SAF则可以来自:

废弃食用油。

动物脂肪。

农业残余物。

城市废弃物。

甚至未来可以通过:

绿色氢 + 捕获的CO₂

人工合成。

最重要的一点是,

很多SAF可以按照一定比例和传统Jet Fuel混合,

然后直接用于现有:

飞机。

发动机。

机场加油设施。

这就是所谓:

Drop-in Fuel。

对于航空业来说,

这是一个巨大优势。

因为全球已经有:

数万架飞机。

大量机场。

庞大的燃料基础设施。

如果减排必须先把所有飞机全部换掉,

速度会非常慢。


英国已经开始强制要求使用SAF

英国的SAF Mandate已经从:

2025年

正式生效。

要求SAF占英国航空燃料供应的:

2%。

之后比例会逐年提高,

到2030年达到:

10%。

到2040年提高到:

22%。

这意味着SAF已经不再只是:

“航空公司愿不愿意试一试。”

而开始成为:

法律要求。


但目前全球SAF使用量仍然非常小

这也是这个行业最大的现实问题。

虽然航空公司、政府和能源企业讨论SAF已经很多年,

但它目前占全球航空燃料的比例仍然:

不到1%。

也就是说,

航空业现在面临的不是:

“这种燃料能不能烧?”

而是:

怎么从几乎没有,扩大到全球航空燃料的重要组成部分。

这需要建设:

新的炼厂。

新的原料供应链。

新的认证体系。

新的运输基础设施。

规模非常大。


为什么SAF可以减少碳排放?

这里有一个很容易误解的地方。

飞机烧SAF的时候,

仍然会排放:

CO₂。

它并不是零排放燃料。

真正的区别在于:

碳从哪里来。

传统航空煤油中的碳,

来自地下石油。

燃烧以后,

等于把几百万年前地下的碳:

重新加入大气。

而如果SAF来自:

废弃生物质。

废油。

或者直接从空气中捕获的CO₂,

理论上就可以形成一个更接近:

碳循环

的过程。

因此评价SAF不能只看飞机尾气。

而要看完整的:

Lifecycle Emissions。


这也是为什么“原料”特别重要

假设一种SAF号称是:

Biofuel。

但为了生产它,

大量森林被砍掉,

然后种植专门的能源作物。

这种燃料的真实环境价值可能就很有限。

所以英国SAF Mandate不是简单规定:

“只要不是石油就算。”

燃料供应商需要满足:

碳排放。

可持续性。

原料来源

等要求,

相关减排数据还需要独立验证。

这非常重要。

因为“绿色燃料”的关键不是名字,

而是:

整个生命周期到底减了多少碳。


第一代SAF最大的问题是:废油不够

目前比较成熟的一条路线叫:

HEFA。

Hydroprocessed Esters and Fatty Acids。

简单来说,

就是把:

废弃食用油。

动物脂肪。

其他油脂

加工成航空燃料。

这条路线技术比较成熟。

但很快会遇到一个现实问题:

全球没有无限多的:

Used Cooking Oil。

航空业每年消耗的燃料规模巨大。

如果未来SAF要占:

20%。

30%。

甚至更高,

只靠废油远远不够。


所以未来真正重要的可能是E-Fuel

这就出现了另一条更激进的路线:

Synthetic Aviation Fuel。

或者叫:

E-SAF。

基本逻辑是:

先用可再生电力电解水,

制造:

绿色氢。

然后再获得:

CO₂。

最后通过化学反应,

合成:

液体航空燃料。

理论上,

你甚至可以理解为:

用电、空气和水制造Jet Fuel。

这条路线最大的优势是:

原料潜力远大于废油。

但问题也非常明显:

贵,而且非常耗电。


为什么E-Fuel需要这么多电?

因为它的能量转换链条很长。

电力 →

制氢 →

合成燃料 →

运输 →

飞机发动机燃烧。

每一步都会损失能量。

如果同样的电直接进入:

电动车电池,

效率会高很多。

所以对于公路交通,

用电制造液体燃料,

通常并不划算。

但飞机的问题在于:

长途飞行目前很难直接使用电池。

因此即使E-Fuel效率不高,

航空业仍然可能愿意为它付钱。

这就是所谓:

Hard-to-Abate Sector。

难减排行业。


所以SAF以后可能明显比传统航空煤油贵

这也是行业目前最头痛的问题。

普通Jet Fuel已经拥有:

成熟油田。

炼厂。

运输系统。

全球贸易市场。

而SAF产业还处于扩张早期。

产量小。

工厂贵。

原料也有限。

所以航空公司使用SAF以后,

燃料成本往往会上升。

而燃料本来就是航空公司最大的成本之一。

最近燃油价格上涨时,

Lufthansa就表示,

2026年额外燃油成本可能超过:

15亿欧元。

这说明航空燃料只要价格变化一点,

对航空公司利润影响就非常大。


那最后谁来承担SAF的成本?

这是一个非常现实的问题。

可能是:

航空公司。

乘客。

政府。

燃料供应商。

或者几方一起承担。

如果未来强制要求SAF比例不断提高,

机票价格里很可能逐渐包含:

Decarbonisation Cost。

也就是说,

过去我们买机票,

主要支付:

飞机。

员工。

机场。

燃料。

未来还可能明确支付一部分:

低碳燃料成本。


商务旅行和货运可能先承担更高成本

这里可能会出现一个有意思的市场分化。

普通旅游乘客往往对:

£20。

£30。

的价格变化非常敏感。

但:

企业商务旅行。

高价值航空货运。

科技公司。

金融公司

可能更愿意为低碳航空支付溢价。

所以未来可能出现:

SAF Certificate。

Book-and-Claim。

企业购买SAF减排属性。

即使真正使用这批燃料的飞机,

不一定刚好是员工坐的那一架。

这和可再生能源证书的逻辑有一点类似。


飞机本身也会继续变得更省油

当然,

SAF并不是唯一解决方案。

新飞机正在通过:

更轻材料。

更高效发动机。

更好的气动设计。

减少油耗。

例如同样飞:

1000公里,

未来飞机如果能够少消耗:

15%燃料,

那么需要的SAF也就少15%。

所以航空减排更可能是:

Efficiency + SAF + Carbon Removal

一起工作。

而不是只靠某一种技术。


短途航空可能还有其他选择

小型飞机和短途航线,

未来可能使用:

电池。

氢燃料电池。

甚至氢燃烧发动机。

因为航程短,

能源重量要求没有那么极端。

但对于:

London → New York。

Europe → Asia。

这种长途航班,

液体燃料的高能量密度仍然非常难替代。

所以SAF最重要的市场,

很可能就是:

Long-Haul Aviation。


英国为什么还需要“收入保障”机制?

建一座SAF工厂可能需要:

数亿甚至十几亿英镑。

投资者会问:

如果五年以后油价下降怎么办?

如果航空公司不愿意买怎么办?

如果政策改变怎么办?

这种不确定性会让很多工厂根本融不到钱。

所以英国今年继续推进:

SAF Revenue Certainty Mechanism。

通过长期机制给生产商更稳定的收入预期,

帮助新项目获得融资。

这其实说明SAF产业目前真正缺的东西,

不仅是技术。

还有:

Investment Certainty。


航空减排现在仍然存在很大争议

这一点也不能忽略。

英国Climate Change Committee今年9月警告,

如果航空需求继续增长,

仅靠现有政策可能不足以满足英国长期气候目标。

它要求进一步扩大:

SAF。

航空效率。

以及Engineered Carbon Removal。

这背后其实是一个很现实的问题:

如果SAF供应增长得没有航空需求快,

总排放仍然可能下降得太慢。

所以未来航空政策的争论不会只围绕:

“用什么燃料?”

还会围绕:

“应该飞多少?”


最后

汽车行业的能源转型相对容易理解。

油箱拿掉。

换成电池。

发动机换成电机。

但航空完全不同。

一架满载乘客飞越大西洋的飞机,

需要携带巨大能量,

同时又必须尽量轻。

这就是为什么液体燃料可能在航空领域存在:

很长时间。

真正改变的可能不是:

飞机还烧不烧燃料。

而是:

燃料从哪里来。

过去:

地下挖石油。

炼成Jet Fuel。

燃烧以后把新的CO₂排进大气。

未来则可能变成:

废油。

废弃物。

生物质。

绿色氢。

甚至空气里的CO₂。

重新制造航空燃料。

从乘客角度看,

也许什么都不会改变。

同样的机场。

同样的飞机。

同样的发动机声音。

但机翼里面那几十吨燃料,

背后的产业链可能已经完全不同。

航空业真正的能源革命,

可能不会像电动车一样:

一眼就能看出来。

它更可能悄悄发生在:

飞机油箱里面。


本文仅为个人对于Sustainable Aviation Fuel、航空减排和未来航空能源体系发展的观察。