生物航油（SAF）：
可持续航空燃料（Sustainable Aviation Fuel, SAF）被视为航空业实现深度脱碳的最可行、最现实的技术路径之一。
一、SAF的定义与基本特征
可持续航空燃料（SAF）是指由可再生资源（如生物质、废油脂、农业残余、城市固废等）通过化学或生物化学过程转化而成的航空燃料。与传统航空煤油（Jet A/A-1）相比，SAF在化学结构和性能上高度相似，可在现有航空发动机和燃料基础设施中“即插即用”（drop-in），无需对飞机或机场系统进行重大改造。
SAF的核心特征包括：
- 碳强度低：在全生命周期内，SAF可减少高达80%的温室气体排放；
- 可持续原料来源：不与人争粮、不与粮争地，避免引发土地利用变化（ILUC）；
- 技术兼容性强：可与传统航油以一定比例混合使用，最高可达50%（ASTM D7566标准）；
- 政策驱动型产业：其发展高度依赖政策激励与碳定价机制。
二、SAF的技术路径与产业链
SAF的生产路径多样，目前主流技术路线包括：
1. HEFA（加氢酯和脂肪酸）
- 原料：废弃食用油、动物脂肪、非食用植物油；
- 技术成熟度：最高，已实现商业化；
- 代表企业：Neste（芬兰）、World Energy（美国）、中石化镇海炼化；
- 限制：原料供应有限，难以满足航空业未来大规模需求。
2. FT-SPK（费托合成航油）
- 原料：农业残余、林业废弃物、城市固废；
- 技术成熟度：中等，已有示范装置；
- 代表项目：Velocys（英国）、Fulcrum BioEnergy（美国）；
- 挑战：原料收集与运输成本高，气化过程能耗大。
3. ATJ-SPK（醇制航油）
- 原料：乙醇、丁醇（可由玉米、甘蔗、纤维素等转化）；
- 技术成熟度：较低，处于示范阶段；
- 代表企业：LanzaJet（美国）；
- 潜力：可与现有燃料乙醇产业协同，具备规模化潜力。
4. PtL（电制航油，Power-to-Liquid）
- 原料：绿氢 + 捕集的二氧化碳；
- 技术成熟度：最低，尚处于研发阶段；
- 优势：原料来源无限，可实现近零碳排放；
- 挑战：能耗极高，成本昂贵，依赖可再生能源电价大幅下降。
三、全球SAF发展现状
1. 欧盟
欧盟在SAF政策方面走在全球前列。2023年，欧盟正式通过ReFuelEU Aviation法规，要求：
- 2025年起，所有在欧盟机场起降的航班必须使用至少2%的SAF；
- 到2050年，SAF比例将提升至63%，其中包含一定比例的PtL燃料；
- 引入“SAF供应商义务”，强制燃料供应商提升SAF掺混比例。
2. 美国
美国通过Inflation Reduction Act（IRA）为SAF提供税收抵免（1.25–1.75/加仑），并设立“SAF大挑战”（SAF Grand Challenge），目标为：
- 到2030年，SAF年产量达到30亿加仑（约900万吨）；
- 到2050年，满足100%国内航空燃料需求（约350亿加仑）。
3. 中国
中国SAF产业起步较晚，但近年来加速布局。2022年，中石化镇海炼化建成国内首套规模化HEFA装置，年产能达10万吨。中国民航局已启动SAF试点项目，计划在“十四五”期间完成累计5000万升的SAF使用目标。2024年，国航、东航、南航相继完成SAF商业飞行，标志着中国进入SAF商业化探索阶段。
四、政策与市场机制
SAF的发展高度依赖政策驱动，主要机制包括：
机制类型 代表国家/地区 具体内容
强制掺混义务 欧盟、英国 法定最低SAF使用比例，逐年递增
税收抵免 美国 IRA法案提供1.25–1.75/加仑的税收减免
碳交易机制 欧盟ETS SAF可豁免航空碳配额，降低航空公司成本
绿色采购协议 全球 企业客户（如微软、谷歌）承诺使用SAF航班，推动需求侧市场化
五、挑战与瓶颈
尽管SAF前景广阔，但其大规模推广仍面临多重挑战：
1. 成本高昂
目前SAF价格为传统航油的2–4倍，即使考虑碳价补贴，仍难以与化石燃料竞争。HEFA路径的原料成本占总成本60%以上，而PtL路径的电力成本更是高达70%。
2. 原料瓶颈
全球废弃食用油年供应量不足3000万吨，远远无法满足航空业需求。若大规模使用植物油，可能引发“与人争粮”或热带雨林砍伐等可持续性问题。
3. 基础设施限制
尽管SAF为“drop-in”燃料，但其生产、运输、储存仍需独立供应链。目前全球SAF炼制产能不足500万吨/年，远低于需求预期。
4. 国际协调困难
航空业具有高度国际化特征，SAF标准、认证、追踪与追溯机制尚未统一，导致跨国航班难以合规使用SAF。
六、未来展望与政策建议
1. 技术路线多元化
未来SAF的发展应坚持“多条腿走路”，在短期内继续扩大HEFA产能，同时加快FT、ATJ、PtL等下一代技术的示范与商业化。特别是PtL路径，尽管成本高昂，但其“零碳潜力”使其成为2050年后航空业脱碳的终极方案。
2. 构建全球SAF市场机制
建议在国际民航组织（ICAO）框架下，建立全球SAF追踪与认证系统，实现“book and claim”机制，允许航空公司通过采购SAF证书履行减排义务，而不必物理加注燃料，从而解决地理错配问题。
3. 强化政策激励与风险共担
各国政府应设立SAF产业基金，通过“差价合约”（CfD）机制锁定未来SAF价格，降低投资者风险。同时，应引导公共资金（如绿色债券、开发性金融）进入SAF上游原料收集与炼制环节。
4. 推动航空产业链协同
航空公司、机场、燃料供应商、飞机制造商应建立SAF产业联盟，共同制定采购标准、基础设施改造计划与客户沟通策略，提升SAF的市场认知度与接受度。
结语
生物航油（SAF）不仅是航空业实现“净零排放”的关键技术路径，更是全球能源转型与绿色工业政策交汇的前沿阵地。其发展不仅关乎气候变化目标的实现，也关乎未来全球航空产业的竞争力与可持续性。面对技术、经济与政策的多重挑战，国际社会必须以更坚定的决心、更协调的行动与更长期的视野，推动SAF从“试点示范”走向“规模应用”，真正实现“绿色飞天”的愿景。
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