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航空与航运业脱碳,正把可持续航空燃料(SAF)、绿色甲醇和绿氨推到产业前台。IATA预计到2050年SAF将承担民航65%的减排量,全球航运业2023年排放约83.34亿吨温室气体,其中99%能源仍靠化石燃料。面对欧盟、英国、日本等地的强制掺混令,以及国内45个SAF项目、超950万吨/年规划产能的布局,从业者需要弄清:这些燃料贵在哪、技术路线怎么选、投资机会又在哪?
核心判断
- IATA预计2050年SAF将贡献全球民航65%的碳减排量,需求达3.58亿吨。
- 2023年全球航运业温室气体排放约83.34亿吨,99%能源依赖化石燃料。
- 截至2025年1月全球SAF产能440万吨,到2030年市场缺口达680万吨。
- HEFA路线约占SAF产能98%,但原料有限,2030年后或现供应缺口。
- 绿氨可使合成氨碳强度降低85%以上,国内代表项目以国央企为主。
脱水解读
航空航运脱碳为何非用低碳燃料不可
航空和航运很难像建筑、轻型公路运输那样靠电气化脱碳。原文指出,2020年航空业排放约占全球人类二氧化碳排放的3%,若不行动,到2050年这一比例可能升至22%。航运业2023年温室气体排放约占全球2.2%,约83.34亿吨,其中约99%的能源需求由燃料油和柴油等化石燃料满足;若不采取措施,2050年航运温室气体排放量最高增长250%。
这意味着重载运输必须依赖能量密度更高的低碳燃料。原文明确,大多数重型运输设备、航空业和航运业脱碳需要比氢能和电力能量密度更高的低碳燃料,包括生物燃料和合成燃料。
SAF:技术路线与成本的真实图景
SAF全生命周期碳减排可达80%以上。原文引用IATA预测,到2050年SAF将贡献全球民航业65%的碳减排量,而新技术(电动、氢能)仅占13%,碳抵消和CCUS占19%。
技术路线方面,HEFA生产成本约1.2-1.5万元/吨,每加仑4-11美元;FT费托合成约1.3万元/吨,规模化后将降低;PtL电转液成本高,约6-20美元/加仑,绿氢占80%-90%成本。原文判断,G+FT、PtL等技术路线有望在未来发挥更重要的作用。
全球强制掺混令:需求增量从哪来
全球约44项SAF政策已被采纳或正在考虑,覆盖超过65%的航空燃料使用。欧盟要求2025年2%掺混(约90万吨)、2030年6%(280万吨)、2050年70%(3600万吨);英国要求2030年10%(130万吨);日本要求2030年10%(约100万吨);新加坡要求2026年1%、2030年3-5%。
美国通过45Z税收抵免,每加仑0.35美元,截止2030年目标900万吨。巴西预计2027年减排1%,2037年提高到10%,对应800-900万吨需求。这些强制掺混政策直接锁定需求增量,也意味着SAF需求不再只是航司自愿承诺,而是有法规约束的刚性市场。
国内SAF布局:资源在哪里,项目就落在哪里
截至2025年上半年,中国SAF项目累计达45项,含规划、在建和建成项目,项目规模超过950万吨/年。规划产能最多的前五个省份依次是江苏、广东、四川、内蒙古、河南。
原文显示,四川凭借丰富废弃油脂原料适合HEFA工艺,代表项目有金尚环保、天舟通用、金英新能源;江苏临近港口、生物质资源丰富,代表项目有嘉澳新能源、怡斯莱、易高环保;内蒙古、吉林、新疆风光资源丰富,适合PtL工艺,中能建、久泰集团、国电投、亿利资源等均有投资建厂。原料供应和地理位置是SAF项目选址的核心变量。
绿色甲醇:短期看生物质,长期看电制
目前国际尚无通用绿色甲醇标准,已有定义由欧盟制定。IRENA按碳排放强度将甲醇分为棕色、灰色、蓝色和绿色四类。原文数据显示,基于生物质、捕获二氧化碳和绿氢制备的绿色甲醇碳排放强度仅为0-0.7吨/吨,而棕色/黑色甲醇高达3.4-5.2吨/吨。
技术路线上,生物质气化路线目前成本约3000-4000元/吨,生物质耦合绿氢路线约3500-4000元/吨、远期预计1900-2000元/吨,电制甲醇约4500-4600元/吨(氢气成本占82%,灰CO₂占9%)。原文判断,短期以生物甲醇为主,长期电制甲醇将占主导。
绿氨:零碳能源但成本和连续性仍是挑战
绿氨由电解水制取的绿氢与空分装置捕获的氮气合成。原文指出,绿氨生产工艺几乎零碳排,可使合成氨生产的碳强度降低85%以上,是未来重要的清洁能源。我国《关于组织开展绿色液体燃料技术攻关和产业化试点的通知》将“可再生氨”定义为以可再生能源制氢、氮气为原料,通过催化合成生产绿氨。
绿氨产业面临两大挑战:一是可再生风光资源的波动特性与合成氨连续稳定生产模式不匹配;二是受制于电力成本和储能技术,绿氨生产成本仍然较高。目前我国绿氨项目主体以国央企、新能源企业为主,代表项目包括远景科技内蒙古赤峰152万吨/年零碳氢氨项目一期(32万吨,已投产)、国家电投吉林大安风光制氢合成氨一体化示范项目(18万吨,已投产)等。
产业建议与投资机会:四条主线
原文从技术创新、产业协同、政策支持、市场应用四个方向给出建议。技术创新方面,支持“产学研用”协同攻关,重点突破生物质高效气化、电解槽降本、碳源多元化;政策支持方面,建立认证体系、设立SAF强制掺混比例和自主认证体系、完善财政补贴与碳交易激励。
投资机会上,SAF重点关注G+FT、PtL新路线企业,关注技术可行性与团队商业化能力;绿色甲醇重点关注生物质气化、电解制氢、甲醇合成的核心技术企业;绿氨重点关注PEM、AEM绿氢制备和新型合成氨工艺企业。原文强调,国央企与能源电力企业主导产能布局,初创企业通过新技术路线开辟差异化赛道。
图说解读
航空航运排放占比与减排路径
原文引用能源转型委员会2020年数据,航空业排放约占全球人类二氧化碳排放的3%,航运业2023年排放约占全球总排放2.2%。与建筑、轻型公路运输可完全电气化不同,航空和航运脱碳必须依赖能量密度更高的低碳燃料,包括生物燃料和合成燃料。这是可持续航空燃料和绿色甲醇、绿氨被推上前台的底层原因。
SAF承担民航65%减排任务
IATA预测到2050年,可持续航空燃料SAF将贡献全球民航业65%的碳减排量,碳抵消和CCUS占19%,电动和氢能等新技术仅占13%,基础设施和效率提升占3%。SAF的硫化物和芳香族化合物含量极低,燃烧中显著减少颗粒物排放,且分子结构与传统航空煤油基本一致,可直接作为掺混标准燃料,兼容现有运输、加油设施和航空发动机。
SAF市场需求爆发曲线
原文数据显示,SAF需求从2025年的630万吨增长到2030年的1835万吨,复合增速极快。2035年需求达7262万吨(市场规模4986亿元),2050年达3.58亿吨(市场规模超过7万亿人民币)。2025年全球SAF产量预计200万吨,同比增长100%,但仅占航空燃料使用量的0.7%,供给远远跟不上需求。
2030年SAF产能缺口680万吨
截至2025年1月,SAF全球产能达到440万吨,已确认项目和新炼油厂投产后产能预计再增加690万吨。按已公布政策和航司计划,2030年市场需求1800多万吨,因此SAF市场存在680万吨缺口。原文指出,虽然SAF产量近4年强劲增长,但2025年产量预计仅200万吨,占航空燃料使用量0.7%,供给紧缺格局短期内难以改变。
SAF技术路线占比与成本
HEFA路线预计2030年美国市场占比约66%、全球占比80%,是唯一商业化路线,但原料依赖废弃油脂等有限资源。ATJ路线美国市场占比约23%,中国粮食乙醇存在伦理争议且原料成本高。FT路线采用特定原料时碳减排可达100%,但规模化应用仍处示范阶段。PtL电转液成本约6-20美元/加仑,绿氢占80%-90%成本,技术成熟化后将大幅降低,符合欧盟REFUEL法案等长期脱碳目标。
绿色甲醇碳排放强度对比
原文援引IRENA数据,基于生物质、捕获二氧化碳和绿氢制备的绿色甲醇碳排放强度仅为0-0.7吨/吨,而棕色/黑色甲醇的碳排放量高达3.4-5.2吨/吨。其中煤制甲醇碳排放最高达5.2吨/吨,天然气制甲醇为4.4吨/吨。绿色甲醇的碳减排优势非常显著,这是其被航运业看好的核心原因之一。
绿氨碳排放强度优势
原文数据显示,煤制氨碳排放为3.0-3.2吨CO₂/吨产品,天然气制氨为1.6-1.8吨CO₂/吨,而绿氢制氨碳排放低于0.1吨CO₂/吨。绿氨生产工艺过程几乎实现零碳排,可使合成氨生产的碳强度降低85%以上。全球合成氨工业技术非常成熟,液氨储运配套比较完善,作为跨长时空的零碳燃料和储能形式具有明显优势。
绿色甲醇产业链全环节
绿色甲醇产业链主要包括制备、储运和应用三个环节。制备原材料涉及生物质、二氧化碳和绿氢;储运以常温常压液体形式,可通过铁路、公路、船运和管道运输;下游应用领域包括船舶燃料、汽车燃料、化工原料和储能储氢载体。核心技术装备包括生物质气化炉、电解槽、DAC装置、催化剂、合成反应塔和精馏塔。
绿氨产业链关键单元
绿氨生产主要包括绿氢制备、氮气制备和合成氨三个单元。其中空气分离制备氮气和氨合成工艺技术成熟,完全可以采用现有产业技术。绿氢制备方面,碱性电解槽(ALK)技术较成熟已商业化,质子交换膜(PEM)电解槽使用寿命普遍低于6万小时,仍处示范应用阶段。合成氨工艺中,传统哈伯-博世法是唯一实现产业化路线,但能耗较高(>9 MWh/t NH₃)。
数据解读
| 指标 | 数值 | 单位 | 出处 |
|---|---|---|---|
| 2025年SAF需求 | 630 | 万吨 | 第8页 |
| 2030年SAF需求 | 1835 | 万吨 | 第8页 |
| 2035年SAF需求 | 7262 | 万吨 | 第8页 |
| 2050年SAF需求 | 35800 | 万吨 | 第8页 |
| 2025年全球SAF产能 | 440 | 万吨 | 第8页 |
| 2030年SAF市场缺口 | 680 | 万吨 | 第8页 |
SAF需求从2025年630万吨增长到2030年1835万吨,到2050年达3.58亿吨,市场规模从约1260亿元增长到超过7万亿人民币。IATA预计到2050年SAF将承担65%航空业减排任务。但供给端严重不足:截至2025年1月全球产能仅440万吨,到2030年市场缺口达680万吨。超60家航空公司已承诺到2030年使用10%的SAF,对应约1300万吨需求。
| 指标 | 数值 | 单位 | 出处 |
|---|---|---|---|
| 生物质气化路线当前成本 | 3000-4000 | 元/吨 | 第16页 |
| 生物质气化路线远期成本 | 2300 | 元/吨 | 第16页 |
| 生物质耦合绿氢路线当前成本 | 3500-4000 | 元/吨 | 第16页 |
| 生物质耦合绿氢路线远期成本 | 1900-2000 | 元/吨 | 第16页 |
| 电制甲醇当前成本 | 4500-4600 | 元/吨 | 第16页 |
| 电制甲醇远期成本 | 2100-2200 | 元/吨 | 第16页 |
电制甲醇当前成本约4500-4600元/吨,其中氢气成本占82%、灰CO₂占9%,DAC成本更高。生物质气化路线目前3000-4000元/吨,受生物质资源分布和供应季节影响,成本下降空间和产能增长空间较为有限。生物质耦合绿氢路线目前3500-4000元/吨,远期来看有一定盈利空间,预计1900-2000元/吨。随着绿氢成本下降和CO₂捕获技术突破,电制甲醇未来有望降低至2100-2200元/吨。
| 指标 | 数值 | 单位 | 出处 |
|---|---|---|---|
| 欧盟2030年SAF掺混目标 | 6 | % | 第9页 |
| 欧盟2050年SAF掺混目标 | 70 | % | 第9页 |
| 英国2030年SAF掺混目标 | 10 | % | 第9页 |
| 日本2030年SAF掺混目标 | 10 | % | 第9页 |
| 美国2030年SAF目标产量 | 900 | 万吨 | 第9页 |
| 新加坡2030年SAF掺混目标 | 3-5 | % | 第9页 |
全球约44项SAF政策已被采纳或正在考虑,覆盖超过65%的航空燃料使用。欧盟力度最大,2030年目标6%掺混(280万吨),2050年70%(3600万吨),同时合成燃料2030年1.2%、2050年35%。英国2030年10%(130万吨),美国45Z税收抵免每加仑0.35美元、截止2030年目标900万吨。这些强制掺混政策将需求从航司自愿承诺变为法规刚性约束,是SAF市场确定性增长的核心支撑。
附件资料
创业邦:2025可持续航空、航运燃料发展报告
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