与麦肯锡公司合作明天的清洁天空可持续航空燃料作为实现净零航空的途径I N S I G H T R E P O R T没有 2 0 2 0 明天的清洁天空：可持续航空燃料作为实现净零排放的途径航空2封面：不飞溅使用条款和免责声明本报告（以下简称“报告”）中的分析基于一种方法，该方法整合了来自学术研究、公共文件、国际组织、麦肯锡公司的分析以及对行业专家的采访的最新统计数据。调查结果、解释本文所表达的结论和结论不一定反映世界经济论坛的观点。本报告提供由世界经济论坛和麦肯锡公司编制和/或收集的信息和数据（所有信息和数据在本文中称为“数据”）。本报告中的数据如有更改，恕不另行通知。尽管世界经济论坛采取一切合理措施确保如此编制和/或收集的数据准确反映在本报告中，但世界经济论坛、其代理、管理人员和员工：(i) “按原样、可用”提供数据，不提供任何形式的明示或暗示保证，包括但不限于适销性、特定用途适用性和不侵权的保证； (ii) 不对本报告中包含的数据的准确性作出任何明示或暗示的陈述，或其对任何特定目的的适用性； (iii) 对上述数据的任何使用或对其的依赖，特别是对基于本报告中数据的任何解释、决定或行动不承担任何责任。其他方可能对本报告中包含的某些数据拥有所有权权益。世界经济论坛绝不代表或保证其拥有或控制所有数据的所有权利，世界经济论坛不会对第三方因用户使用任何数据而对用户提出的任何索赔承担责任。世界经济论坛、其代理人、官员和员工不支持或在任何方面保证本报告中提及或包含的任何数据、材料或内容的任何第三方产品或服务。用户不得侵犯数据的完整性，尤其是应避免任何故意影响其性质或准确性的数据更改行为。如果用户对数据进行了实质性转换，则必须与所需的来源引用一起明确说明。对于世界经济论坛以外的各方编制的数据，用户必须指这些方的使用条款，尤其是关于数据的归属、分发和复制的条款。当分发或复制世界经济论坛（以下简称“世界经济论坛”）为来源的数据时，它必须准确地出现并归功于世界经济论坛。无论是直接从世界经济论坛还是从用户那里获得的任何数据使用，都附有此来源归属要求。通过任何类型的分发或下载环境向其他用户提供世界经济论坛数据的用户同意做出合理的努力来传达和促进其最终用户遵守这些条款。打算将世界经济论坛数据作为数据库的一部分或作为独立产品出售的用户必须首先获得世界经济论坛的许可 (CNES@weforum.org)。© 2020 世界经济论坛。版权所有。不得以任何形式或通过任何方式（包括影印和录制）或通过任何信息存储和检索系统复制或传播本出版物的任何部分。 明天的清洁天空：可持续航空燃料作为实现净零排放的途径航空3内容4前言5执行摘要7 简介10论坛的明天清洁天空倡议12报告方法13第 1 部分可持续航空燃料作为脱碳途径161.1 ASTM 认证的航空燃料17第 2 部分推荐的 SAF 途径20第 3 部分 SAF 原料可持续性指南213.1 确定最可持续的原料223.2 评估实际可用性243.3 技术途径28第 4 部分 SAF 生产和技术成熟度的挑战33第 5 部分管理 SAF 生产成本345.1 概述365.2 技术路径的详细成本细分40结论41致谢42尾注 明天的清洁天空：可持续航空燃料作为实现净零排放的途径航空42020 年 10 月明天的清洁天空：可持续航空燃料作为实现净零航空的途径前言克里斯托弗·沃尔夫负责人，塑造移动的未来，世界经济论坛丹尼尔·里弗平台研究员，世界经济论坛副合伙人，麦肯锡公司世界经济论坛的明日清洁天空 (CST) 倡议成立于 2019 年，是一个跨越航空价值的联盟链致力于在本世纪中叶促进向净零飞行的过渡。通过与行业、政府和民间社会雄心勃勃的高级领导层合作，这种公私合作伙伴关系正在通过可持续航空燃料 (SAF) 和其他清洁推进技术推动向零排放航空的转变。SAF 是航空脱碳路径中的必要步骤，尤其是电动飞行和氢动力推进等下一代技术距离大规模应用还有数年时间。 CST 联盟正在努力解决先有鸡还是先有蛋的情况，即 SAF 的生产者和消费者要么不愿意或无法承担投资新技术的初始成本负担，达到与现有化石燃料衍生选项相比更具成本竞争力的规模。其目的是打破这一僵局，推进可持续低碳航空燃料（生物和合成燃料）的商业规模生产，以便到 2030 年在该行业广泛采用。本报告是与 CST 联盟密切协商后编写的，旨在提供一个事实基础，公共和私营部门的领导人都应在此基础上采取迅速和大胆的行动。然而，COVID-19 大流行继续对社会、经济，尤其是航空和旅游业产生深远影响。由于许多国际边界关闭和强制隔离，航空公司客运量下降了约 60%，总营业收入下降了近 4000 亿美元那一年。1这场突如其来的行业危机导致航空公司、机场、制造商和其他机构裁员数千人。许多人获得了政府的大量财政支持以继续经营，而另一些人则倒闭或宣布破产。预计会恢复，尽管速度很慢。随着公共卫生专家对 SARS 的了解越来越多，COV2 病毒，国际旅行标准将提高。当政府重新开放边界并且消费者信心恢复时，航空旅行将再次变得司空见惯。但与此同时，必须实现气候目标，这十年的交付时间仍在流逝。令人鼓舞的是，CST 的利益相关者表示，个人和企业客户都需要更可持续的旅行选择。根据论坛的“大重置”倡议，引导决策者走向更具弹性、更可持续的世界除冠状病毒外，CST 继续加速航空业的能源转型。作为国际公私合作组织，世界经济论坛是告知、支持和加速这一转变的理想平台。在这一旅程中，我们一直受到 CST 联盟成员和合作伙伴的鼓舞，他们通过他们的参与加强了他们对实现可持续和气候中和飞行的承诺，即使在这个充满挑战的时期也是如此。与能源转型委员会和落基山研究所（论坛在 CST 联盟秘书处的合作伙伴）一起，我们赞扬我们雄心勃勃的社区的承诺，并期待在全球零竞赛中继续建立伙伴关系。 明天的清洁天空：可持续航空燃料作为实现净零排放的途径航空5执行摘要向碳中和飞行过渡是可能的，可持续航空燃料是近期最有希望的脱碳途径。气候变化是我们这个时代最紧迫的挑战之一，需要采取集体行动来解决，这体现在政府、行业和社会之间的共同愿景和合作中。到 2030 年的十年是我们的窗口有机会将全球轨迹转向可持续的未来。事实上，现在采取的行动将决定子孙后代在这个星球上自给自足的能力。2016 年签署的《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）《巴黎协定》是一个分水岭，它展示了全球对气候变化威胁的共识和采取行动的承诺。制定战略以实现协议目标——即将气候变暖限制在 2 摄氏度和 1.5 摄氏度的目标——各国政府已经概述了自己的计划，为共同目标做出贡献，其中一些比其他目标更雄心勃勃。公司还宣布了他们自己的雄心勃勃的目标和战略，以减少其环境足迹和总体温室气体排放，尽管需要额外的承诺和更快的行动速度才能取得成功。航空是六个难以减少的行业之一，与水泥、钢铁、塑料、卡车运输和航运一起，约占全球年碳排放量的 30%。据欧盟委员会称，到 21 世纪中叶，航空业的温室气体排放量可能会比 2005 年的水平增加 300% 以上，尽管这一增长因 COVID-19 大流行而暂时放缓。航空旅行的经济和社会效益是不可否认的，它为全球提供商品和服务以及体验新地方和文化的机会。航空业在实现全球化的好处和风险方面发挥了重要作用，例如持续的大流行。正是在这种背景下，航空业及其整个价值链如今正面临着如何继续以环境可持续的方式带来效益的挑战。随着大流行后旅游业的复苏，航空业将恢复其占全球温室气体排放总量约 3% 的份额——总体而言 明天的清洁天空：可持续航空燃料作为实现净零排放的途径航空6由于气候强迫机制，对气候变化的影响甚至更大。混合动力和氢动力飞机可以显着帮助该行业达到下一个效率水平，但大规模开发和部署可能需要 10 到 20 年，而且该技术最初将仅限于更小、更短程的飞机。CST 联盟旨在将 SAF 扩大为在短期内减少航空业碳排放的最有希望的选择。 SAF 由可持续、可再生的原料（如城市垃圾、农业残留物和废脂）合成，已为超过 250,000 次商业航班提供燃料。2 它与现有的飞机和加油基础设施完全兼容。向新加坡武装部队的过渡已经触手可及。从原料的角度来看，到 2030 年，有足够的原材料为所有航空提供燃料。3为了提高产量，该行业将需要扩大使用限制较少的原料的新技术。创造商业数量的动力到液体燃料或仅由二氧化碳和绿色电力制成的电子燃料，技术需要成熟，并且必须提供更多的可再生电力。2019 年，全球生产的 SAF 不到 20 万吨，占商业航空公司使用的大约 3 亿吨喷气燃料的不到 0.1%。4如果所有已公开宣布的 SAF 项目都完成，产能将扩大到至少 400 万吨未来几年，到 2030 年，预计全球航空燃料需求量将达到略高于 1%。在短期内，由用过的食用油和其他脂质生产的燃料将贡献大部分产能建设，但较小的公司现在正在测试和完善替代途径。这些将采取是时候扩大规模了，但现在需要为更大的示范工厂做出投资决策，以使这些途径发挥作用。今天的 SAF 成本是传统燃料的两倍多，但随着产量的增加，随着进一步的创新和规模效率的提高，成本将下降。设施将扩大规模，技术将成熟，绿色电力等投入将变得更便宜。然而，没有“灵丹妙药”。没有单一的原料或生产途径在每个地区都是可行的，也不会产生足够的 SAF 来满足所有需求。即使成本下降，SAF 几乎肯定会比化石燃料的生产成本更高，尽管碳价格上涨可能会在 2030 年代实现均价。一些利益相关者建议照常营业，等待技术奇迹出现，但气候变化已经在进行中。希望不是策略。为了规模化生产并使 SAF 在经济上可行和规模化生产，需要取得一些进展：必须克服技术挑战；需要建立一个支持性的监管框架来刺激企业和私人客户的需求；必须实施为过渡提供资金的创新解决方案。 CST 联盟正在讨论如何迎接这些挑战并帮助航空赢得保持增长的权利。这份由联盟成员贡献的报告描述了原料的可用性和可持续性、生产能力和技术成熟度，并量化了最有希望的 SAF 生产途径的预期成本。因此，它为利益相关者（包括行业决策者）提供了一个事实基础，帮助他们构建更可持续的未来。 明天的清洁天空：可持续航空燃料作为实现净零排放的途径航空7发电介绍如《巴黎协定》所述，将差距缩小到 1.5 度，需要每个行业快速脱碳。交通运输，占能源相关二氧化碳总量的近四分之一2排放，5远远落后于气候目标。即使在对跨部门脱碳有严格的指导方针和指标以及各种多式联运选择的欧盟内部，整个行业也完全偏离了与巴黎一致的气候目标。数字 1运输部门是脱碳名单上的下一个在其他行业成功开始脱碳后，注意力正在转向航空、航运、卡车运输1401201008060402001990200020102020203020402050一世。根据德国温室气体排放量推算的 2017-2019 年数据资料来源：欧洲交通与环境联合会；改编自 EEA，近似于 2016 年欧盟温室气体清单；成员国向 UNFCCC 报告的运输与环境（1990-2015 年数据）和 EEA 的欧盟温室气体近似清单（2016 年数据）各行各业都在加大减排力度。随着公众压力的增加，交通领域的重点正在转向更难消减的领域，包括长途卡车、航运，尤其是航空。高盛 2019 年的分析6证实了航空排放提出了特殊的挑战。例如，该行业的平均碳减排成本是发电或农业成本的五倍以上。此外，航空业是一个全球性的行业，来自世界各地的航空公司跨越国界展开竞争。由于其固有的全球性，本地化和非标准化的监管方案导致市场扭曲，而不是平稳运营所需的“公平竞争环境”。此外，机队更新周期缓慢，商用飞机的使用年限为 25 年或更长时间。减少该行业的温室气体排放量尤为重要，因为航空业的增长速度可能快于其他运输方式。尽管在大流行期间航空旅行急剧下降，但与 COVID 之前的水平相比，到 2050 年对飞机燃料的需求可能会增加 50% 以上。7减少 95% 的目标浪费建筑物 农业行业交通运输未能实现欧盟气候目标与 95% 减排目标轨迹相比，按行业划分的欧盟温室气体排放指数一世(1990 明