2023年可持续航空燃料研究

如何释放SAF的潜力 普华永道 本出版物是由Strategy &，普华永道的全球战略咨询业务以及普华永道行业和职能专家共同开发的。我们共同通过制定可操作的战略来实现组织转型。 在普华永道，我们的宗旨是建立对社会的信任并解决重要问题。我们是156个国家/地区的公司网络，拥有超过295,000名员工，致力于提供质量保证，咨询和税务服务。通过访问www.pwc.com了解更多信息并告诉我们对您重要的事情。 普华永道是指普华永道网络和/或其一个或多个成员公司，每个实体都是一个独立的法律实体。有关更多详细信息，请参阅www. pwc. com / structure。 联系人 Christian von Tschirschky普华永道战略与德国欧洲能源、公用事业和资源实践主管+49-175-2081-327christian. von. tschirschky @ pwc.com J ü rgen Peterseim教授推动我们的未来倡议领导，普华永道德国+49-160-92426-858 GermanyPeter Gassmann博士全球战略与领导普华永道战略与德国+49-170-2238-470 德克·尼迈尔绿色氢和替代燃料领导者，普华永道战略和德国+49-173-5123-112 Jan H. Wille博士普华永道EMEA航空航天和国防领导者普华永道战略与德国+49-170-2238-898 美国 斯科特·汤普森普华永道全球航空航天与国防领导者普华永道美国+1 413-441-2702 Hans - J ö rg Kutschera博士工业制造ESG负责人，普华永道战略与德国+49-170-2238-556汉斯-乔尔.库奇拉@ pwc. com 关于作者 Jan H. Wille博士最近,他专注于A & D行业向可持续发展转型。 德克·尼迈尔他是总部位于慕尼黑的Strategy &的清洁氢和替代燃料主管。他为能源部门和制造业的客户提供与脱碳相关的市场和商业模式、战略开发和企业转型方面的支持。 Prof. Dr. J ü rgen Peterseim他是位于柏林的普华永道的董事。他的核心专长在于公司的净零过渡战略和路线图。此外，他还是清洁氢和替代燃料的全球领导和主题专家。 安娜·波琳娜去了她为客户的可持续发展战略、组织转型和生产优化提供支持。 Florian Sch ä fer作为能源转型的一部分,他支持能源部门的客户开发新的商业模式。 Deniz Dilchert他是Strategy &总部位于法兰克福的高级合伙人。他为受监管环境中的客户提供有关运营模式开发、商业案例和投资决策以及新技术引入的建议。 对这项研究的进一步贡献是由Jonas Bruns，战略和在维也纳。 执行摘要 Sustainable Aviation Fuels (SAFs) are among the most important facilitators ofdecarbonization in the airlation industry1. However, current supply is inadiquateand huge investment will be required to address不断增长的需求和实现监管目标。具有潜在的未来到2050年，SAF的需求约为3.25亿吨，以实现净零，将需要高达10, 000亿欧元的资本支出建立SAF炼油厂。 这是一项巨大的投资，尤其是考虑到目前SAF行业仍处于不确定阶段。在与行业代表进行讨论以及对Neste和Spark电子燃料的深入采访之后，需要通过五个主要行动来消除当前的障碍。 原料的多样化减少对可用性和价格波动 金融风险的套期保值确保大量投资法规的澄清为生态系统利益相关者提供更 大的确定性 INTRODUCTION 航空目前占全球人为（人类衍生）CO的2.5％左右2排放量，如果非CO，将上升到排放量的5%左右2包括贡献者。使航空脱碳将在遏制全球温室气体（GHG）排放方面发挥重要作用。但这需要利益相关者今天在整个航空生态系统中的积极参与。 可持续航空燃料是减少航空温室气体排放的最有前途的工具之一，因此对SAF的认识和需求也在飙升。SAF是化石喷气燃料的可持续替代品，有可能将航空排放减少66％至94％。SAF源自可持续资源，可以通过各种生产工艺生产，最著名的是基于加氢处理的酯和脂肪酸（HEFA）的燃料，或新兴的动力到液体（PtL）工艺。 然而，目前苏丹武装部队的供应不足以满足预测的需求。一个例子是欧盟在应对气候变化方面有一些最严格的目标。根据ReFelEU航空计划的支持研究，从欧盟机场出发的所有航班，最早到2025年将配额为2％，到2030年将配额为6％。假设欧盟过去10年的所有当前承购协议都可以计入这一配额，那么当前的供应量就足以达到2％的目标。然而，要实现2030年的目标，需要在一半的时间内将生产能力提高两倍。为了进一步实现到2050年所有部门达到净零的目标，这些配额需要在2030年提高到15% SAF，在2050I年提高到75%。 航空脱碳将在遏制全球温室气体（GHG）排放方面发挥重要作用 那到底发生了什么？ 如今，SAF行业正在努力摆脱起步障碍。没有回报的保证，投资者处于惯性状态。没有投资，创新技术和途径只会发展至今。” Jan Wille博士，普华永道战略和德国，EMEA航空航天和国防领导人 进一步的障碍包括全球监管的不确定性和原料的稀缺性。为了在这种情况下支持SAF供应的增加，必须建立一个具有成本效益的SAF技术和价值链生态系统，并以自信的投资为基础。 我们仔细研究了市场动态如何演变；供应链中出现的障碍；各种利益相关者如何应对和克服SAF供应和采用的这些障碍；以及可能产生最佳行业生态系统的潜在商业模式。绿色航空研究的实际成本，于2022年发布。 将SAF从一个不错的必需燃料来源转变为可行的主流燃料来源将需要跨行业共同努力。这将需要考虑包括雄心勃勃的初创公司在内的新参与者；解决可负担性的现实；并为潜在投资者提供更大的确定性，即扩大供应将与需求和切实，可持续的投资回报相匹配。 采取SAF从一个好的到一个可行的主流燃料来源将需要一个一致的跨行业努力 当前SAF市场动态：供需 SAF已成为航空业的重要话题，这反映在越来越多的新闻公告中，以及已发布的承购协议的细节。截至2022年，这些公告目前占全球约400亿升SAF的总量，在过去几年中公告数量激增（见图表1）2。 产量的增加是由市场需求3推动的，以实现环境目标，例如航空业到2050年实现净零的目标，以及更严格的国际监管。目前公布的配额适用于欧洲（ReFelEU目标是到2030年在所有航班上占SAF的6％）；英国（到2030年占生产的喷气燃料的10％）；印度（到2025年占国内航空公司的1％）；和日本（到2030年占国际航班的10％）。 ReFuelEU目标还根据可再生能源指令（目前为RED III）规定了生物燃料和合成航空燃料（PtL）的混合任务。现在，欧盟议会和理事会之间的协议中提供的配额包括PtL的子配额（见图表2）。 这些任务规定为发展苏丹武装部队生产能力的投资提供了良好的确定性，因为不遵守规定与重大惩罚有关。然而，一些国家已经就配额达成一致，另一些国家则没有。这引入了与国际竞争有关的不确定性的另一个基础。 为了建立全球SAF需求的概述，我们选择了国际能源署（IEA）的净零途径作为我们分析的基础，正如我们之前的研究一样。这是目前最广泛接受的规范性跨行业情景，描述了在全球所有地区实现《巴黎协定》气候目标的途径。 要在2050年达到IEA的净零路径，需要附件3中显示的SAF配额： 所呈现的数字是基于具有相当大的不确定性的假设而建模的,因此它们仅仅提供了需求大小的指示。为了在2050年前实现IEA的净零目标，我们预计到该截止日期之前，全球SAF的年度需求约为3.25亿吨。如果消费者对更可持续的空气燃料的需求增加，这一数字可能会更高。 考虑到预计的航班数量，这种全球SAF需求可以在各地区进行划分，如图表4所示。在这里，应该注意的是，监管方面的不确定性和差异、区域生产先决条件、证书制度的存在以及消费者驱动的需求也可能对一个地区的SAF需求产生重大影响。 从各地区的预期分布来看，我们可以看到，快速增长的亚太地区和ME地区需要大量的SAF，预计到2050年需求约为2亿吨（公吨），才能达到IEA净零情景的目标。这使得该地区成为迄今为止需要最大SAF量的最重要市场。 4Presented figures are modeled based on assumptions that are subject to considerably uncertainty. These are meant to provide an indication需求的大小，而不是确切的数字 除了APAC和ME可能的监管外，绿色氢的生物基和可再生能源的良好原料可用性将为这些地区带来巨大的机会，使其从不断增长的SAF市场中受益。 考虑到有限的原料可用性和生物燃料的需求竞争，我们预计生物基和PtL基SAF的拆分将满足全球需求，如图表5所示。我们通过始终使用最便宜的SAF类型的最大可用容量以及考虑达到IEA净零情景所需的PtL配额来估算每种SAF类型随时间的份额。 潜在的假设是，生产者和承购者都在通过选择最便宜的SAF类型来优化成本。例如，当PtL变得比HEFA或高级生物质到液体（ABtL）更便宜时-预计在2040年代中期会出现这种情况- PtL的使用可能会越来越多。估计HEFA和ABtL的预期数量会相应减少。 这一发展可能是由于两个主要原因：首先，由于产量的增加和熟练程度的提高，电解槽和碳捕获厂的资本支出预计将大幅下降。其次，可再生电力生产的成本，特别是在成本最高的地区运营时，预计将以10 - 20欧元/ MWh的价格低于中欧的70 - 90欧元/ MWh。这凸显了拥有优良可再生电力资源的国家在PtL生产中的竞争优势。 为了应对这一发展，HEFA和ABtL生产商可能不得不降低价格，将产量转移到其他行业（例如海运或化学品），或逐步增强其生物基生产设施，以保持竞争力并充分利用其现有能力。 迄今为止，实现充足的苏丹武装部队供应一直是一个挑战，预计至少在短期内仍将是一个问题。我们估计，到2030年，将需要100到200个SAF生产基地，以满足IEA的净零路径所规定的全球需求水平。到2050年，这一数字将增加到440到940个生产基地。SAF生产商的相应资本支出将以10亿欧元的价格稳定(累计，不打折)。为了满足预测的需求水平，SAF生产商将需要进行大量投资以增加供应-特别是考虑到根据IATA最近的出版物，目前只有11个SAF生产基地全面运营。 在生物基和PtL SAF的情况下，新兴的即使从长远来看，生产基地也将大大小于今天的矿物油精炼厂。" J ü rgen Peterseim教授,推动我们的未来倡议，普华永道德国 The number of production sites needed to meet the demand of course directly depends on the averageproduction size of these plants (see Exhibit 6). 无论现有的炼油厂是转换为SAF生产基地，还是建造新的绿地工厂，所需的原料都无法以足够的浓度供应每年数百万吨SAF产量的大规模工厂。 由于未来原料价格的不确定性，以及围绕废物原料以及氢气和CO的可用性2，目前只能推测将大量原料运输到中央大规模生产地点将在多大程度上更有利可图，或者更分散的SAF生产是否会在原料来源附近发展。 EXHIBIT 7分别结合最大和最小平均生产场地规模考虑需求时，所需生产场地数量（见图表6）（单位：百万吨） 为了达到所需的生产地点的数