企业竞争图谱：2024年可持续性航空燃料（SAF） 头豹词条报告系列

马天奇·头豹分析师 版权有问题？点此投诉 2024-08-16未经平台授权，禁止转载 行业：制造业/石油加工、炼焦和核燃料加工业/生物质燃料加工服务/客运 关键词：航空燃料可持续性航空航天 产业链分析 可持续性航空燃料（SAF…暂无评级报告 上游分析中游分析下游分析 SIZE数据 摘要AF（可持续航空燃料）是指不使用原油或天然气等化石原料生产的航空燃料。作为航空业实现可持续飞行的重要技术，SAF对能源转型至关重要。现已有多种生产工艺和原料，如食用油、植物油及农业残留物。与化石燃料相比，纯净的SAF可减少高达80%的碳排放（虽然燃烧SAF与燃烧化石煤油产生的CO₂量相同，但使用SAF形成了CO₂循环：用于生产的生物残留物，例如用过的食用油之前已从大气中提取CO₂。因此，燃烧SAF时，只会排放出与初始原料之前从大气中移除的相同量的CO₂）。SAF利用可再生生物材料生产，具有较大的环境优势。可持续性航空燃料（SAF）行业特征包括：1.ICAO（国际民航组织）确定未来几十年内运用SAF减排战略；2.行业聚焦HEFA、FT/G+FT、AtJ和PtL四大路线；3.成本较高、认证繁琐、供应链体系不完善是行业发展三大问题。2019年—2023年，可持续性航空燃料（SAF）行业市场规模由0亿元增长至2.22亿元。预计2024年—2028年，可持续性航空燃料（SAF）行业市场规模由2.89亿元增长至703.73亿元，期间年复合增长率295.10%。 行业定义[1] SAF（可持续航空燃料）是指不使用原油或天然气等化石原料生产的航空燃料。作为航空业实现可持续飞行的重要技术，SAF对能源转型至关重要。现已有多种生产工艺和原料，如食用油、植物油及农业残留物。与化石燃料相比，纯净的SAF可减少高达80%的碳排放（虽然燃烧SAF与燃烧化石煤油产生的CO₂量相同，但使用SAF形成了CO₂循环：用于生产的生物残留物，例如用过的食用油之前已从大气中提取CO₂。因此，燃烧SAF时，只 会排放出与初始原料之前从大气中移除的相同量的CO₂）。SAF利用可再生生物材料生产，具有较大的环境优势。 [1]1：https://www.luftha…2：https://eag.aero/z…3：德国汉莎航空集团、升… 行业分类[2] SAF可以分为生物航煤和可持续航空合成燃料两种主要类型。目前SAF主要用可再生的生物材料（如食用油、植物油和农业残留物）作为原料生产。当前的国际航空法规只允许在航空燃料（通常是航空煤油）中混入最高50%的SAF。被ASTM标准认定的SAF生产技术路线一共有11条，其中包括ASTM D7566认定的技术路线8条及ASTM D1655认定的技术路线3条。 可持续性航空燃料（SAF）行业基于技术路线的分类（1/2）：ASTM D7566认定（8条） 行业特征[3] 可持续性航空燃料（SAF）行业特征包括：1.ICAO（国际民航组织）确定未来几十年内运用SAF减排战略；2.行业聚焦HEFA、FT/G+FT、AtJ和PtL四大路线；3.成本较高、认证繁琐、供应链体系不完善是行业发展三大问题。 1趋势：ICAO（国际民航组织）确定未来几十年内运用SAF减排战略 航空业通过多种措施减少碳排放，包括开发提高能效的新飞机技术、使用电力和氢能驱动的新机型、提升运营和基础设施效率以及采用可持续航空燃料（SAF）。对于无法完全消除的碳排放，还可通过碳抵消计划及碳捕获、利用与封存（CCUS）来实现。与传统航煤相比，SAF可在全生命周期内减少50%至90%的二氧化碳排放，因此是减排的重要举措。2016年，国际民航组织（ICAO）在第39届大会上通过了国际航空碳抵消和减排计划（CORSIA），这是首个全球性行业减排市场机制，目标是在2050年实现净零排放，当年 的二氧化碳排放量需减少18亿吨。预计65%的减排将通过使用SAF实现，13%通过新技术（如氢），3%通过效率提升，11%通过CCUS，8%通过碳抵消。截至2022年7月，ICAO的193个成员国中，已有133个国家（包括中国）自愿提交国家行动计划，覆盖全球98.2%的航运业务量。CORSIA在2021—2023年为试点阶段；2024—2026年为第一阶段，可自愿参加；2027—2035年为第二阶段，国际航空运输吨公里收入（RTK）超过0.5%或累计全球国际航空运输RTK占比超过90%的国家将强制参与。ICAO计划在最理想情况下，从2040年开始用SAF全面取代传统航空燃料（2050年之前实现氢能飞机的可能性极低）。 2技术：行业聚焦HEFA、FT/G+FT、AtJ和PtL四大路线 SAF的研发重点是燃料性能、可操作性和兼容性，主要分为生物航煤和合成航煤两大方向。生物航煤以糖类、油料作物、餐厨废油和农林废弃物为原料，合成航煤则以二氧化碳和绿氢为原料。目前被认为具有较大发展前景的路线包括四种：酯类和脂肪酸类加氢工艺（HEFA）、费托合成工艺（G+FT）、醇喷合成工艺（AtJ），以及电转液工艺（PtL）。全球范围内，HEFA技术路线已成熟，绝大部分SAF生产采用该路线。中国投产和计划投产的项目也多使用该技术。G+FT和AtJ路线的项目大多处于示范和中试阶段。由于原料限制，AtJ在中国应用较少，但在美国较为普遍。PtL尚处于起步阶段。根据国际航协（IATA）预测，未来五年内约80%的SAF生产将来自HEFA技术路线。 3挑战：成本较高、认证繁琐、供应链体系不完善是行业发展三大问题 1.成本与认证：美国材料与试验协会（ASTM）D4054是评估新型航空燃料和添加剂的核心标准。整个测试由航空原始设备制造商（OEM）主导，评估过程严格且反复迭代。目前，SAF认证需要3至5年时间和超过500万美元的成本，全流程费用高达1,000至1,500万美元，并消耗大量燃料样品，对新兴燃料供应商构成沉重负担。2020年1月，ASTM D4054快速认证附件得到批准，但通过该附件认证的SAF最大混合比例被限制在10%以下。尽管认证流程有简化空间，但随着技术进步，对SAF性能的要求将更加严格。在航空公司的运营成本中，航油成本约占1/3，而现有生物残留物生产的SAF市场价格是化石煤油的3至5倍，下一代SAF价格高达化石煤油的10倍，对其普及设立了阻碍（取决于航空公司是否愿意为为SAF支付绿色溢价）。2.供应链体系：目前全球SAF供不应求。中国内地虽有多家生产生物柴油的企业具备转产SAF的能力（可以通过改变截取馏分温度或进一步裂化等方式），但尚未有实际规模化生产（农村供应链等不完整）。 发展历程[4] SAF的发展历程可以分为三个阶段：1990-2015年是技术发展期，国际社会通过多项气候协定推动低碳航空燃料的研究与应用，中国石油、中国石化等公司开始合作研究并验证SAF的可行性。2016-2020年是标准制定期，国际航空碳抵消和减排计划（CORSIA）的实施推动了SAF行业标准的制定，多家企业和航空公司开始认证和使用SAF。2021年至今是市场拓展期，国际民航组织（ICAO）为了给从2027年起全面强制适用CORSIA做准备，部分国家通过将强制SAF的混掺比例纳入减排机制，推动行业逐步形成规模经济。 技术发掘期1990~2015 20世纪90年代，《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》相继达成。ICAO主导下的国际航空碳减排工作全面拉开帷幕。 2008年，维珍航空首次使用生物喷气燃料进行试飞。 2009年，ICAO召开第一次航空与代用燃料会议，对常规喷气机燃料、现成喷气机混合燃料和现成喷气机纯净燃料进行了区分和定义，并制定了航空代用燃料全球框架（GFAAF）。 2011年，中国国航、中国石油、波音公司和霍尼韦尔UOP公司共同合作，在北京首都国际机场实施中国首次航空可持续生物燃料验证飞行。 2013年，ICAO第38届大会通过决议，鼓励开发和部署可持续替代燃料。2015年，联合国气候峰会达成《巴黎协定》，对2020年后应对气候变化国际机制作出安排。2011-2015年，22家航空公司执行了超过2,500次商业客运航班，其中混合了高达50%的生物喷气燃料，原料包括废食用油、麻疯树、亚麻荠和藻类。全球可持续性战略推动SAF商业化应用。 标准制定期2016~2020 2016年，奥斯陆机场开始通过公共消防栓系统定期进行可持续燃料供应。替代燃料生产商Neste和供应商 SkyNRG以及Air BP参与其中。同年美联航成为第一家将SAF引入正常业务运营的航空公司。2017年，ICA 在前期工作的基础上第一次对SAF进行了定义，并提出到2050年SAF在国际航空燃料需求份额达到50%的愿景。 2018年，ICAO理事会通过的《国际民用航空公约》附件16第Ⅳ卷将SAF的环境标准——可持续性标准——列为建议措施，敦促缔约国尽力遵守。 2019年，商业SAF航班总计超过250,000架次，超过45家航空公司获得使用SAF的经验。 2020年，两项新的SAF技术认证获得ASTM批准，将SAF 生产的核准技术途径增加到七种。ICAO将SAF嵌入CORSIA，并明确了可持续性标准的制定程序，为大量推广SAF奠定了制度基础。 市场拓展期2021~至今 2021年，CORSIA开始第一阶段的试点。在波士顿举行的第77届国际航空运输协会年度大会批准了一项决议，要求全球航空运输业到2050年实现净零碳排放。这一承诺与《巴黎协定》将全球变暖限 制在2°C以下的目标相一致。 2022年，第41届国际民航组织大会上通过了一项长期理想目标 (LTAG)，旨在到2050年实现二氧化碳净零排放。 2023年，国际民航组织CAAF/3会议商定了一个全球框架，以促进所有地区的SAF生产，到2030年，通过使用SAF，国际航空的碳排放强度将降低5%。 国际民航组织（ICAO）为了给从2027年起全面强制适用CORSIA做准备，部分国家通过将强制SAF的混掺比例纳入减排机制，推动行业逐步形成规模经济。 产业链分析 可持续性航空燃料（SAF）行业产业链上游为原材料，主要包括废弃食用油脂（俗称“地沟油”）、农业废弃物、林业废弃物、城市有机固体废弃物等；产业链中游为生产与供应，主要包括各技术路线下SAF生产商与最终渠道供应商；产业链下游为应用环节，主要为各大商业航空公司。[7] 可持续性航空燃料（SAF）行业产业链主要有以下核心研究观点：[7] HEFA、AtJ、G+F中国可开发量可观，PtL路线适合中长期发展。中国SAF生产原料包括废弃油脂、农业废弃物、林业废弃物、城市生活垃圾、工业尾气和边际土地，合计年产量潜力约10,966万吨，加之PtL和StL技术的潜力，未来原材料供应充足且可持续。 中国市场短期靠HEFA过渡，中长期PtL为主，未来规划超300万吨。中国市场短期依赖HEFA路线，其工艺技术成熟且具可持续性，但原材料有限，仅能满足航油需求的5%-10%；未来大规模应用可能转向或增加其它路线。全球方面，欧美规划产能较高，美国计划到2030年年产906万吨SAF，中国规划产能约300万吨，主要采用HEFA和HVO路线。 中国航空公司和国产大飞机企业积极运用SAF，行业法治保障不断改善。中国航空公司和国产大飞机企业积极进行SAF飞行测试，推动航空业可持续发展，近期包括国航、东航、海航、国泰、南航等多家航空公司均已参与。此外，中国SAF产业政策法规仍不完善，缺乏统一的可持续性标准和具体补贴措施，但2024年成立的首个SAF技术中心将为技术和标准提供支持。[7] 产业链上游上 生产制造端 废弃食用油脂（俗称“地沟油”）、农业废弃物、林业废弃物、城市有机固体废弃物等回收企业 上游厂商 北京奥格尼克生物技术有限公司 查看全部 产业链上游说明 HEFA、AtJ或G+F路线下：原材料供应多样化，中国可开发量可观。 废弃油脂：废弃油脂是中国当前生产生物柴油的主要原料，预计未来十年内也将是生