构建生物CH4到SAF的新产业生态

绿图科技有限公司构建生物CH4到SAF的新产业生态 欧盟及英国明确2025年添加2%，对应需求约120万吨 欧盟：明确从2025年添加2%SAF，2030年达6%，2050年达70%。2021年7月14日欧盟委员会提出“Fitfor55”，旨在通过一系列立法提案，帮助欧盟实现到2030年将温室气体净排放量至少减少55%（相较于1990年水平）的目标。在此框架下，2023年10月欧盟通过ReFuelEUAviation，要求从2025年起，航空燃料掺混SAF，掺混比例从2025年的2%逐步提高至2030年的6%，2040年为34%，2050年为70%。 英国：要求SAF2025年2%，2030年达10%，目标相对欧盟烈 度 更 高。2024年9月英国下议院批准了《2024年可再生运输燃料义务（可持续航空燃料）法令》草案，并在此基础上通过了SAFMandate，其中明确SAF的添加比例将从2025年1月1日起实施，2025年添加比例为2%，并将在2030年线性增加至10%，到2040年增加至22%。 参照欧盟及英国2023年航煤消耗量合计0.6亿吨，按照2%添加比例，欧盟及英国2025年SAF需求量有望达120万吨。 美国制定RFS、IRA、LCFS等多项补贴，推动SAF发展 美国虽未明确强制添加比例，但制定了RFS、IRA及LCFS等多项补贴政策，鼓励SAF行业发展，例如《通货膨胀削减法案》（IRA）40B政策明确2023-2024年SAF可获得1.25-1.75美元/加仑的掺混税收补贴，45Z政策明确从2025年到2027年，为SAF提供了每加仑0.35至1.75美元的清洁燃料生产抵免。 中国内地十四五SAF消费5万吨，香港SAF政策出台在即 中国内地：提出十四五期间SAF消费量达到5万吨，2025年SAF试点逐步增加。2022年《“十四五”民航绿色发展专项规划》发布，提出“十四五”期间SAF消费量累计达5万吨。2023年7月民航局发布《航空替代燃料可持续性要求（征求意见稿）》，2024年7月成立民航二所可持续航空燃料发展研究中心。2024年9月，我国生物航煤开启国内应用试点，分两阶段实施，第一阶段为2024年9~12月，国航、东航、南航从北京大兴、成都双流、郑州新郑、宁波栎社机场起飞的12个航班将加注SAF；按照民航局关于SAF应用试点工作第二阶段的相关部署，自2025年3月19日起，北京大兴、成都双流、郑州新郑、宁波栎社机场起飞的所有国内航班将常态化加注掺混1%的SAF混合燃料。 中国香港：2025年底前设立SAF用量目标，同时国泰航空承诺2030年10%添加水平。香港特区政府在2024年施政报告中明确提出，将在2025年底前设立从香港国际机场起飞航班的SAF用量目标，同时国泰航空承诺到2030年将SAF的使用量提升至总燃油消耗的10%水平。 全球多个国家均出台SAF掺混比例政策 国际航空运输协会提出2035年SAF产量达0.73亿吨，对应万亿级市场 需求量：根据国际航空运输协会（IATA）的数据及其目标预测，绿色航煤2025年及2030年需求将达630万吨和1835万吨，2025-2030期间的年均复合增速达23.8%；长期来看，2050年，绿色航煤预期需求量将达到3.5亿吨（4490亿升）。 价格：按照SAF约2000美元/吨价格（对应约1.46万元人民币/吨）、2035年全球SAF市场将过万亿。 供给侧：目前仅HEFA相对成熟，其余路线形成补充 SOEC-CH4:高效率电解水制绿氢，绿氢是一切合成燃料最大成本 高效率:制取1标方氢气，仅消耗1度电+0.25标方生物天然气 数据来源:依据电堆测试数据，操作温度600℃ SOEC-CH4:全新的电化学制氢方式，为SAF合成提供低成本原料气 极具竞争力的运营性支出: 显著降低资本性支出: 模块化设计，可灵活部署 零碳排放，产出物充分利用 •采用生物天然气，可实现零碳甚至负碳生产•产出物为可再生CO2和绿氢，与下游合成装置充分耦合 •无需贵重金属，BOM成本低，可规模化降本•温度低至600oC，相比传统SOEC降低100-200度，预期寿命增加 •可以通过撬装式装置满足SAF市场早期需求规模小的市场特点•可模块化扩容，理论上无规模上限 •制取1标方H2，仅需消耗1度电+1/4标方生物天然气•可利用工业余热，进一步降低电耗•全固态运行，维护成本低且简单 SOEC-CH4电堆原理及特点：降低电解水制氢电耗 SOEC-CH4理论制氢电耗0.78 kWh/Nm3H28.6 kWh/kg H2 利用正极强放热的甲烷完全氧化反应原位驱动负极的强吸热电解水反应 Net reaction:CH4+2H2OCO2+ 4H2 流程对比：SOEC-CH4 vs.传统SMR水汽重整制氢 仅65%的CH4被用于生产H2，每标方CH4产量低于2.4标方H2 H2全部来源于电解水，CH4的作用是降低电耗，并同时提供可再生CO2，对应1标方CH4消耗产生4标方H2 各种航空燃料成本对比 可持续航空燃料（SAF)主要面临高昂成本的挑战： •高昂的生产成本：合成SAF的生产成本普遍是传统航煤的10倍，即便是生产工艺相对成熟的HEFA工艺，其价格也是传统航煤的2-3倍； •HEFA受制于原料供应的限制，未来难以大规模地推广，非HEFA技术（如ATL、PTL）未来有望摆脱原料限制的问题，但仍需克服成本的问题 电堆科技的SOEC-CH4电解技术能够解决SAF成本问题： •SOEC-CH4电解技术可为CO2+H2一步法PTL技术合成SAF提供低成本的原料气（CO2+H2），能够将SAF生产成本降至每吨900-1200欧元左右，是现有合成SAF成本的1/7； SOEC-CH4耦合CO2+H2一步法合成技术制取低成本SAF流程图 每吨SAF的气电成本=4851 x (0.25*标方气价+ 1.5*度电价) +0.74*二氧化碳吨价格; SOEC-CH4耦合CO2+H2一步法合成技术制取低成本SAF小型示范 拟示范项目简介：与欧洲某科技公司开展SOEC-CH4耦合CO2+H2一步法合成技术制取低成本SAF小型示范项目 •预计时间：2025年底•项目地点：欧洲某机场•示范目的：验证电堆科技提供的SOEC-CH4电解装置制取合成原料气（CO2+H2)的成本能否大幅降低整套装置制取SAF的成本，同时验证SOEC-CH4电解装置的稳定性与可靠性 电堆科技 技术背景：中科大创业团队、技术储备深厚 •我们拥有自主研发的固体氧化物电池技术（SOC），基于此开发的不同电化学装置，可用于电解水制绿氢、绿色燃料合成气以及电解二氧化碳等，为绿氢和绿色燃料提供经济可行的方案。•已推出产品SOEC-CH4可以提供低成本的氢气或合成气，应用前景广阔。•创始人毕业于美国西北大学并于中科大任职教授，核心团队来自中科大，拥有20年以上SOC固体氧化物技术经验，目前已具备3代电池技术； 电堆科技 致力于成为全球领先电堆供应商 商业模式：专注于电堆产品的开发，支持合作伙伴开发整体系统 •电堆科技专注于电堆产品的研发和生产，与合作伙伴共同创造、共同开发BOP系统，利用创新产品，共同拓展电化学制氢、制绿色燃料的巨大市场。•支持有SAF制备能力的合作伙伴，共同承接项目。 获授权发明专利8项 正在申请专利8项(包含1项PCT) 电堆科技SOEC电堆产品技术能力 大面积单片电池制备能力 异质异构共烧结技术 •单位体积产氢量高•现有产品单电池片尺寸达13cm*13cm•目前拥有20cm*20cm单电池技术储备 •正负电极的非对称结构使电极材料选择更为灵活•降低整体系统复杂度，降低系统制氢电耗 电堆设计集成能力 电堆运行温度 •电池片材料、涂层、烧结到电堆的结构流道（从纳米、微米到厘米的跨尺度界面调控）综合设计和集成能力•电堆能效高、寿命长，同类电堆寿命测试，2014年SOFC达3140小时，2017年SOEC达1000小时 •SOEC-CH4电堆运行温度低至600℃•更低的温控可使系统能耗低、寿命长、成本更低 团队研发项目经验 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 中国科学院上海应用物理研究所 中国科学院上海应用物理研究所 科技部国家重点研发计划“氢能专项” 基于氢燃料电池的综合能源系统构建及运行关键技术研究与示范 5kW固体氧化物燃料电解池电堆的研制 千瓦级电解电池堆集成及电解研究 高温质子导体电解制氢技术 工信部稀土共性关键技术研发 国家电网 科技部863 科技部973 基于对称SOFC热电解耦的综合能源系统基础问题研究 固体氧化物燃料电池热电联供系统开发及应用示范 中低温SOFC关键材料设计及荷电传导机制 5kW级中低温平板型SOFC独立发电系统集成技术 创始人介绍 •20年以上SOC技术“材料-电池-电堆-系统”全链条研发与中试经验•“十二五”863课题完成20cm×20cm大尺寸电池、5kw SOFC电堆、5kw SOFC发电系统研发。•完成973计划课题、工信部稀土共性关键技术、中科院知识创新工程领域前沿等固体氧化物电池项目。•在Science、Nature、Energy & Environ. Sci.等期刊发表论文100余篇；申请发明专利55件（授权33件）。•直接异辛烷燃料电池研究成果入选“2005年度世界十大科技进展”。•科技部国家重点研发计划“氢能专项”首席科学家；中科院百人计划A类；上海市千人；中国科学技术大学化学与材料学院教授，曾任职中科院上硅所固体氧化物电池课题组长。•美国西北大学材料学博士，曾任美国富兰克林燃料电池公司高级研究科学家，从事电池和制造工艺开发，产品开发和产业化经验丰富。 占忠亮 电堆科技创始人首席科学家 寻找战略合作伙伴——BOP设备开发或SAF新产业生态整合 •SOEC-CH4的设计与制造 •BOP及配套设备开发•产业整合者领先一步构建SAF新生态 让世界进入电化学工厂时代！ 展位号：B15 公司总部 中国科学技术大学先进技术研究院智源楼7层 邮编：230000