可持续航空燃料(SAF)和氢燃料的对比分析
航空业碳排放现状与目标
航空业碳排放占全球总量的3%,政策制定者目标是在2050年实现碳排放强度大幅降低。主要脱碳途径包括可持续航空燃料(SAF)、氢气和电气化,其中SAF和氢燃料是主要研究对象。
可持续航空燃料(SAF)分析
- 原料可用性:当前主要依赖脂肪、油和油脂(FOG),预计仅满足2030年需求。未来将转向乙醇制航空燃料(ETJ)和生物质制液体燃料(BTL),原料更丰富,对土地需求更低。
- 碳排放强度:SAF的碳排放强度取决于生产路线和原料,ETJ路线(如巴西甘蔗)C.I.约为24克CO2e/MJ,而玉米ETJ路线C.I.约为78克CO2e/MJ。ILUC是影响CORSIA默认排放值的重要因素。
- 基础设施再利用:SAF可利用现有炼油厂和配送网络,改造周期短,经济性高。霍尼韦尔UOP Ecofining™技术已授权32次,在6家工厂运行。
- 对比氢气的结构价格优势:SAF生产成本有望随着规模扩大而下降,且航空旅行需求非弹性特征使其价格变动对需求影响较小。
氢燃料分析
- 能力优势:氢气燃烧无CO2排放,比能量高,但需液态储存,体积能量密度低,需携带约4倍体积的燃料。
- 体积能量密度障碍:液氢能量密度仅为航空燃料的1/4,需额外冷却和储存设备,增加飞机质量。
- 支持基础设施:氢气生产成本中电力占比约50%,可再生氢成本受电力价格影响大。电解槽技术中PEM成本下降速度快,预计2025年市场份额超过ALK。
- 碳排放强度:氢气C.I.范围5.1~18克CO2e/MJ,但运输和储存需大量能源,初期C.I.可能高于SAF。
市场发展路标
- 政策与激励:欧盟和美国已制定政策推动SAF发展,预计2030年SAF占比5%,2030年代中期占比20%。
- 示范与商业化:SAF商业化示范始于2008年,氢燃料飞机预计2035年推出,2060~2075年实现大规模应用。
- 基础设施投资:氢气基础设施需大量可再生电力支持,预计2030年电解槽容量仅满足25%航空燃料需求。
霍尼韦尔观点与行动
霍尼韦尔认为SAF是全球航空业脱碳的优秀选择,其UOP Ecofining™技术已实现商业化。公司正推动发动机使用SAF,预计未来5~10年可使产品温室气体排放减少60%~80%。
对可持续发展的承诺
航空业承诺到2050年将温室气体排放量减少一半,霍尼韦尔致力于通过创新解决方案助力行业实现脱碳目标,并宣布到2035年实现碳中和。