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可持续航空燃料(SAF):助力全球航空业脱碳,向净零排放目标迈进!

来源:航化网发表时间:2025-06-12 18:42:00浏览量:234

在全球低碳转型的浪潮下,航空业的碳减排已成为不可忽视的重要议题。随着全球对环境保护意识的增强,航空业作为全球温室气体排放的重要来源之一,正面临着前所未有的减排压力。在这一背景下,可持续航空燃料(Sustainable Aviation Fuel,简称 SAF)应运而生,成为航空业绿色转型的关键一环。

一、可持续航空燃料的技术原理与减排机制

可持续航空燃料(SustainableAviation Fuel,简称 SAF),是指不依赖于传统化石原料(如原油、天然气等)生产的航空燃料,通常由可再生资源或废弃物制成, 包括废弃食用油脂(地沟油)、农业和林业残余物、城市有机固体废弃物以及藻类 等生物质原料。与传统航空燃料相比,SAF的独特之处在于其全生命周期碳减排效应。其核心优势是其与现有航空基础设施的兼容性——无需对飞机发动机或机场加油系统进行改造即可直接使用,或与传统航油以不同比例混合使用。这一特性使 其成为航空业短期内实现碳减排的最现实选择。根据国际民航组织(ICAO)的评估,SAF最高可实现85%的二氧化碳减排,而其他减排手段(如机型优化)的降碳幅度不超过30%,预计SAF将为航空业2050 年净零排放目标贡献超过60%的碳减排量。

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1.在技术上,SAF的生产工艺路线多样且不断发展。 

目前主流技术有HEFA(加氢处理脂类和脂肪酸且)、费托合成、醇喷合成、电 转液合成。其中,HEFA最具商业可行性,利用废弃油脂转化航空燃料,与生物 柴油产业链重合;费托合成利用生物质气化产生的合成气制燃料,原料广泛;醇 喷合成正处商业化前期,转化乙醇为航空燃料;电转液合成潜力大,用可再生能源电力转化水和二氧化碳为燃料,欧盟有计划,要求在2030年后,逐步提升此 技术生产的SAF比例。

 2.在产业链架构中,SAF(可持续航空燃料)产业细分为三大核心环节:上游 原料供应、中游生产制造以及下游航空应用。 

具体而言,上游环节聚焦于原料的采集,其主要来源涵盖了废弃油脂与农林废弃 物等可再生资源;中游则由传统石化企业、生物合成企业以及新能源企业共同构成,专注于SAF的生产加工;至于下游,则涵盖了民用与军用航空两大领域,即SAF的最终应用方——航空公司。

 二、全球 SAF市场发展现状与竞争格局 

全球可持续航空燃料市场正处于快速上升期,尽管目前整体规模仍相对有限,但增长势头迅猛。 根据国际航空运输协会(IATA)的统计数据显示,2023年全球可持续航空燃料(SAF)产量突破6亿升,相当于约50万吨,这一数字是2022年 3 亿升(25万吨)的两倍。进入2024年,SAF产量更是跃升至18.75 亿升,约150万吨。截至目前,全球范围内已有约69家机场实现了SAF 供应,同时至少43家航空公司承诺到2030年将使用约1300万吨SAF。 预计2030年前将有约140个生产SAF的可再生燃料项目投入运营。 若所有项目均能按计划顺利投产,到2030年,可再生燃料的总产量有望达到5100万吨。

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2024-2030 全球可持续航空燃料(SAF)总产量预测(万吨)

国际航空运输协会(IATA)预计,到2025年,全球对可持续航空燃料(SAF)的需求量将达到600万吨,而到2030年这一数字将跃升至2000万吨。到2050 年,SAF预计将贡献航空业65%以上的减排量,与此同时,其需求量将达到 35,800 万吨。

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2025-2050 年全球可持续航空燃料(SAF)需求量预测(万吨)

1.从区域分布看,欧美国家在SAF产业发展上处于领先地位。 

美国通过《航空气候行动计划》与《SAF挑战路线图》,计划2030年国内SAF 年产量达30亿加仑(约900万吨),2050年增至350亿加仑(约1.05亿吨),满足航空业100%需求。欧盟则通过ReFuelEU航空法规,强制规定SAF掺混 比例逐年提升:2025年2%,2030年6%,2050年高达70%,并加大先进技 术SAF比例。预计2025年欧盟SAF需求量达130万吨,2030年280万吨, 2050 年3150万吨。

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中国SAF产业虽起步晚但发展迅速,2023年,市场规模约2.22亿元,预计2028 年爆发性增长。目前已有6家企业采用HEFA工艺投产SAF,其中三家通过民 航局适航认证,年产能合计35万吨。鉴于SAF在全生命周期的优异减排效果, 中国民航局已将SAF视为中长期民航节能减排、推动绿色发展的关键途径。 

其实,早在2023年3月,中国民航局就专门成立了“双碳”工作领导小组,全面统筹并部署民航领域的“双碳”工作。值得一提的是,海新能科作为国内首家 获批的地方国有企业,其成就标志着中国在SAF商业化应用方面取得了重要突 破。

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2.从企业竞争格局看,全球 SAF市场参与者出现多元化特征。 

全球SAF市场参与者分为三类:传统石化巨头(中石化、道达尔能源)、生物 能源企业(海新能科、嘉澳环保)及新能源公司。新能源公司凭借电转液等技术 和认证积极布局。例如,中石化与道达尔合作年产23万吨SAF项目,河南君恒实业计划2025年底达80万吨年产能,鹏鹞环保、嘉澳环保等企业计划升级生产SAF并获国际认证。 

认证体系为SAF市场竞争关键,包括中国民航局适航认证、ISCCCORSIA认证 (满足国际航空碳计划)和ISCCEU认证(符合欧盟标准)。截至2025年初,中国3家企业获民航局认证,12家获ISCC/RSBCORSIA认证,12家获ISCCEU 认证,早期获资质企业占先发优势。 

三、行业发展面临的挑战与瓶颈 

尽管可持续航空燃料产业前景广阔,但在快速扩张的过程中仍面临多重挑战,这 些障碍涉及经济可行性、原料供应、技术成熟度和基础设施等多个维度。 

1.成本竞争力不足是目前制约SAF市场扩张的首要瓶颈。 

SAF 未广泛应用的核心问题是其能量密度低于传统喷气燃料,导致飞行距离大幅 缩短,需携带更多SAF进行长途飞行。此外,SAF成本高昂,价格是传统燃料的2至4倍,市场竞争力弱。生产规模小、技术不成熟、原料成本高是主要原 因。欧洲政策进一步推高了SAF成本,中国虽设定2025年消费2万吨SAF的 目标,但相较于全国航油消费量,这一目标还是显保守,另一方面也反应了在成 本上的制约。 

2.原料供应稳定性是SAF产业面临的另一重大挑战。 

目前,全球SAF产量无法满足商业航空公司日需求。为达2050年净零排放目标,IATA估算需建3000至6500座可再生燃料厂,年投资约1280亿美元。但投资者对新一代燃料生产商持观望态度,期待政策信号。 中国年潜在SAF原料丰富,如340万吨废弃食用油脂和上亿吨农林废弃物,但因收集系统不足、原料分散且质量不一,有效供应远低于理论值。废弃食用油多被非法用于饲料或重回食品链,仅部分被生物柴油企业回收。原料竞争加剧,多用途性推高价格。欧盟对原料可持续性严要求,如禁用粮食作物和部分植物油, 虽避免粮食竞争和ILUC问题,却限制原料来源。随着SAF产能扩张,原料供应 缺口或扩大,建立高效、可持续供应链成产业发展关键。 

3.技术路线的不确定性也给 SAF产业投资带来风险。 

目前,HEFA技术成熟但原料供应受限;费托合成技术原料广但投资高;醇喷合成与电转液技术减排潜力大却未完全商业化。技术路径分化使企业面临抉择:投资成熟但原料受限的技术,或押注前景好但风险高的新兴技术。欧盟政策导向增 加不确定性,要求2030年后提升电转液等先进技术SAF比例,挑战传统生物质路线投资者。中国企业主要聚焦HEFA路线,对前沿技术研发投入不足,或影响长期竞争力。

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SAF 原料在成品油中的成本

4.认证与标准体系的复杂性构成了SAF市场准入的重要壁垒。 

不同国家和地区对 SAF 设置了差异化的认证要求,如中国民航局适航认证、 ISCC CORSIA 认证等。这些认证不仅程序繁琐耗时长久,而且标准各异,增加了企业市场开拓的难度和成本。

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ASTM 批准的技术路线的成熟度和掺混比

以中国为利,截至 2025 年初,仅有3 家企业获得民航局适航认证,这意味着 绝大多数 SAF产品无法在国内航空市场销售。认证壁垒也导致市场分割,例如 获得ISCC-EU 认证的企业可进入欧盟市场,但未获认证者即使产品品质相当也难以参与竞争。 随着各国 SAF 政策不断调整认证要求可能进一步趋严,企业需要持续投入以适应这些变化。 

5.基础设施不足是制约 SAF 规模化应用的现实障碍。 

与传统航油比,SAF的产、储、运、加体系还不完善。全球仅约69家机场常规供应SAF,远不足航空公司所需。中国SAF试点初启,仅北京大兴、成都双流 等少数机场能加注。基础设施匮乏推高SAF成本,陷入供需循环难题:需求不足则企业投资基础设施意愿低,反之亦然。同时,SAF与传统航油混合比例、储存稳定性等技术标准也待完善,这些“软基础”同样缺失。 

四、政策驱动与各国 SAF发展战略 

政策支持是可持续航空燃料市场规模持续扩大的关键催化剂,全球主要经济体纷纷推出有针对性的政策框架和激励措施,以促进SAF产业发展。 

这些政策工具大致可分为三类:强制性掺混指令、财政补贴与税收优惠、以及研发支持与产业链培育。不同国家根据自身国情采取了差异化政策路径,共同推动 全球 SAF 产业从示范阶段向规模化商业应用过渡。 

中国SAF政策体系展现出从宏观至具体实施的渐进发展态势。

2021年10月, 国务院《2030年前碳达峰行动方案》首提国家层面推进SAF替代传统燃油。次 年1月,中国民航局《"十四五"民航绿色发展专项规划》设定SAF量化目标: 2025 年消费量超2万吨,“十四五”期间累计达5万吨。2023至2024年间, 政策细化实施:2023年10月,《绿色航空制造业发展纲要》提出2025年SAF 在国产民机示范应用;2024年9月,国家发改委与民航局启动SAF应用试点, 国航、东航、南航等12个航班加注SAF,分两阶段实施,逐步扩大参与范围。 

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欧盟则采取激进强制性政策。2023年10月通过的ReFuelEU航空法规作为“Fit for 55”计划关键部分,要求航空燃料供应商自2025年起确保SAF最低份额递增至2050年70%,并严格限制原料来源,鼓励可持续原料,禁用粮食作物和部分植物油。欧盟通过“创新基金”和“地平线欧洲”计划资助SAF研发,并提供税收优惠。 

美国依赖财政激励与市场机制推动SAF。2021年《航空气候行动计划》提出2050 年净零排放目标,推广SAF。2022年《SAF挑战路线图》设定2030年30亿 加仑、2050年350亿加仑产量目标。美国环保署通过可再生燃料标准监管SAF, 《通胀削减法案》提供每加仑最高1.75美元税收抵免,降低生产成本,增强市 场竞争力。 

其他主要经济体推出SAF政策。 

英国2022年7月发布“航空零排放战略”,计划3年内注资1.65亿英镑支持 SAF 工厂,要求2025年起商用航班使用SAF,目标2030年占10%,2050年 超75%。 

澳大利亚2023年8月发布路线图,拨款3000万澳元促进本土SAF生产,计划利用农业废弃物年产50亿升SAF,满足60%需求。 

加拿大通过C-SAF设计路线图,目标2030年SAF占10%,年产量达10亿升。 

日本近年促进本土SAF生产,科斯莫公司计划2030年提产10倍,但高成本与 近零排放问题是挑战。 

值得注意的是,国际民航组织(ICAO)制定的"国际航空碳抵消和减排计"(CORSIA) 正在形成全球性政策框架。该计划目前有 126个成员国参与,2024-2026年先 在成员国内部实行碳税和罚款机制2027 年将扩展至成员国与非成员国之间的 航线。这一机制将SAF掺混政策从区域性举措转变为全球性趋势,为 SAF 创 造了稳定的国际市场需求。

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五、小结

随着科技的不断革新与飞跃,全球在可持续航空燃料领域的探索正展现出前所未有的活力与希望。从原料的多元化拓展到生产工艺的不断优化,每一步进展都在为降低生产成本、提升产能铺设坚实的道路,使得这一绿色能源日益具备与传统燃料竞争的市场优势。 未来,可持续航空燃料的广泛应用无疑将激发更多航空企业的积极参与,助力全球航空业脱碳,向净零排放目标迈进!

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关键词: 可持续航空燃料 SAF

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