新形勢下我國綠色航空發(fā)展面臨的風(fēng)險分析與應(yīng)對措施建議

王尉舟， 任民輝

（1.珠海中航通用機場管理有限公司， 廣東 珠海 519090； 2.工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)發(fā)展中心， 北京 100846）

0 引言

推進(jìn)新型工業(yè)化是構(gòu)建大國競爭優(yōu)勢的迫切需要，其中智能化和新能源尤為關(guān)鍵， 而工業(yè)革命與能源革命相伴相生， 新能源革命是以新能源技術(shù)與信息技術(shù)的融合作為標(biāo)志，表現(xiàn)特點為低碳清潔化和智能高效化，一是推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化。從化石能源轉(zhuǎn)向非化石能源，大力發(fā)展太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、潮汐能、氫能，適當(dāng)發(fā)展水能、核能等；二是加速能源效率不斷提升。 通過技術(shù)升級創(chuàng)新，裝備更新?lián)Q代，以更低的能耗帶來更大產(chǎn)出。 在20 世紀(jì)90 年代，美國通用電氣公司（GE）提出了“綠色創(chuàng)想”的概念，旨在開發(fā)更加環(huán)保、可持續(xù)的航空發(fā)動機和其他航空產(chǎn)品。 然而，由于當(dāng)時的環(huán)境、技術(shù)、發(fā)展觀念等多種原因限制，未引起廣泛關(guān)注。 近年來，隨著可再生能源風(fēng)能、太陽能和傳統(tǒng)能源的頁巖氣、頁巖油、供應(yīng)一體化的大電網(wǎng)技術(shù)等具有顛覆性的新技術(shù)涌現(xiàn)， 以及世界經(jīng)濟和平發(fā)展的大環(huán)境影響， 可持續(xù)發(fā)展的理念被廣泛接受。2015 年聯(lián)合國制定《巴黎協(xié)定》，對各國節(jié)能減排有了明確要求，每個國家都有自己的減排目標(biāo)，這些目標(biāo)根據(jù)各國的國情和承擔(dān)能力來制定[1]。 同時，協(xié)定還要求各國定期進(jìn)行減排計劃的更新和報告，以確保全球氣溫升高的幅度控制在2℃之內(nèi)，這從真正意義上推動了全球航空業(yè)向低碳轉(zhuǎn)型。2020 年9 月，中國提出2030 年“碳達(dá)峰”與2060 年“碳中和”目標(biāo)，雖面臨的風(fēng)險挑戰(zhàn)巨大，但意義非凡。 預(yù)計2060 年航空客運量將達(dá)到2020 年的3.7 倍，航空的碳排放量將達(dá)到2.3 億噸[2]。 2019 年航空業(yè)的二氧化碳排放量占全球交通運輸燃料二氧化碳排放量的10.0%，占全球溫室氣體排放總量的2.1%[3]， 盡管所占比例少，然而快速發(fā)展的航空業(yè)帶動航空煤油的消耗量是每年增長約9%，航空作業(yè)在高空排放也是影響最直接的。 大力發(fā)展綠色航空，無論從技術(shù)層面、燃料層面，都將成為應(yīng)對未來氣候變化、實現(xiàn)航空產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求，是新一輪航空科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的主要方向， 也是提升航空制造業(yè)未來競爭力的戰(zhàn)略舉措， 是最終實現(xiàn)中國式現(xiàn)代化發(fā)展宏偉藍(lán)圖的重要一環(huán)。

1 背景分析

1.1 實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展對綠色航空提出最新要求

2020 年10 月， 黨的十九屆五中全會提出：“十四五”時期經(jīng)濟社會發(fā)展要以推動高質(zhì)量發(fā)展為主題。 高質(zhì)量發(fā)展是適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)的主動選擇， 是貫徹新發(fā)展理念的根本體現(xiàn)， 是適應(yīng)我國社會主要矛盾變化的必然要求，是開啟全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家新征程、實現(xiàn)第二個百年奮斗目標(biāo)的根本路徑?！笆奈濉睍r期，綠色低碳成為行業(yè)增強生存力、競爭力、發(fā)展力、持續(xù)力的重要內(nèi)容，中國民航局為深入貫徹習(xí)近平生態(tài)文明思想，全面落實黨中央國務(wù)院決策部署，2021 年12 月民航局、 發(fā)改委、交通部正式印發(fā)了《“十四五”民用航空發(fā)展規(guī)劃》，指導(dǎo)民航綠色低碳循環(huán)發(fā)展， 通過加快完善綠色民航治理體系、深入實施低碳發(fā)展戰(zhàn)略、深入開展民航污染防治、提升綠色民航科技創(chuàng)新能力等具體措施， 把實現(xiàn)綠色航空作為高質(zhì)量發(fā)展的重要指標(biāo)。近日，工信部等四部門聯(lián)合印發(fā)《綠色航空制造業(yè)發(fā)展綱要（2023-2035 年）》明確提出，要開辟電動航空新領(lǐng)域、布局氫能航空等新賽道、構(gòu)建開放融合的綠色航空產(chǎn)業(yè)體系， 給出了綠色航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展的路線圖、時間表。同時給我國綠色航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了具體要求， 綠色航空是未來實現(xiàn)航空可持續(xù)發(fā)展的前提，也是持續(xù)提升制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

1.2 我國綠色航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展具備核心優(yōu)勢

從全球能源行業(yè)來看，由于全球能源革命、能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的基本框架以及大的經(jīng)濟體的推動， 全球能源行業(yè)出現(xiàn)了一系列新的發(fā)展趨勢： 全球油氣供過于求加劇，國際油氣巨頭加速向新能源轉(zhuǎn)型，發(fā)達(dá)國家去煤減煤加速， 發(fā)展中國家開始控煤， 能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型已是大勢所趨。全球主要發(fā)達(dá)國家高度重視綠色航空發(fā)展，為搶占航空動力變革新領(lǐng)域新賽道，不斷鞏固競爭優(yōu)勢，歐美日等發(fā)達(dá)國家率先聚集資源要素，開展大量技術(shù)創(chuàng)新。在此背景下，新一輪科技革命拉開序幕，推動著新能源、新材料、新一代信息技術(shù)與航空科學(xué)技術(shù)加速融合。 新一代的技術(shù)融合，需要大量應(yīng)用場景、實驗數(shù)據(jù)來進(jìn)行數(shù)字化、智能化的演算， 用以構(gòu)建新的城市空中交通體系， 而研發(fā)eVTOL、加快可持續(xù)燃料、以及現(xiàn)有民航客機綠色改造升級則需電池、電機、傳感器、飛控系統(tǒng)等相關(guān)技術(shù)?；谖覈捌谠谛履茉雌嚠a(chǎn)業(yè)的提前布局， 現(xiàn)階段取得的發(fā)展成就十分顯著，動力電池、電機、電控領(lǐng)域已經(jīng)搭建了相對完備的產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈，自動駕駛、環(huán)境感知、決策與控制等技術(shù)也取得快速突破， 在汽車智能網(wǎng)聯(lián)化技術(shù)研究上一直處于全球領(lǐng)先地位，在新共享出行、智慧城市等新模式運營上更是有了大量的數(shù)據(jù)和應(yīng)用積累， 這些都將成為我國今后一段時期發(fā)展綠色航空的核心優(yōu)勢，也是未來趕超歐美的重要支撐。

1.3 我國綠色航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨重大機遇

自改革開放以來，我國經(jīng)濟發(fā)展較快，能源消費很長一段時間都處在野蠻式擴張， 特別是在2000—2015 年，國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及“世界工廠”產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)期間，能源消費結(jié)構(gòu)長期以煤為主。 具體來說，2009 年中國消費了22.52 億噸石油當(dāng)量， 相比美國石油消費總量21.70 億噸高出4%；中國的煤炭消費量為30.5 億噸，而美國的煤炭消費量為9.0756 億噸；從2009 年開始，中國已經(jīng)成為全球能源第一消費大國，2020 年我國成為世界第二大經(jīng)濟體，消費需求隨著經(jīng)濟體量不斷增加，并作為世界第一能源消費大國一直延續(xù)至今。黨的十八大以后，國家加大力度調(diào)整能源消費結(jié)構(gòu)，煤炭消費比重于2019 年首次降到60%以下，清潔能源和相對效率較高的石油、天然氣的比重有所增加。這一重大歷史性變化，改變了我們過去長期能源消費結(jié)構(gòu)調(diào)整困難的局面， 也是中央把調(diào)整能源結(jié)構(gòu)作為支撐我國生態(tài)文明建設(shè)主要抓手的具體成果。 由于能源消費結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化，工業(yè)、交通、建筑等重點實體經(jīng)濟部門的能源消費結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化， 我國自身的航空運輸、物流配送、城市空運、航空應(yīng)急救援等傳統(tǒng)能源消費領(lǐng)域都存在著能源替代的潛在市場， 這是下一階段綠色航空的產(chǎn)業(yè)發(fā)展的巨大動力。 當(dāng)新技術(shù)不斷發(fā)展應(yīng)用，可再生能源將進(jìn)入平價時代，對傳統(tǒng)能源的替代會越來越快，國家交通不僅是國民經(jīng)濟的命脈，還攸關(guān)著重要民生、重大公共利益，航空產(chǎn)業(yè)在未來大交通體系中的地位不可撼動，在國家大力倡導(dǎo)能源減負(fù)的歷史時期，以綠色能源為戰(zhàn)略支撐，加速推進(jìn)新型工業(yè)化，大力發(fā)展綠色航空產(chǎn)業(yè)，必將迎來重大機遇。

2 我國綠色航空發(fā)展面臨的風(fēng)險分析

2.1 綠色航空適航認(rèn)證時間長，研發(fā)產(chǎn)出跟不上市場更新

適航認(rèn)證包含的技術(shù)非常多，流程也很嚴(yán)格，包括確定認(rèn)證機構(gòu)、提交認(rèn)證申請、技術(shù)審查、環(huán)境影響評估、能效評估、運營評估、辦理適航證書、持續(xù)監(jiān)控與更新八個方面，認(rèn)證流程復(fù)雜，我國起步晚，前期技術(shù)積累少；盡管綠色航空技術(shù)在不斷進(jìn)步， 但在實際應(yīng)用中仍面臨較大的技術(shù)瓶頸和技術(shù)轉(zhuǎn)化問題，尤其在采用可再生能源充電、引入綠氫、提升航空動力電池壽命和管理效能、提高電池能量密度、開發(fā)輕型燃料電池系統(tǒng)、研制輕型液氫儲罐、重新設(shè)計飛機、航跡研究等關(guān)鍵領(lǐng)域的技術(shù)指標(biāo)，仍存在不小的差距；事實上，絕大多數(shù)國家適航標(biāo)準(zhǔn)是參照國際民航組織制定， 市場和環(huán)境的差異就決定了需要的標(biāo)準(zhǔn)不一樣，尤其像國內(nèi)這種產(chǎn)業(yè)巨大、細(xì)分領(lǐng)域眾多的大市場， 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不統(tǒng)一直接反映就是綠色航空產(chǎn)品在總體布局、零部件結(jié)構(gòu)、能源動力、航電設(shè)備、機電系統(tǒng)等方面的標(biāo)準(zhǔn)各異，往往設(shè)計一款航空器，要把重要的零部件都重新做一遍，沒有統(tǒng)籌協(xié)調(diào)難以實現(xiàn)資源共享和優(yōu)化配置。因此一款自研航空器除了適航本身要求高，技術(shù)升級難度大，還存在適航以后不符合本地市場需求，整個研發(fā)產(chǎn)出的時間很難跟上市場的形勢變化。

2.2 綠色航空未建立有效監(jiān)管，安全運行面臨考驗

交通工具的研制離不開市場需求、運行規(guī)則的牽引，綠色航空不僅要滿足環(huán)保要求，還需要符合運行規(guī)則、完成作業(yè)要求、使用戶盈利，才能實現(xiàn)商業(yè)成功。因此，有效協(xié)同確保綠色航空進(jìn)行大規(guī)模市場運行是關(guān)鍵。 適航監(jiān)管包括航空器的設(shè)計、制造、測試和使用過程，維修和改裝都在此范圍內(nèi)，尤其是飛行汽車等涉及的安全、監(jiān)管等問題將比汽車和無人機更加復(fù)雜。當(dāng)前，我國正在加速建立了一批有關(guān)綠色航空的監(jiān)管機構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)體系， 但由于種種原因，這些機構(gòu)和體系并沒有發(fā)揮出應(yīng)有的作用，導(dǎo)致現(xiàn)階段我國在綠色航空的適航管理法規(guī)上還基本屬于空白狀態(tài)， 存在著判定標(biāo)尺不一以及缺乏有效的監(jiān)管機制等問題。 例如，在航空器的排放標(biāo)準(zhǔn)方面、不同型號的飛機在適航標(biāo)準(zhǔn)方面等。監(jiān)管判定尺度不一，可能只是影響市場的部分運行， 而缺乏平臺和法規(guī)的有效監(jiān)管不僅導(dǎo)致航空器存在安全隱患， 未來市場的規(guī)?；瘧?yīng)用也會帶來巨大困難，時間一長出現(xiàn)運行事故是在所難免，僅通過過去的經(jīng)驗來進(jìn)行管理無法實現(xiàn)未來市場的大規(guī)模運行，這也將直接影響我國綠色航空的長期高質(zhì)量發(fā)展。

2.3 綠色航空發(fā)展觀念滯后，產(chǎn)業(yè)發(fā)展動力有限

過去長期以來我國經(jīng)濟發(fā)展方式較為粗放， 綠色航空在國內(nèi)宣傳力度不夠， 公眾對綠色航空的認(rèn)知度不夠高，對于綠色航空觀念在整體上都是較為滯后，主要表現(xiàn)在：一是旅客選擇綠色航空的意愿不強，沒有認(rèn)識到傳統(tǒng)航空所具有的危害和隱患， 對綠色航空帶來的深遠(yuǎn)影響了解不多； 二是企業(yè)選擇綠色可持續(xù)燃料動力不足，目前，綠色航空的能源來源和種類相對單一，主要依賴于化石燃料，而可持續(xù)能源如生物燃料、太陽能等在技術(shù)和應(yīng)用上還處于初級階段，無法大規(guī)模應(yīng)用，雖然可持續(xù)能源具有環(huán)保和可持續(xù)性的優(yōu)勢，但是成本較高，采用可持續(xù)能源可能會導(dǎo)致運營成本增加。 綠色航空產(chǎn)業(yè)鏈整合需要大量的資金投入，包括研發(fā)、試驗、認(rèn)證和推廣等方面的費用，但目前國內(nèi)航空公司在這方面的投入相對較少；三是社會對綠色航空投入不夠，缺乏產(chǎn)業(yè)配套設(shè)施支持，如綠色機場建設(shè)、綠色航空燃料的生產(chǎn)和使用等，可持續(xù)性的衡量標(biāo)準(zhǔn)尚未完全確定， 對于如何評估航空公司的可持續(xù)性以及各種能源的可持續(xù)性還沒有一套科學(xué)、規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)體系， 雖然一些可持續(xù)能源技術(shù)已經(jīng)在一些領(lǐng)域得到應(yīng)用， 但是在大規(guī)模應(yīng)用方面仍然存在技術(shù)和經(jīng)濟上的挑戰(zhàn)。

3 措施建議

3.1 強化頂層設(shè)計，凝聚行業(yè)發(fā)展力量

當(dāng)前，政府應(yīng)當(dāng)按照綠色航空發(fā)展規(guī)劃（2025-2035）明確時序目標(biāo)、布局、關(guān)鍵技術(shù)等內(nèi)容，結(jié)合實際情況，制定綠色航空發(fā)展技術(shù)路線圖， 有序引導(dǎo)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與資本投入。 立足國內(nèi)發(fā)展基礎(chǔ)和應(yīng)用需求， 借鑒自動駕駛、無人機等領(lǐng)域經(jīng)驗，加快制定綠色通用航空器的發(fā)展戰(zhàn)略文件，對標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)、空域管理、建筑設(shè)計等領(lǐng)域需要進(jìn)行的調(diào)整進(jìn)行提前研究，做好政策和管理手段儲備。綜合運用財稅、金融等政策，聚焦高功重比、長續(xù)航、低成本的動力系統(tǒng)，輕量化設(shè)計，智能駕駛等領(lǐng)域，滿足電動航空器對于安全性、航程和載荷的使用需求，重點發(fā)展電池技術(shù)以及其他國內(nèi)重大短板，鼓勵企業(yè)、高校與科研院所聯(lián)合開展技術(shù)攻關(guān)及應(yīng)用， 對不同技術(shù)方案進(jìn)行大膽嘗試，積極探索。 發(fā)揮產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、學(xué)會、協(xié)會等研究機構(gòu)作用，為政府提供地方產(chǎn)業(yè)布局和技術(shù)投資的專業(yè)意見，避免地方政府重復(fù)無效的資源投入， 支持搭建企業(yè)間合作創(chuàng)新平臺，開展技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)和國際交流合作，促進(jìn)綠色航空與鐵路、公路、水運、高空運輸?shù)葌鹘y(tǒng)運輸方式的協(xié)同發(fā)展，與地方特色產(chǎn)業(yè)的相關(guān)融合。

3.2 建立驗證平臺，積極開展試點示范

綠色航空迫切需要一種新型基礎(chǔ)架構(gòu)模式來實施適航驗證，除了對民用客機改裝實施現(xiàn)有適航條例，對于新的綠色通用航空器應(yīng)當(dāng)建立適應(yīng)新時代需要的適航驗證平臺，一般具有數(shù)字化基礎(chǔ)架構(gòu)和服務(wù)，能夠提供高級自動化功能， 建立完善的監(jiān)管體系以保證綠色航空政策的執(zhí)行效率和效果， 同時還需要建立健全的問責(zé)機制以便對未能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的部門或機構(gòu)進(jìn)行問責(zé)。 對滿足基本安全功能的綠色通用航空器， 在試點空域進(jìn)行試驗飛行，試點應(yīng)用選取有確切需求和針對性的應(yīng)用場景，如應(yīng)急救援、交通物流等，先載物后載人，在多場景中反復(fù)訓(xùn)練，積累數(shù)據(jù)和管理經(jīng)驗，達(dá)到一定安全飛行小時以后，形成一批行業(yè)制造標(biāo)準(zhǔn)及監(jiān)督管理標(biāo)準(zhǔn)， 并頒發(fā)單一場景的適航證允許進(jìn)入正式商業(yè)運營。 適時引入第三方金融、檢測機構(gòu)、行業(yè)協(xié)會/聯(lián)盟等共同參與，建立以飛行安全為主的制造運營協(xié)同，確保安全、智能、有效、綠色的發(fā)展路徑。 優(yōu)先推動試點地區(qū)周邊綠色機場的建設(shè)和改造，鼓勵使用節(jié)能設(shè)備和清潔能源，在綠色機場積極推廣可持續(xù)能源并且專門制定環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)、加強監(jiān)管等方式，確保機場建設(shè)和運營中符合環(huán)保要求，減少對周邊環(huán)境的影響。

3.3 加強宣傳教育，不斷提高公眾認(rèn)識

提高社會公眾對于綠色航空的認(rèn)識， 對于促進(jìn)綠色航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有積極作用， 因此需要加強綠色航空主題宣傳教育，并從多方面開展相關(guān)工作。 首先，政府部門可以制作生動形象的宣傳材料，如公益海報、宣傳片、手冊等，通過公共網(wǎng)絡(luò)宣傳，使公眾能夠快速了解綠色航空的概念、意義和優(yōu)勢，提高公眾對綠色航空的認(rèn)知度和接受度。 其次，建立綠色航空產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，整合產(chǎn)業(yè)鏈上下游資源，加強企業(yè)間的合作和交流，聯(lián)系企業(yè)訴求，推動舉辦綠色航空相關(guān)的專業(yè)培訓(xùn)課程， 提高企業(yè)和機構(gòu)在綠色航空領(lǐng)域的技術(shù)和管理水平， 為綠色航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供人才支持。 最后，企業(yè)可以組織綠色航空主題活動，如環(huán)保飛行演示、綠色航空展覽、主題論壇等，吸引公眾參與，增強公眾對綠色航空的認(rèn)知和興趣，并通過舉辦技術(shù)展覽、學(xué)術(shù)研討會、專業(yè)論壇等方式，向業(yè)界和公眾推廣綠色航空的技術(shù)和應(yīng)用， 展示綠色航空技術(shù)的先進(jìn)性和經(jīng)濟性，打造綠色航空的品牌形象。

4 結(jié)束語

綠色航空高質(zhì)量發(fā)展是未來我國航空業(yè)發(fā)展的重要方向，也是綠色可持續(xù)發(fā)展的重要嘗試，是推動經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要力量。在推動綠色航空發(fā)展的過程中，我們還會遇到許許多多的問題，這需要政府、企業(yè)和公眾共同努力，“遵循黨委統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，政府負(fù)責(zé)落實，企業(yè)發(fā)揮主體作用， 社會力量廣泛參與的原則”[4]， 采取有效的措施，創(chuàng)造良好的發(fā)展環(huán)境，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的雙贏。 通過發(fā)揮政府引導(dǎo)作用、 建立綠色航空適航驗證平臺、加強綠色航空主題宣傳教育等措施的實施，推動我國綠色航空產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。同時，還需要不斷加強對外合作與交流，吸收國際先進(jìn)經(jīng)驗和技術(shù)，提高我國綠色航空產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。在未來的發(fā)展中，綠色航空產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)面臨著諸多挑戰(zhàn)和機遇， 我們需要保持創(chuàng)新精神和實踐能力，不斷推動綠色航空技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，為實現(xiàn)我國航空業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和人類的美好生活做出更大的貢獻(xiàn)。