民用航空運輸業(yè)低碳化發(fā)展戰(zhàn)略研究

吳光輝，馬靜華，劉倩，于敬磊，王煜，熊華文，張志雄，苗強

（1. 中國商用飛機有限責任公司，上海 200126；2. 中國商飛北京民用飛機技術(shù)研究中心，北京 102211；3. 中國民航科學技術(shù)研究院，北京 102211）

一、前言

全球變暖形勢趨于嚴峻，促使更多國家將碳達峰、碳中和（“雙碳”）上升為國家戰(zhàn)略目標。降低碳排放并最終實現(xiàn)碳中和，成為全球關(guān)注和踐行的重要議題。航空運輸是經(jīng)濟社會活動中速度最快、通達及時效性最強的運輸方式，具有行業(yè)體量大、跨境 / 跨政策體系的運營特征，對國內(nèi)和國際經(jīng)貿(mào)發(fā)展起到難以替代的支持作用。

航空器直接向?qū)α鲗禹敳?、平流層底部排放氣體和顆粒物，影響大氣層的結(jié)構(gòu)，改變大氣層的溫室氣體濃度，引發(fā)形成凝結(jié)尾流，增加卷云云量；相比其他交通方式而言對氣候的影響更為直接，使得航空運輸業(yè)“雙碳”目標的實現(xiàn)過程必然呈現(xiàn)復雜性和多邊性。2019年，世界民航運輸業(yè)的碳排放量為9.2×108t，占全球CO2排放總量的2.4%、交通領域碳排放量的11%[1]。未來20 年，全球航空旅客周轉(zhuǎn)量將以年均3.9%的速度增長，而中國相應增速為5.6%[2]。按照現(xiàn)有的發(fā)展趨勢，如不及時加以控制，到2050 年全球?qū)⒂?5%的碳排放量來自民航運輸業(yè)，因而航空碳減排壓力極大。

我國已正式提出“雙碳”戰(zhàn)略目標。民用航空（民航）運輸業(yè)的碳排放量與航空運輸量、航空燃油類型、空中交通結(jié)構(gòu)等因素相關(guān)。在行業(yè)運輸周轉(zhuǎn)量、機隊規(guī)模均持續(xù)增長的情況下，民航碳排放總量勢必隨之增長；探索和完善各種節(jié)能減排措施，支持實現(xiàn)航空碳中和的既定目標極具挑戰(zhàn)。

我國是全球民航運輸業(yè)第二大碳排放國，而機隊整體機齡短、基線高，在能效提升方面的鎖定成本較高，短期潛力有限，面臨國內(nèi)和國際雙重碳減排壓力，積極探索低碳技術(shù)與發(fā)展路徑迫在眉睫。針對于此，本文辨識民航運輸業(yè)低碳化發(fā)展需求，梳理現(xiàn)狀和問題，提出發(fā)展目標、基本思路、重點任務，以期為我國民航運輸業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供啟示和參考。

二、國際民航運輸業(yè)低碳化發(fā)展形勢

在全球碳減排、綠色航空發(fā)展的背景下，民航運輸業(yè)碳減排成為行業(yè)共識。歐洲、美國、國際民航組織（ICAO）、國際航空運輸協(xié)會（IATA）等國家 / 地區(qū)和國際組織發(fā)布了航空碳減排規(guī)劃，組織開展一系列技術(shù)創(chuàng)新研究，為新一代綠色飛機研制、民航運營體系升級等做好準備[3]。2017 年，ICAO 審議通過《飛機二氧化碳排放》，這是ICAO的191 個締約國同意簽署的第1 個全球性政府間協(xié)定。2019年，歐洲航空安全局頒發(fā)了CS-CO2規(guī)章；2022 年，美國聯(lián)邦航空局（FAA）頒發(fā)了FAR-38部；2023 年，中國民用航空局頒發(fā)了CCAR-34-R1，規(guī)定了對飛機CO2排放的要求。這表明，碳減排成為國際主流民用航空適航體系中的強制性標準。

（一）歐洲航空碳減排規(guī)劃及路徑

歐盟委員會提出《歐洲綠色協(xié)議》（2019 年），目標是到2050年歐洲成為全球首個碳中和地區(qū)。歐盟提出“可持續(xù)歐洲投資計劃”，在歐盟長期預算中將至少25%的經(jīng)費用于氣候行動。《航空凈零排放2050路線圖》（2021年）提出具體措施：改進飛機 / 發(fā)動機技術(shù)（減少碳排放37%），使用可持續(xù)航空燃料（減少碳排放34%），實施經(jīng)濟鼓勵措施（減少碳排放8%），提升空管和飛機運營效率（減少碳排放6%）[4]。

在推進碳減排的過程中，歐盟委員會提出了“Fit for 55”法規(guī)與政策提案（2021年），建議歐盟溫室氣體凈排放量在2030 年減少55%、在2050 年實現(xiàn)碳中和。與航空運輸相關(guān)的內(nèi)容有：修訂歐盟排放交易系統(tǒng)、航空排放規(guī)則；逐漸取消航空免費碳排放配額，與ICAO 的國際航空碳抵消和減排計劃（CORSIA）趨同；降低歐盟內(nèi)部可持續(xù)航空燃油的最低稅率，鼓勵使用可持續(xù)航空燃油，激勵航空公司使用燃油效率更高、污染水平更低的飛機；要求航空燃油供應商在歐盟的機場內(nèi)更高比例供應可持續(xù)航空燃油[5]。

（二）美國航空碳減排規(guī)劃及措施

美國出臺了一系列航空規(guī)劃與計劃，如“國家航空研究與發(fā)展政策”“美國航空航天局航空技術(shù)路線圖”“FAA 美國持續(xù)降低能源、排放和噪聲計劃”“美國航空航天局新航空地平線計劃”“美國新一代航空運輸系統(tǒng)計劃”等，全面支持綠色航空發(fā)展（見圖1）。其中的重點舉措包括：研發(fā)更節(jié)能的新型飛機和發(fā)動機技術(shù)，引入效率更高的新型航空器，優(yōu)化航跡以降低燃油消耗和尾跡的影響，推動能源行業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)航空燃料等。

圖1 美國綠色航空相關(guān)研究計劃

（三）國際組織碳減排規(guī)劃及路徑

ICAO提出的CORSIA計劃（2016年）是第一個全球性的行業(yè)碳減排市場機制。CORSIA計劃分階段推進：2021—2023年為試驗期（自愿參與），2024—2026 年為第一階段（自愿參與），2027—2035 年為第二階段（國際航空運輸噸千米收入（RTK）超過0.5%或累計全球國際航空運輸RTK 占比超過90%的國家強制參與）。也要注意到，該機制規(guī)定的碳減排方案對快速發(fā)展的中國民航極為不利，可能直接影響中國航空公司的國際競爭力[6]。

IATA 從行業(yè)需求角度出發(fā)，分別在2009 年、2013年、2020年發(fā)布《2050飛機技術(shù)發(fā)展路線圖》，提出了技術(shù)升級（含更節(jié)能的飛機、可持續(xù)替代燃料）、高效的飛行運營、改進的空域與機場基礎設施、積極的經(jīng)濟措施等方面的內(nèi)容；建議行業(yè)、政府、監(jiān)管機構(gòu)采用，明確了技術(shù)方面的減排優(yōu)勢[7]。IATA通過一項決議（2021年），要求成員航空公司承諾到2050 年實現(xiàn)凈零碳排放，以滿足《巴黎協(xié)定》中將全球升溫控制在1.5 ℃以內(nèi)的關(guān)鍵目標[8]。

世界航空運輸行動小組發(fā)布了全球民航應對氣候變化的《Waypoint 2050》（2020年），詳細制定了短期、中期、長期環(huán)境目標，研判了未來新能源技術(shù)應用和新能源飛機發(fā)展態(tài)勢[9]。相關(guān)環(huán)境目標得到了IATA董事會、協(xié)會年度大會的支持，即到2050年全球民航CO2排放量比2005年減少50%，在此基礎上再過10年達到凈零碳排放。

三、我國民航運輸業(yè)碳排放現(xiàn)狀和問題

（一）我國民航運輸業(yè)低碳化發(fā)展需求

“雙碳”戰(zhàn)略目標的提出，體現(xiàn)了我國努力遏制全球氣候變化的愿景和決心?！疤寂欧胚_峰后穩(wěn)中有降”已列入國家2035年遠景目標，諸多行業(yè)的綠色低碳化發(fā)展成為時代潮流。民航碳排放的結(jié)構(gòu)性特征明顯，航空公司（飛機）是民航主要的碳排放源。例如，按照周轉(zhuǎn)量法進行碳排放測算，2020年我國民航CO2排放總量約為8.22×107t，其中直接碳排放量（飛機和機場使用化石燃料燃燒所產(chǎn)生）占比為97%，間接碳排放量（使用地面電力所產(chǎn)生）占比為3%。飛機飛行航段中的航空煤油燃燒是民航能源消耗的主體，因而解決航空運輸業(yè)碳排放的切入點在于減少航空燃油相關(guān)的碳排放。

隨著民航運輸業(yè)的快速發(fā)展，能源消耗與溫室氣體排放總量也將快速增加，應對氣候變化工作面臨的形勢更為嚴峻。我國是ICAO 一類理事國，我國民航也需要積極參與ICAO 減排事務，嚴格落實國家節(jié)能減排要求，將綠色低碳發(fā)展貫穿到行業(yè)發(fā)展的全過程。《關(guān)于“十四五”期間深化民航改革工作的意見》（2021 年）要求，從空域優(yōu)化與改革、政府資源調(diào)配、法律法規(guī)建設、新技術(shù)應用、綠色民航機制等方面出發(fā)，促進綠色轉(zhuǎn)型。《“十四五”民用航空發(fā)展規(guī)劃》（2021 年）提出，堅持以“雙碳”戰(zhàn)略目標為引領，從技術(shù)、運行、市場機制等方面統(tǒng)籌推進行業(yè)綠色發(fā)展?！丁笆奈濉泵窈骄G色發(fā)展專項規(guī)劃》（2022 年）要求，大力推進行業(yè)脫碳，應用綠色低碳技術(shù)，提升運營管理能效，強化空管支撐保障，建立基于市場的民航減排機制。相關(guān)政策為民航運輸業(yè)低碳化發(fā)展明確了目標導向[10]。

（二）我國民航運輸業(yè)碳排放發(fā)展現(xiàn)狀

目前，很多發(fā)達國家的民航已實現(xiàn)碳達峰，多為正常發(fā)展情況下的自然達峰。我國民航重視綠色發(fā)展和低碳轉(zhuǎn)型，以技術(shù)和產(chǎn)品升級的方式使民航單位碳排放呈下降趨勢（見圖2），但因行業(yè)發(fā)展增速較快而使排放總量仍處于上升階段。

圖2 我國民航總運輸周轉(zhuǎn)量及噸千米排放情況

過去數(shù)十年，我國民航運輸業(yè)快速發(fā)展，航空運輸周轉(zhuǎn)量、旅客運輸量從1980 年的4.29×108t·km、3.43×106人次分別增長至2019 年的1.293×1011t·km、6.6×108t·km人次[11]；民航碳排放也從1980年的1.07×106t提高至2019年的1.161×108t（增長約108倍），占全球民航總碳排放量的27.9%?？梢钥闯觯窈教寂欧帕颗c行業(yè)發(fā)展呈正相關(guān)性，且二者增速趨同。考慮到我國民航運輸業(yè)仍處于快速發(fā)展階段，加之碳排放基數(shù)大，現(xiàn)有的常規(guī)舉措不足以支持實現(xiàn)2030年碳達峰目標；尤其是2013年以來，民航單位噸千米碳排放量進入了平臺期，表明減排潛力越來越小，而需付出的減排成本將越來越高。

我國民航運輸?shù)膰嵡滋寂欧帕砍尸F(xiàn)穩(wěn)步下降趨勢，從1980年的2.493 kg/(t·km)下降至2019年的0.898 kg/(t·km)，合計降幅為64%（見圖2）。受新型冠狀病毒感染（COVID-19）疫情的影響，2020 年民航運輸總周轉(zhuǎn)量相比2019年大幅下跌39%，但機隊規(guī)模仍在增長（截至2020年年末為3903架）。雖然總碳排放量隨著總周轉(zhuǎn)量的下挫有顯著回調(diào)，但民航排放油耗上升至0.995 /(t·km)，較2019 年水平高11%，這是由2020年國際航班量下降、飛機平均航段里程縮短導致的[12]。

（三）我國民航運輸業(yè)碳排放面臨的問題

1. 行業(yè)快速發(fā)展與碳減排要求嚴苛之間的矛盾

盡管行業(yè)短期內(nèi)受COVID-19 疫情影響較大，但中長期來看全球仍將保持年均4%以上的增長速度。我國民航運輸業(yè)仍處于快速增長期，成為全球恢復最快的航空市場?！笆奈濉睍r期，國內(nèi)國際雙循環(huán)新發(fā)展格局的構(gòu)建、《區(qū)域全面經(jīng)濟伙伴關(guān)系協(xié)定》等國際合作的開展，都將拓展我國民航運輸業(yè)的國際發(fā)展空間并提升國際影響力。根據(jù)行業(yè)規(guī)劃，2025年我國民航旅客運輸量將達到9.3×108人次（復合增長率為5.9%），人均乘機率將提升到0.67；相應的民航機場保障航班起降將超過1.7×107架次，導致面臨的減排壓力進一步增大[13]。

目前，我國航空公司機隊的平均機齡約為7年，其中客機的平均機齡約為6年；相比發(fā)達國家的機隊已有較高的飛機燃油效率，但碳減排水平的基線較高、碳排放強度的下降空間較小?，F(xiàn)有的碳減排措施，如新型節(jié)油飛機 / 發(fā)動機、飛機利用率及載運率提高、高效清潔的地面設備、航空運輸系統(tǒng)優(yōu)化等措施，成本高昂而碳減排收益不明顯，難以起到?jīng)Q定性的碳減排作用。

我國正在從單一領域民航大國向綜合性民航強國邁進，未來機隊規(guī)模、機場數(shù)量都將快速增長，面臨的各類資源環(huán)境瓶頸問題也將更加突出：民航可用空域資源供給的增幅有限，航路 / 航線結(jié)構(gòu)不盡合理，燃料供應對外依存度較高。因此，以綠色低碳為導向的高質(zhì)量發(fā)展是民航運輸業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的內(nèi)在要求，有助于拓展發(fā)展空間、提升全球市場競爭能力。在“雙碳”目標提出后，我國民航綠色低碳發(fā)展上升到新的戰(zhàn)略高度，平衡好發(fā)展與綠色關(guān)系迫在眉睫，不可避免地帶來嚴峻的行業(yè)調(diào)整壓力。

2. 產(chǎn)業(yè)基礎不強與碳減排進度緊迫之間的矛盾

在激烈的國際市場競爭中，我國民航運輸業(yè)盈利能力相對較弱，而CORSIA市場機制、“Fit for 55”政策提案、可持續(xù)航空燃料價格依然較高等情況，都進一步增加了盈利難度。我國民航運輸業(yè)的薄利現(xiàn)狀與額外的碳減排成本耦合，構(gòu)成了行業(yè)發(fā)展的直接挑戰(zhàn)。

從碳達峰到碳中和，美國經(jīng)歷了約43年，歐洲經(jīng)歷了約71 年，而我國僅有30 年。相比航空產(chǎn)業(yè)鏈成熟的發(fā)達國家，我國民航運輸業(yè)碳減排周期短、壓力大。我國民航產(chǎn)業(yè)仍處于發(fā)展初期，自主創(chuàng)新能力薄弱，飛機、空管設施 / 設備、航材等較多來自國外供應商，不利于航空運輸業(yè)各主體開展節(jié)能技術(shù)改造。此外，民航運輸業(yè)的整體運營效能有待提升，空中繞飛、地面滑行時間過長等現(xiàn)象仍然突出。要用10 年左右的時間實現(xiàn)碳達峰、再用30年左右的時間實現(xiàn)碳中和，需要徹底解決制約民航運輸業(yè)發(fā)展的資源瓶頸問題，相應任務異常艱巨。

3. 飛機高效脫碳技術(shù)與可持續(xù)能源產(chǎn)業(yè)尚不成熟之間的矛盾

推動民航減碳發(fā)展，最有效的方式是實現(xiàn)航空器設計，尤其是飛機動力、能源形式的變革性技術(shù)突破，最終實現(xiàn)凈零排放?？陀^來看，航空產(chǎn)品系統(tǒng)復雜、安全性可靠性要求高、驗證周期長、技術(shù)門檻高，民機主制造商在“革命性”機型研發(fā)方面必然保持謹慎態(tài)度。當前，我國民航的低碳、零碳、負碳技術(shù)發(fā)展遠不夠成熟，各類技術(shù)系統(tǒng)集成難、環(huán)節(jié)構(gòu)成復雜、應用成本昂貴。根據(jù)我國飛機主制造商的發(fā)展規(guī)劃，電動化、氫能源的應用仍有諸多技術(shù)障礙，全電飛機、氫能飛機等將在2045年甚至2050年才能投入商用。

在全球主要航空公司的零碳戰(zhàn)略中，成效直接且實施快速的選項是可持續(xù)航空燃料，但受到生產(chǎn)成本、原材料供應能力的制約。我國雖有國產(chǎn)可持續(xù)航空燃料產(chǎn)品獲批及試飛應用，但整體上沒有形成航空低碳能源產(chǎn)業(yè)鏈，原材料生產(chǎn)、煉化、儲運、商業(yè)飛行等方面存在短板；如果僅是簡單延續(xù)當前的政策、投資、碳減排等目標，已有的低碳和零碳技術(shù)難以支撐實現(xiàn)民航運輸業(yè)“雙碳”目標。因此，加強政策引導和機制建設，激發(fā)利益關(guān)聯(lián)方的積極性，擴大可持續(xù)航空燃料研發(fā)與試點應用的支持力度及部署范圍，培育并協(xié)調(diào)推進全產(chǎn)業(yè)鏈建設等，成為亟待開展的工作。也需超前謀劃全電飛機、氫能飛機等綠色能源航空器的發(fā)展，推動國產(chǎn)飛機制造商、航材供應商在此方向上的研發(fā)突破。

4. 其他交通方式低碳化發(fā)展將加大民航運輸業(yè)的碳減排壓力

國際能源署預測，從全球范圍來看，航空排放在交通行業(yè)排放中的占比將逐漸提高。在我國，雖然當前民航飛機的碳排放在全部碳排放中的占比很低（2020年約為1%），但隨著鐵路電氣化比例不斷提高、電動汽車規(guī)模化應用、“公轉(zhuǎn)鐵”“公轉(zhuǎn)水”等交通運輸結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化，民航碳排放在整個交通碳排放中的占比將進一步提高，因而民航綠色低碳發(fā)展受到更多關(guān)注[14]。民航行業(yè)對我國交通運輸業(yè)整體達峰的影響不大，但在交通運輸業(yè)的深度減排過程中理應做出更大貢獻。當然，也應認識到不同交通方式所處發(fā)展階段、技術(shù)條件、基礎能力的差異性，應將民航“雙碳”目標與整個交通運輸行業(yè)“雙碳”進程有機結(jié)合，科學制定并強化交通行業(yè)“雙碳”時間表、路線圖，把握好節(jié)奏并平衡好力度。

四、我國民航運輸業(yè)低碳化發(fā)展目標、基本思路和重點舉措

（一）我國民航運輸業(yè)低碳化發(fā)展目標

航空運輸?shù)吞蓟l(fā)展是未來航空技術(shù)發(fā)展、民航企業(yè)“走出去”的必然選擇，也是適應航空運輸業(yè)變革升級的時代要求?！丁笆奈濉泵窈骄G色發(fā)展專項規(guī)劃》提出，2025年我國民航業(yè)綠色轉(zhuǎn)型取得階段性成果，減污降碳協(xié)同增效初步顯現(xiàn)，行業(yè)碳排放強度持續(xù)下降，低碳能源消費占比不斷提升。到2035 年，綠色低碳循環(huán)發(fā)展體系趨于完善，航空運輸實現(xiàn)碳中性增長，機場碳排放逐步進入峰值平臺期。

以上述規(guī)劃目標為基礎，綜合研判航空市場增長與低碳技術(shù)發(fā)展趨勢，提出我國民航運輸業(yè)低碳化發(fā)展的整體目標：2035—2040年，民航運輸業(yè)碳排放進入平臺期，實現(xiàn)碳達峰；2060年，民航運輸業(yè)力爭實現(xiàn)碳中和。屆時，我國將形成民航綠色低碳發(fā)展格局，實現(xiàn)民航運輸清潔化、高效化、智慧化變革，建成與民航強國相適應的低碳民航運輸體系。航空領域分階段排放特征，在航空產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品、運營、能源應用方面的減碳任務與目標如圖3所示。

圖3 民航運輸業(yè)碳減排發(fā)展階段預測

（二）我國民航運輸業(yè)低碳化發(fā)展思路

航空運輸業(yè)低碳化發(fā)展的核心理念是，在充分保障飛行安全和服務質(zhì)量的前提下，積極推進航空產(chǎn)業(yè)的低碳技術(shù)創(chuàng)新，以“節(jié)能、減排、降噪”為核心要素。落實低碳發(fā)展任務，需要民機全產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)品全生命周期的協(xié)同配合，需要全行業(yè)的共同意識、共同研究、共同設計、共同實施。針對民航運輸業(yè)碳減排發(fā)展，國際民航相關(guān)組織和多國政府已有規(guī)劃、舉措和路徑；以此為基礎，結(jié)合我國民航運輸業(yè)發(fā)展實際，提出民航運輸業(yè)低碳化發(fā)展思路。

一是在國家層面，統(tǒng)籌“雙碳”戰(zhàn)略目標、航空運輸業(yè)碳排放約束，制定民用航空低碳化發(fā)展的頂層規(guī)劃，合理增加財政專項對航空運輸業(yè)低碳化發(fā)展的支持力度。建議設立以企業(yè)為主體的專門責任機構(gòu)，結(jié)合國家民用飛機產(chǎn)品發(fā)展戰(zhàn)略、未來20～30 年國產(chǎn)民機發(fā)展目標，論證提出我國未來民機技術(shù)重大基礎研究計劃；支持系統(tǒng)性、針對性地開展航空低碳化技術(shù)體系研究，涵蓋先進方案設計、安全適航、綠色制造、高效運營、綠色回收等重要環(huán)節(jié)，形成目標明確、層次明晰、邏輯清晰的體系性指引。財政稅收政策在航空運輸業(yè)低碳發(fā)展中具有引導性作用，已體現(xiàn)在發(fā)達國家的碳稅政策、歐盟的碳交易體系中。我國可統(tǒng)籌制定面向全產(chǎn)業(yè)鏈的航空減排經(jīng)濟政策，適時發(fā)布相關(guān)的財政補貼、稅費減免政策。面向全產(chǎn)業(yè)鏈，以航空制造和運營企業(yè)、科研院所、高校為主體，支持建設開放型實驗室、工程中心，聚焦民航低碳、零碳、負碳等先進技術(shù)開展研發(fā)、驗證和應用，

二是在主制造商層面，積極探索產(chǎn)品創(chuàng)新方向，推動能源技術(shù)和減排技術(shù)的進步與應用。綠色環(huán)保是未來民機產(chǎn)品的發(fā)展目標，具有更高的燃油效率、更低的噪聲、更少的污染排放等顯著特征。全球民航運輸業(yè)正在從提高燃油效率以減少碳排放的漸進式改革，轉(zhuǎn)向發(fā)展新型低碳推進技術(shù)和新燃料的革命性方向。主制造商應積極與政府、管理局、航空公司、供應商密切合作，分類開展綠色航空器頂層需求及指標體系、技術(shù)攻關(guān)路徑、新材料與制造、安全運營、適航發(fā)展、產(chǎn)業(yè)配套等研究；通過綜合預估與權(quán)衡分析，明確產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)展目標，制定未來綠色能源航空器的發(fā)展規(guī)劃，提出兼顧可實現(xiàn)性和未來發(fā)展目標的行動路線圖；適度超前布局中長期的總體進度與關(guān)鍵技術(shù)，組織實施具有前瞻性、戰(zhàn)略性的重大科研項目，開展支撐翼、翼身融合等新布局飛機方案，電動、混合動力、氫能等新能源飛機技術(shù)研發(fā)，適時啟動核動力飛機的可行性論證；加強航空運輸與航空制造的協(xié)同創(chuàng)新，重點突破高性能發(fā)動機、航空運營效率提升等方面的關(guān)鍵技術(shù)，攻克未來航空低碳化發(fā)展的瓶頸環(huán)節(jié)。

三是優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，加快可持續(xù)航空燃料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展與應用。開展可持續(xù)航空燃料的技術(shù)研發(fā)、原料收集、生產(chǎn)適航、民航示范應用，把握航空運輸市場的調(diào)整主動權(quán)。推動重大科技創(chuàng)新和工程示范，實施可持續(xù)航空燃料示范工程；加強國際合作，建立可持續(xù)航空燃料戰(zhàn)略聯(lián)盟，參與或主導國際標準制定，精準提升國際引領力。建立低碳綠色航油供應鏈，形成“生產(chǎn) - 運輸 - 加注”全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展合力。推進光伏、地熱等新能源的機場應用，開展近零碳機場建設。開展氫能源等清潔能源的民航領域示范應用，適度超前部署戰(zhàn)略性技術(shù)，逐步推動電動、氫能等新能源動力飛機的研制與試用。應關(guān)注航空低碳能源應用相關(guān)的基礎設施（如可持續(xù)航空燃料、氫、電等能源的配套存儲、運輸和供應）建設保障問題，促進能源供應商、民機制造商、航空公司、機場等方面的協(xié)調(diào)發(fā)展。

四是以能效提升、智慧民航、市場機制等作為航空公司運營的脫碳路徑。發(fā)展智慧民航，促進航空公司低碳運營，以能源高效化利用為目標，推動行業(yè)數(shù)字化、智能化、智慧化轉(zhuǎn)型升級，提升航班運行控制、網(wǎng)絡規(guī)劃、航空器管理等能力。推進空中交通服務、流量管理、空域管理智慧化，建立智慧節(jié)油管理系統(tǒng)，提高民航運行碳排放管理的科學性和精準性，提升航線 / 航班管理水平。引導航空公司持續(xù)優(yōu)化航線網(wǎng)絡布局、機隊結(jié)構(gòu)，科學規(guī)劃國內(nèi)外航線網(wǎng)絡體系，提升民航運輸業(yè)的整體運行能效。采取市場化減排等手段，建立民航低碳管理機制；強化民航相關(guān)企業(yè)的減排責任，積極參與國際、國內(nèi)碳交易市場，顯著提升綠色競爭能力。

（三）我國民航運輸業(yè)低碳化發(fā)展的重點舉措

一般認為，常規(guī)減排技術(shù)或替代技術(shù)難以實現(xiàn)深度減排，實現(xiàn)長期的深度脫碳或碳中和目標，關(guān)鍵在于突破性技術(shù)支撐。IATA、ICAO 等提出的民航減排支柱性措施，如飛機技術(shù)進步、空管與機場的管理減排措施、碳市場措施、可持續(xù)航空燃料等，在技術(shù)成熟程度上存在較大的差異性。綜合看來，空管與機場的管理減排措施、運行效率提升措施的技術(shù)相對成熟，但減排潛力較?。惶嵘w機運營效率是近期最可行的手段，飛機與動力系統(tǒng)變革、可持續(xù)航空燃料技術(shù)將在行業(yè)深度脫碳方面發(fā)揮關(guān)鍵性作用，而標準體系、市場調(diào)控等措施可發(fā)揮輔助性作用（見圖4）。

圖4 民航運輸業(yè)低碳化發(fā)展舉措

五、我國民航運輸業(yè)低碳化發(fā)展建議

（一）研發(fā)低碳商用飛機產(chǎn)品

在國產(chǎn)支線飛機、窄體干線飛機陸續(xù)進入商業(yè)運營后，應及時明確下一代低碳化民用飛機研發(fā)任務方向，開展和深化未來產(chǎn)品的預先研究，為支持我國航空低碳化技術(shù)跨越式發(fā)展提供根本性解決方案。① 對于支線飛機，近期應用可持續(xù)航空燃料以快速降低碳排放量；中期（2035年）采用現(xiàn)有或新研小型發(fā)動機作為主發(fā)動機并應用油電混合動力能源，創(chuàng)新使用層流大展弦比支撐翼、T 型尾翼、發(fā)動機尾吊或翼吊等總體氣動布局；遠期（2050 年）開發(fā)氫燃料電池 / 氫燃料渦輪推進系統(tǒng)。② 對于窄體干線飛機（單通道），近期應用可持續(xù)航空燃料以快速降低碳排放量；中期（2035年）應用混合電推進動力形式，提高機載用電比例；遠期（2050年）應用氫渦輪發(fā)動機為動力形式。③ 對于寬體飛機，著重關(guān)注遠程航線的碳減排，近期應用可持續(xù)航空燃料以快速降低碳排放量；遠期（2050年）應用氫動力方案，同步推進核動力方案的技術(shù)探索。

（二）推進可持續(xù)航空燃料產(chǎn)業(yè)化

明確可持續(xù)航空燃料應用的政策目標，發(fā)揮引導性作用，形成可持續(xù)航空燃料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的良好環(huán)境。推進國產(chǎn)飛機型號的可持續(xù)航空燃料裝機應用、示范航線運行，100%摻混比率的可持續(xù)航空燃料地面及飛行試驗，開展可行性與安全性評估，建立相關(guān)標準及適航認證流程。擴大可持續(xù)航空燃料的應用規(guī)模，為使用可持續(xù)航空燃料的航空公司、生產(chǎn)商、供應商提供合理水平的補貼，促成穩(wěn)定的可持續(xù)航空燃料承購協(xié)議，積極加入可持續(xù)航空燃料使用者小組、可持續(xù)生物材料圓桌會議等機制。提升可持續(xù)航空燃料的產(chǎn)能，按照合理水平在燃料生產(chǎn)和供應基礎設施的建設期給予貸款優(yōu)惠、在運行期給予財政補貼，提高對相關(guān)技術(shù)開發(fā)項目的支持力度。

（三）提升民航運營系統(tǒng)效率

適時優(yōu)化機隊結(jié)構(gòu)，引入低能耗、低排放飛機。開展飛機節(jié)能技術(shù)改造，應用輕質(zhì)化機載設備、電子飛行包以降低飛機運行載重。加強地面電源對飛機APU 的應用替代，持續(xù)提升飛機燃油效率。科學規(guī)劃和布局航空公司智慧中樞，增強航班運行控制、網(wǎng)絡規(guī)劃、航空器管理方面的能力。加快航空產(chǎn)品、航空公司、機場全面協(xié)同的數(shù)字化轉(zhuǎn)型進程，提升機場智能化航班保障水平與空管服務效率。加強智慧航空公司、智慧空管、智慧機場等的試點和示范。

利益沖突聲明

本文作者在此聲明彼此之間不存在任何利益沖突或財務沖突。

Received date:March 24, 2023;Revised date:September 4, 2023

Corresponding author:Ma Jinghua is a senior engineer from COMAC Beijing Aircraft Technology Research Institute. Her major research field is civil aircraft product development strategy. E-mail: majinghua@comac.cc

Funding project:Chinese Academy of Engineering project “Research on the ‘Dual Carbon’ Development Strategy of Aviation Manufacturing”(2022-HYZD-03)