人不能吃“地溝油”,但飛機可以。
臭名昭著的“地溝油”,也稱廢棄食用油,曾為公眾帶來不少對食品安全問題的擔憂,但“垃圾是被放錯了地方的資源”,對于飛機來說,地溝油恰好是可持續(xù)航空燃料(Sustainable Aviation Fuel,下稱SAF)的重要原材料。
SAF在其全生命周期平均可減少80%的二氧化碳排放。為飛機加注SAF,是航空業(yè)最好的減碳手段之一,這遠比發(fā)展中長期的電動和氫能飛機來得更直接。
要知道飛機是燒油的金屬巨物,一趟從北京到上海的單程航班耗油量就在5噸以上,洲際航線動輒幾十噸,航空業(yè)也就成了不折不扣的碳排放大戶,占全球碳排放的2%-3%。
從地溝油提煉出的SAF,已經(jīng)開始加注在民航航班上。比如2024年9月19日,國產(chǎn)大飛機C919首次加注SAF,東方航空將129名旅客從北京帶到上海;同年10月26日,吉祥航空在民營航司中首次在商業(yè)飛行中使用SAF,執(zhí)飛了上海到深圳的“碳中和”主題航班。
2024年是中國SAF應用試點的啟動之年,基于明確的“雙碳”目標,2025年試點范圍會繼續(xù)擴大。在全球范圍內(nèi),歐盟已經(jīng)提出硬性要求,到2025年1月1日開始,所有從歐洲經(jīng)濟區(qū)內(nèi)機場起飛的航班均須混合加注2%的SAF。
問題是SAF太貴了,比傳統(tǒng)航空煤油高3倍-5倍,沒有一家公司能長期承擔這樣高昂的成本。空中客車首席執(zhí)行官傅里(Guillaume Faury)接受《財經(jīng)》采訪時表示,一方面要建立一個監(jiān)管框架,鼓勵業(yè)內(nèi)多使用SAF執(zhí)行航班,一方面是加速技術(shù)創(chuàng)新,降低SAF的成本,使其更接近現(xiàn)在的航空燃料。
SAF是仍在起步的新興物種,行業(yè)對技術(shù)標準、認證范圍都有分歧,但確定的一點是:源自中國的“地溝油”,正在全球掀起一場航空業(yè)的零碳革命。
當你吃著又辣又油的四川火鍋時,一定想不到這鍋油接下來會“重獲新生”——沒錯,這些廢油被加工處理后將用作航空燃料。
至少,這在成都已成為現(xiàn)實。每天晚上,金尚環(huán)保科技有限公司雇用的收油工要在成都成百上千家餐館中收集“地溝油”。這些廢油將經(jīng)過提煉處理,去除殘留的水和雜質(zhì),變成清澈的黃色工業(yè)級油,然后出口給歐洲、美國和新加坡的客戶,由它們將油進一步加工成可持續(xù)航空燃料。
廢棄食用油是不可或缺的綠色原料。無論是一代生物柴油(酯基生物柴油)、二代生物柴油(烴基生物柴油)還是如今的SAF,廢棄食用油的供應都直接決定了生物燃料的生產(chǎn)。
中國有1260萬家餐館,對應500萬噸左右的年餐廚余油回收量,超過歐盟27國、英國以及美國的和。如果將中國所有餐廚余油全部用于生產(chǎn)SAF,以轉(zhuǎn)化率80%計算,年產(chǎn)量大約可達到400萬噸。
中國是全球“地溝油、泔水油、廢棄油”最大的出口國。海關(guān)總署數(shù)據(jù)顯示,2023年中國出口了超過200萬噸廢棄食用油,占國內(nèi)廢棄食用油生產(chǎn)的一半以上,創(chuàng)歷史新高。
當“地溝油”成為SAF的原材料,它的身價也不斷上漲,過去一年內(nèi)市場價格從每噸3000元上漲到每噸6500元,一場餐桌背后的全球綠色能源爭奪戰(zhàn)顯露端倪。
“早期對于廢棄油脂的回收和利用體系并不完善,且缺乏對可持續(xù)航空燃料的認知和需求,導致這些資源更多地被出口而非本地利用?!被裟犴f爾能源與可持續(xù)技術(shù)集團中國副總裁兼總經(jīng)理孫建能告訴《財經(jīng)》。
自2024年12月1日起,中國取消廢棄食用油13%的出口退稅。孫建能認為,這意味著更多的原料將留在國內(nèi)市場,可持續(xù)航空燃料生產(chǎn)企業(yè)可以更容易地獲取到這些原料,從而降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。
但最大的挑戰(zhàn)在于如何確保穩(wěn)定的地溝油供應。有業(yè)內(nèi)人士指出,只有部分大中型城市建立了較完善的廢棄油脂收集體系,中國每年“地溝油”的產(chǎn)量穩(wěn)定在1000萬噸,約有500萬噸去向不明,被大量“游擊隊”所把持,不能滿足眾多企業(yè)對布局SAF的興趣。
“地溝油”也完全不夠用,按照霍尼韋爾分析,當前的原料供應量僅夠滿足2030年之前的需求。按中國每年3000多萬噸的航煤消費量計算,國內(nèi)廢棄食用油總量在每年400萬噸左右,雖總量在全球前列,但遠不能覆蓋需求。
拓寬SAF的原料來源成為必須。中國科學院廣州能源研究所生物質(zhì)能生化轉(zhuǎn)化研究室主任王忠銘說,各國仍以當?shù)刭Y源作為生物柴油的主要原料,如歐洲以菜籽油為主,美國、巴西、阿根廷以大豆油為主,馬來西亞和印尼以棕櫚油為主。
需要指出的是,原料來源的不同可能導致生產(chǎn)出的SAF效果迥異。有研究指出,用甘蔗或棕櫚油等油籽生產(chǎn)出來的SAF不僅成本高于石油噴氣燃料,而且生命周期上會產(chǎn)生更多的溫室氣體排放。
新的路線也在研發(fā)中。例如以上海交通大學為代表的科研院所旨在開發(fā)一種新的催化劑,使其能夠更有效地分離和凈化廢油,以提高生物柴油轉(zhuǎn)化為SAF的潛力。
“中國在可再生能源方面的發(fā)展速度非???,除了擁有豐富的生物燃料原料來源,中國還可能在使用綠色氫、與從大氣中捕獲的二氧化碳相結(jié)合生成合成航空燃料等技術(shù)方面成為領(lǐng)先者?!笨湛褪紫沙掷m(xù)發(fā)展官朱莉(Julie Kitcher)告訴《財經(jīng)》。
朱莉說,諸多科研院所和高校在SAF的生產(chǎn)路徑研發(fā)中發(fā)揮著重要作用,如油脂加氫、醇制合成燃料、氣化+費托等技術(shù)的突破,為全球民航業(yè)減碳貢獻了中國的解決方案。
“地溝油”變成清澈透明的航油后身價倍增,但讓民航飛機“消化”地溝油,還存在不少阻礙,主要問題在于成本高。從回收到加工的全流程成本,大約是普通航空燃油的3倍。
為什么這么貴,要回到SAF的制作方法。據(jù)《財經(jīng)》了解,關(guān)于SAF航空燃料屬性的認證,國際上以ASTM(美國材料與試驗協(xié)會)航空燃料標準為主導,一共有八條生產(chǎn)技術(shù)路線獲得認證。
其中最主流的是酯類和脂肪酸加氫(Hydroprocessed Esters and Fatty Acids,下稱HEFA)工藝,通過將動植物油、廢油或者脂肪進行氫化加工,提煉成航空燃料。因較高的技術(shù)成熟度和穩(wěn)定性,HEFA是目前唯一實現(xiàn)商業(yè)化運行的成熟路線。
霍尼韋爾UOP公司是全球首批擁有SAF生產(chǎn)技術(shù)的企業(yè)之一,自2016年以來一直被用于商業(yè)化生產(chǎn)SAF,如今全球已有50多座工廠獲得了該工藝許可,預計全部投產(chǎn)時總產(chǎn)能將突破50萬桶/天。
據(jù)《財經(jīng)》了解,國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)此前是通過從霍尼韋爾購買工藝包,從而具備HEFA生產(chǎn)能力的。截至目前,霍尼韋爾向嘉澳環(huán)保、金尚環(huán)保、內(nèi)蒙古久泰三家中國企業(yè)授權(quán)了SAF相關(guān)技術(shù)?;裟犴f爾還與東華能源在2022年2月達成合作,宣布將在廣東建設(shè)年產(chǎn)100萬噸的SAF生產(chǎn)基地,這是全球已知最大的以廚余油為原料的SAF生產(chǎn)基地。
中國在HEFA技術(shù)路徑上逐步實現(xiàn)了國產(chǎn)替代。由于歐盟對中國生物柴油征收反傾銷關(guān)稅,導致生物柴油價格大幅下跌,不少廠商正考慮升級改造現(xiàn)有技術(shù),把生物柴油過渡到SAF生產(chǎn)。例如總部位于北京的三聚環(huán)保,把原本用于生產(chǎn)生物柴油的提純和脫氧技術(shù)升級優(yōu)化,使其能夠提純廢棄油脂進而生產(chǎn)SAF。
在自主研發(fā)SAF上,近年來國內(nèi)企業(yè)也在奮起直追??偛课挥谡憬瓕幉ǖ逆?zhèn)海煉化是繞不過去的名字,它隸屬于中國石油化工股份有限公司,是國內(nèi)最早開展SAF系統(tǒng)性研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè),也是首個擁有SAF生產(chǎn)裝置的廠商。
為推動SAF自主化,中國石化開發(fā)了專用催化劑和工藝,并在鎮(zhèn)海煉化建成中國首套生物航煤工業(yè)裝置,實現(xiàn)了規(guī)?;a(chǎn)。該套生產(chǎn)裝置年餐飲廢油加工能力為10萬噸,穩(wěn)定供應SAF1萬噸左右,若滿負荷運行,一年基本能消化掉一座千萬人口城市回收來的“地溝油”。
中國已經(jīng)掌握自主研發(fā)SAF的技術(shù)。2024年6月5日,加注中國石化自主研發(fā)生物航煤的國產(chǎn)大飛機C919經(jīng)過約一個多小時的飛行后,平穩(wěn)降落在山東東營機場,為后續(xù)推廣鋪平道路。
整體來看,截至2024年,中國已建成的SAF項目年產(chǎn)能達35萬噸、已宣布的規(guī)劃產(chǎn)能超353萬噸,但相比每年3000多萬噸的航空燃料消費量,生產(chǎn)規(guī)模顯然還太小。
據(jù)國信證券,中國SAF已有的35萬噸產(chǎn)能,包括鎮(zhèn)海煉化于2021年建成中國首套10萬噸/年生物航煤工業(yè)裝置,2022年正式投產(chǎn),成為空客、國航、多彩貴州等航空公司SAF供應商;君恒生物在已有20萬噸/年產(chǎn)能基礎(chǔ)上,投資31.46億元的60萬噸/年產(chǎn)能將在2025年底建成,海新能科現(xiàn)有SAF產(chǎn)能5萬噸。
新加入的制造商也越來越多。例如前述金尚環(huán)??萍加邢薰就顿Y了15億元,在西部建設(shè)了最大可持續(xù)航空燃料項目之一——生物航煤生產(chǎn)基地,建成后年產(chǎn)量將達到40萬噸,預計2025年正式投產(chǎn)。
如果將中國現(xiàn)有及規(guī)劃的第二代生物柴油產(chǎn)能進行改擴建用以制備SAF,加上目前已有的產(chǎn)能擴張,中國有望在2030年實現(xiàn)年產(chǎn)能1200萬噸,占據(jù)全球供給重要一極。
空客全球執(zhí)行副總裁、空中客車中國公司首席執(zhí)行官徐崗對《財經(jīng)》表示:“中國根據(jù)自己的資源稟賦去拓展自己的路線,并成為一種認可的國際標準,這既有利于促進中國的減碳,也有利于促進全球的減碳?!?/p>
全球航空業(yè)每年產(chǎn)生碳排放約8億噸,占全球總碳排放量的2.0%,旅客人均碳排放202千克。面對中國2030年碳達峰、2060年碳中和的宏偉目標,航空業(yè)減碳的任務迫在眉睫。
機場、航空公司絞盡腦汁減少每一克碳排放,比如減少使用一次性塑料用品、利用光伏發(fā)電等,但航空燃料才是勝負手。畢竟航空業(yè)碳排放中,約99%來自飛行活動的航油消耗。
中國航空業(yè)使用SAF的態(tài)度積極。據(jù)《財經(jīng)》不完全統(tǒng)計,國航、南航、東航、海航、川航、春秋航空都已使用SAF進行交付飛行或商業(yè)載客飛行;總部位于中國香港的國泰航空,更是定下了2030年前將SAF使用量提升至總?cè)加拖牡?0%的目標。
加注SAF和普通燃料有何不同?吉祥航空告訴《財經(jīng)》,國內(nèi)航司要使用SAF,需要在年初向中航油申報,由中航油根據(jù)產(chǎn)量進行分配。由于產(chǎn)量有限,各航司使用的額度也是有限制的,所以加注SAF目前還在試點應用階段。未來隨著供給增加,會更多在航班中使用SAF。
吉祥航空介紹,不像普通航空煤油直接通過機場的地下管道加注,SAF需要使用專門的油罐車,開到飛機下方加油。在使用方面,只要是通過驗證的SAF就和普通航空煤油沒有區(qū)別,在飛機適應性上沒有任何問題,機組乘務組人員不需要執(zhí)行專門操作。
航空公司當然是SAF大戶,或許令人意外,作為制造商的空客的使用量也排在前列。徐崗透露,在空客天津工廠,正在大量使用SAF進行飛機的交付飛行和測試飛行。2024年空客制定了民用飛機和直升機航油中使用15%混合比SAF的目標,并計劃于2030年將該目標提升到30%。
“從航空公司運營來講,航油成本是最大的成本。傳統(tǒng)航油成本占比大概在30%-40%之間,可持續(xù)航油現(xiàn)在是傳統(tǒng)航油價格的3倍-5倍,甚至更高?!眹┖娇諝夂蛐袆涌偙O(jiān)邢子恒坦言,“在短期小規(guī)模的情況下,以國泰航空為代表的航空公司要保持可持續(xù)發(fā)展能力,可能會短暫、少量地吸收如此高額的成本,但從長期來看(僅靠航空公司承擔成本)是不可持續(xù)的?!?/p>
關(guān)于如何破題,邢子恒介紹,理想狀態(tài)下,前期整個產(chǎn)業(yè)鏈上下游各環(huán)節(jié)可以共同分擔,例如政府出臺相應的補貼政策,SAF生產(chǎn)商、航空公司、貨運商、客戶等相關(guān)方也都能承擔一些成本,希望SAF產(chǎn)業(yè)能像中國的光伏發(fā)電、新能源車產(chǎn)業(yè)一樣,經(jīng)過10年或15年的政策支持,最終達到平價,甚至低于傳統(tǒng)航油的價格。
目前SAF的單次加注比例不算高,與傳統(tǒng)航油按照一定比例摻混使用,比如吉祥航空在2024年10月完成了中國民營航司首個“碳中和”主題航班,SAF的加注摻混比例為10%。
據(jù)《財經(jīng)》了解,這是由于目前ASTM規(guī)定的最終加注飛機航空煤油中SAF的含量上限為50%。有時在演示飛行而非載客飛行時,SAF的加注比例可以更高,國產(chǎn)飛機C919在2024年6月完成首次加注SAF飛行時,摻混比例為40%。
目標當然是100%?!暗?030年,所有空客民用飛機、軍用飛機和直升機都將具備以100% SAF飛行的能力,這將在航空業(yè)的脫碳旅程中發(fā)揮重要作用。”朱莉說——對于飛機制造商而言,或許未來真正的競爭不是飛機賣了多少架,而是誰制定了碳中和時代的技術(shù)標準。
1噸傳統(tǒng)的航空煤油,對應3.15噸二氧化碳;如果換成1噸SAF,大約只剩下0.6噸的碳排放,減排效果立竿見影,擴大使用是大勢所趨。
中國民航局副局長韓鈞在2024年底舉辦的第二屆民航綠色發(fā)展大會上透露,“十五五”規(guī)劃期間,民航局有三大重點,其中就包括加快SAF研發(fā)應用,建統(tǒng)一航空碳市場。
中國民航業(yè)還沒有對SAF的使用給出強制規(guī)定,《中國民航“十四五”綠色發(fā)展規(guī)劃》提出,國內(nèi)力爭2025年當年可持續(xù)航空燃料消費量達到兩萬噸以上、2025年可持續(xù)航空燃料累計消費量達到5萬噸(約占國內(nèi)航空煤油年消費量的2‰)。
歐盟委員會有硬性規(guī)定:自2022年起,所有從歐洲經(jīng)濟區(qū)內(nèi)機場起飛的航班均須混合加注1%的SAF,2025年提升至2%,2030年至5%,2050年至63%以上。
有人算過一筆“生態(tài)賬”:如果去年中國航空燃油的消費量全部用生物航空燃油替代,預計每年可以減排5500萬噸,相當于植樹近5億棵。
這筆“生態(tài)賬”看起來十分值得,但從可行性的角度算“經(jīng)濟賬”,還有不小的挑戰(zhàn)。
先從中國市場來看,近年民航的客運量增大,但票價持續(xù)走低,航空公司的運營成本越來越高,掙錢越來越難,而加注SAF的綠色溢價目前還是由航空公司自己承擔,無法直接體現(xiàn)在票價上面,這直接限制了航空公司的使用意愿。
在全球SAF領(lǐng)域,正處在關(guān)鍵市場轉(zhuǎn)折點。從2025年1月1日開始,歐盟將要求航空燃料供應商必須使用至少2%的SAF混合燃料,這相當于近100萬噸SAF的需求,是2023年全球市場的2倍,全球都面臨著SAF供應不足的困境。
一方面是SAF的需求端還未完全成長,另一方面是供應不足導致價格高企,面對“先有雞還是先有蛋”的問題。業(yè)內(nèi)普遍認為,單純依靠市場化運營難以形成規(guī)模需求,需要相關(guān)政策推動。
強制規(guī)定是一條路徑。例如新加坡就將從2026年開始對所有離境航班征收可持續(xù)燃料稅,乘客和航司將共同承擔減少碳排放的責任。
歐盟的思路類似,要求所有從歐洲經(jīng)濟區(qū)內(nèi)機場起飛的航班均須混合加注一定比例的SAF。
提供補貼是第二條路徑,用于降低SAF的成本。美國的做法是,對SAF提供稅收抵免政策,包括對SAF生產(chǎn)商的稅收抵免和對航空公司使用SAF的補貼。據(jù)最新規(guī)定,合格的可持續(xù)航空燃料(其生命周期內(nèi)的溫室氣體排放量至少減少50%)將享有每加侖1.25美元至1.75美元不等的抵免額度。
有航司人士對《財經(jīng)》表示,如果未來有更多的政策利好,將SAF價格降低到傳統(tǒng)燃油2倍左右或更低,航空公司就會非常樂意去使用。
除了價格,航空公司的另一個顧慮是:使用SAF確實減碳了,但是減碳成果尚未體現(xiàn),企業(yè)整體減碳的履約體系還沒打通。
上述人士告訴《財經(jīng)》,每年民航局對航司有碳排放的考核,地方的發(fā)改委和生環(huán)局也會要求航司上報碳排放總量,之后航司要通過全國碳市場來進行履約,抵消全年產(chǎn)生的二氧化碳排放總額。因為SAF使用還在起步,相關(guān)的履約成果還沒有被納入其中。
因此,民航局在“十五五”規(guī)劃中明確提出,要構(gòu)建全國統(tǒng)一的航空碳市場。
國際航空運輸協(xié)會也在2025年4月上線了“可持續(xù)航空燃料登記名錄(SAF Registry)”,允許航空公司、燃料生產(chǎn)商、監(jiān)管機構(gòu)和所有相關(guān)組織將記錄和核算SAF的全球交易,用于抵扣相關(guān)減排義務。
空客作為行業(yè)領(lǐng)軍者則站了出來。為破解當前中小運營商SAF采購困境,空客在2025年3月推出全球首個“記賬與認領(lǐng)”機制,允許企業(yè)購買SAF證書并認領(lǐng)減排額度,無需物理運輸燃料。這一機制對于那些采購量有限,且與供應點相距較遠的客戶而言格外有益,能提升潛在客戶獲取SAF的便捷程度。
“航空業(yè)到2050年實現(xiàn)凈零碳排放,這是一個全球的行業(yè)共識,但各國具體國情不同,減排的節(jié)奏也會存在差異,尤其是航空業(yè)減排最重要的抓手SAF問題上,在使用量、實施時間、認證標準等方面,還存在一定的分歧。”在國際航協(xié)地區(qū)副總裁(北亞區(qū))解興權(quán)博士表示。
一場由“地溝油”引發(fā)的能源革命,正在改寫全球航空業(yè)規(guī)則。當2050年零碳目標逼近,這場綠色狂飆才剛開始。