2025-07-11
交通领域的减排技术近年来呈现多元化发展态势,涵盖电动化、氢能应用、生物燃料、智能交通系统等多个方向。其中,可持续航空燃料(Sustainable Aviation Fuel, SAF)作为航空业深度脱碳的核心解决方案,正通过技术突破与产业协同加速商业化进程。这种以废弃油脂、农林废弃物、甚至二氧化碳为原料的新型燃料,不仅能直接替代传统航空煤油,更通过全生命周期的碳循环重构了航空能源体系。
SAF 的生产技术路径主要分为生物基和合成燃料两大类。生物基 SAF 以废弃油脂(如餐饮废油、动物脂肪)和非粮生物质为原料,通过加氢处理(HEFA)、费托合成(FT)等工艺转化为烃类燃料。例如,华东师范大学团队开发的颠覆性技术,利用废弃油脂通过创新反应路径生产 SAF,其能源消耗比传统 HEFA 技术降低 30% 以上,收率显著提升,且产品芳烃含量更高,可完全替代石油基航油。中国石油石化院的 “劣质油脂生产生物航煤成套技术” 则通过工艺流程优化,使生物航煤收率进一步提高,并完成 10 万吨 / 年项目工艺设计包,具备工业化应用基础。
合成燃料(e-SAF)则代表了 SAF 的未来方向。这类燃料以可再生电力电解水制氢,结合碳捕集技术获取的二氧化碳,通过费托合成等工艺生成合成煤油。欧洲 INERATEC 公司的电燃料项目采用模块化生产单元,利用工业园区的废弃二氧化碳和副产氢气,每年可生产 2500 吨 e-SAF,其 “井到轮” 碳排放较传统燃料降低 90%。这种技术不仅突破了原料限制,更通过碳闭环实现了真正的零排放。
SAF 的环境效益显著。与传统航空煤油相比,其全生命周期碳排放可减少 80% 以上,颗粒物排放降低 90%,硫氧化物接近零排放。实际应用中,阿联酋航空已完成全球首次 100% SAF 商业航班试飞,验证了其与现有发动机和燃料系统的兼容性。中国民航局也启动 SAF 试点,国航、东航等航司的 12 个航班已加注 SAF,推动行业减排实践。
然而,SAF 的规模化推广仍面临多重挑战。原料供应方面,全球每年可收集的废弃油脂仅能满足当前航空燃料需求的 1% 左右,需拓展农林废弃物、微藻等新来源。生产成本上,目前 SAF 价格约为传统航油的 3-5 倍,尽管华东师大技术将成本降低 30%,但商业化仍需政策补贴和技术迭代支持。基础设施方面,全球 SAF 产能集中在欧美,亚洲地区生产设施和加注网络亟待完善。
为破解这些瓶颈,政策与产业协同成为关键。欧盟通过ReFuelEU 航空法规,要求 2030 年 SAF 掺混比例达 1.2%,并逐步提升至 2050 年的 70%,为市场提供明确导向。中国则通过《国家重点推广的低碳技术目录》将 SAF 全产业链技术纳入重点推广范围,推动制备、储运、加注等环节的一体化发展。企业层面,上海机场集团与华东师大合作建设千吨级中试装置,探索 “地沟油 - 航油” 闭环模式;波音、空客等制造商承诺 2030 年前实现飞机 100% 兼容 SAF,从技术端消除应用障碍。
未来,SAF 的发展将呈现两大趋势:一是原料多元化,从废弃油脂向木质纤维素、工业废气甚至海水提取的二氧化碳延伸;二是技术集成化,生物炼制与电燃料生产相结合,形成 “生物基 + 合成燃料” 的混合供应体系。随着技术成熟与政策加码,SAF 有望在 2030 年后进入规模化应用阶段,成为航空业实现 “双碳” 目标的核心引擎。这种从废弃物到绿色燃料的转化,不仅重塑了航空能源结构,更彰显了人类通过技术创新破解环境难题的智慧与决心。