产业发展需坚持多技术路线并行迭代,不断降低生产成本,构建近中期接续发力的SAF技术体系,全方位支撑航空业低碳长效发展。
目前,国际上广泛认可的SAF生产技术可分为酯类和脂肪酸类加氢工艺(HEFA)、费托合成工艺(FT)、醇喷合成工艺(AtJ)、电转液工艺(PtL)四大技术路线,其中前三条技术路线均已通过ASTM国际标准认定,具备市场化应用基础,PtL路线仍处于技术迭代阶段。四条路线技术成熟度、原料体系及应用场景各有差异,形成了多元化发展格局。
从技术特征与产业化进度来看,各路线梯次发展特征显著。HEFA路线以动植物油脂、餐饮废油、藻类油等为原料,通过加氢脱氧、异构化、裂化、分馏等过程生产SAF产品,技术成熟度(TRL)为9,目前绝大部分已建成的SAF工厂均采用该技术路线。
FT路线以秸秆等农林废弃物或城市有机固废为原料,通过生物质气化制合成气、费托合成制备SAF,技术成熟度(TRL)处于 6~8,现阶段以中试和工业示范项目为主。
AtJ路线以玉米、甘蔗等糖和淀粉类物质为原料,通过发酵等过程转化为醇类,再通过脱水、低聚、加氢精制等过程产出SAF,技术成熟度(TRL)为 7~8。美国已有万吨级工厂投产运行。
PtL路线通过可再生能源电解水制氢,再与二氧化碳合成转化为SAF等产品,技术成熟度(TRL)为 4~6,处于工业试验阶段,尚未实现商业化落地。
各技术路线资源禀赋要求、发展痛点各异,适配不同阶段产业发展需求。HEFA工艺成熟度最高,碳减排效果稳定,是当前SAF规模化推广的优选技术路径,但面临原料供应瓶颈。我国餐饮废油年收集量约500万吨,仅可支撑350万吨/年SAF产能,原料资源量决定了HEFA路线产能的上限;若改用棕榈油、大豆油等植物油原料,将面临“与粮争地”的可持续性争议。
AtJ路线原料地域属性较强,美国、巴西农作物原料丰富,适配性较高,而我国糖类、淀粉类原料资源有限,难以支撑该路线大规模发展。
FT路线原料优势突出,我国农林废弃物资源丰富,预计2030年秸秆等可收集量约8亿吨,原料供给潜力巨大,但存在生物质收集成本高、气化工艺待升级、秸秆资源与饲料、肥料、绿色甲醇等其他用途争用的结构性问题。
PtL路线无须依赖生物质资源,依托绿电、捕集二氧化碳即可生产,理论上无原料上限、碳减排潜力突出,是中远期零碳航煤的主力路线,但目前存在技术不成熟、生产成本高的问题,规模应用需依托绿电成本、碳捕集成本的大幅下降。