SAF优势、生产工艺、政策及需求拐点分析

SAF优势、生产工艺、政策及需求拐点分析

最佳答案 匿名用户编辑于2025/01/17 13:42

SAF 环保价值凸显。

1. SAF:伴生于二代生物柴油(HVO)的可持续航空燃料

生物柴油技术路线日渐明晰,HVO 为生产 SAF 的关键所在。生物柴油是先 进生物燃料的一种,至今已有三代技术路线,即依托酯化反应得到脂肪酸甲酯的 一代酯基生物柴油(FAME);通过加氢脱氧与异构化处理得到烷烃的二代烃基生物 柴油(HVO),并且其生产过程中经处理可伴生凝点更低的可持续航空燃料(SAF); 以及使用更先进的生物质气化等实验性生产技术,使之克服油脂原料限制的三代 生物柴油,代表了未来发展趋势。

SAF 环保优势突出,应用门槛较低。SAF 是一种可直接使用的液体燃料替代 品,与传统航空燃料相比,其最高可减少 85%的碳排放量,并可使用多种动植物 油脂以及废弃油脂生产,不必依赖传统化石能源;与电能、氢能等其他绿色航空 新能源相比,SAF 具有能量密度高、制备方式灵活、与现有航空动力系统兼容度 高等优势,应用上不需要对现有的发动机和其他基础设施做太多改造。同时 SAF 产品只要通过相关标准(如 ASTM-D7566)的认证,则被认为可与目前的化石航 空燃料直接掺混加注,从技术层面来看,未来航空燃料 100%使用 SAF 并不存在 太大难度。

2. SAF 拥有四大类生产工艺,HEFA 为主流 SAF 生产路线

根据合成关键中间体的不同,SAF 可对应四大生产工艺方向。截至 2024 年 7 月,美国 ASTM 体系已批准了 11 种 SAF 合成技术路线。不同原料,如废弃油 脂、秸秆、固体废物、木制生物质等经过不同加工和预处理工艺后可获得用于合 成 SAF 分子的关键中间原料。这些中间原料主要有四类:脂类、异丁醇、合成气、 二氧化碳与绿色氢气的合成物,四类中间原料对应所需的 SAF 生产工艺路线可分 为四大方向:酯类和脂肪酸类加氢工艺(HEFA)、醇喷合成工艺(AtJ)、费托合 成工艺(FT)和电转液工艺(PtL)。

HEFA 是综合竞争力最强的成熟 SAF 生产路线。此路线可使用工业级混合油 (UCO)、棕榈酸化油(POME)或其他动植物油和脂肪加工提炼成 SAF,一般包 括预处理、加氢脱氧、异构降凝等流程,最后经过分馏将混合的液体燃料分离为 低凝生物柴油、生物石脑油和 SAF。目前,此技术路线已在全球范围内处于成熟 水平,当前绝大部分 SAF 的生产均采用该技术路线,如芬兰 Neste、法国 Total Energy 等。对于我国而言,国家层面发展生物质能源有“不与人争粮,不与粮争 地”的政策导向,因此原材料可以使用 UCO 或 POME 等废弃油脂的 HEFA 路线 更加符合现实需求,我国现有 SAF 供应商同样均采用 HEFA 生产,如中石化镇海 炼化、张家港易高环保、河南君恒生物实业等。据 IATA 预测,未来五年内生产的 SAF 中,约 80%可能来自 HEFA,故中短期来看 HEFA 或仍将作为最主要的 SAF 生产路线。

AtJ 与 FT 法多在中试阶段,PtL 法仍处于发展初期。AtJ 法将糖和淀粉类原 料通过发酵产生醇类物质,再通过脱水、低聚、加氢及蒸馏转化为航空燃料。多样 化的原料来源是该技术路线的优势,因此当前 AtJ 主要应用在玉米、甘蔗等农作 物丰富的北美和南美国家,采用此路线的项目大多处于示范和中试阶段;FT 法将 农林废弃物、城市有机固体废物等生物质含碳材料以合成气的形式分解为不同的 单元,再组合成 SAF 和其他燃料。FT 法拥有较低的综合成本和较强的技术优化 潜力,当前全球的 FT 项目同样大多处于示范和中试阶段;PtL 法通过光伏和风能 产生的绿色电力进行电解水产生氢气,再与碳捕集过程中得到的二氧化碳合成转 化为碳氢化合物燃料。相比于传统航空煤油,PtL 航煤在全生命周期内理论上最高 可实现 99-100%的减排,但此路线尚处起步阶段,且碳捕集成本昂贵,目前距离 商业化应用较远。

3.国内外 SAF 政策频繁加码,商业化应用有望迎来突破

SAF 产业政策驱动属性显著,多国已设定强制掺混比例。我们认为,是否具 有强制或推荐性的 SAF 掺混比例是影响需求侧最重要的因素。当前已有欧盟、英 国、挪威、瑞典、印度等国明确了 SAF 的强制掺混比例路线,且欧盟、英国的强 制掺混比例将于 2025 年正式落地,可被视为具有确定性的潜在 SAF 需求。其余 国家如美国、中国、马来西亚等国则以推荐性的掺混比例或补贴政策为主,若后 续有更多国家参与设定强制掺混比例,在此驱动下,SAF 需求增长斜率有望更趋 陡峭。

中国 SAF 政策落地或将来临,商业化应用有望迎来突破。尽管中国暂无明确 的 SAF 强制掺混比例规定,但已有“力争 2025 年当年 SAF 消费量达到 2 万吨以 上,“十四五”期间消费量累计达到 5 万吨”的定量指引表述。考虑到近期我国 SAF 利好政策密度显著提升,或反映 SAF 绿色减排意义得到重视,同时 2025 年作为 十四五的收官之年,我们预计将出现更多支持性政策接续较高扶持力度,助力 SAF 商业化应用突破。

4. SAF 两大需求拐点行将来临,远期全球市场空间或超千亿

拐点一:2025 年是欧盟由推荐向强制加注 SAF 的大规模应用元年。基于欧 盟庞大的航空燃油需求基数,同时 2025 年作为强制掺混比例落实的首年,政策落 地带来的需求刚性有望赋予 SAF 需求量确定性增长。根据 IEA 的预测,2024 年 欧洲 SAF 消费量将达 60.92 万吨,较 2023 年上升 109.06%,假设 2024 年欧盟 航空燃油消耗量恢复至 2019 年疫情前约 6854 万吨/年的水平后见顶不变,后续 随着强制掺混比例逐步加码,要求欧盟航班的 SAF 最低掺混率截至 2025 年达到2%,预计对应 SAF 消费量 137 万吨,有望同比大幅增加约 76 万吨。远期至 2050 年欧盟的 SAF 最低掺混率须达到 70%,预计对应 SAF 消费量约 4800 万吨,市 场拓展潜力显著。

拐点二:2027 年国际航空碳抵消和减排计划进入强制阶段。2016 年,国际 民航组织(ICAO)建立“国际航空业碳抵消与削减机制(CORSIA)”,以政治决 议形式明确了全球民航业减排目标及保障措施。CORSIA 机制的实施分三个阶段: 2021-2023 年为试点阶段,2024-2026 年为第一正式阶段,均为各国自愿参与, 发达国家率先参与;2027-2035 年为第二正式阶段,届时所有成员国将强制承担 其碳抵消责任,而如前文所述,使用 SAF 冲抵碳排放量或正是短期最为可行的方 式。当前 ICAO 已有 193 个成员国,因此预计 2027 年将是全球 SAF 强制应用从 地域性转向全球性的重要拐点年,在全球共同推进下,SAF 应用量或将再上新阶 段。其中,中国作为 ICAO 的一类理事国,更需要遵循 CORSIA 机制,目前民航 局已经在论证到 2035 年实现 SAF 掺混量超过 10%,到 2050 年接近 50%的可行 性,我们认为2027年前中国或将率先开发出较小比例的SAF掺混标准作为响应。

SAF 行业全球前景广阔,预计 2027 年需求近 700 万吨。据 IATA,2024 年 SAF 全球产量将达到 13 亿升,对应约 100 万吨,据此推算可得 SAF 密度约 0.77kg/L,参考此产量与密度,结合 IEA 数据,可知 2023 年全球 SAF 消费量已 达 53 万吨,2024 年“常规”情形下 SAF 消费量有望达到 138 万吨,我们预计 2024 年 SAF 消费量或将达到 100-138 万吨。后续随着现有 SAF 政策的强化,据 IEA 所预测的“常规”和“加速”情形,2025 年全球 SAF 消费量有望快速攀升至 208-415 万吨,取中间值 312 万吨,同比+161.29%,按照 12 月 SAF 欧洲市场 FOB 价格 2100.69 美元/吨估算,2025 年 SAF 市场空间有望达到 65.44 亿美元;2027 年全球 SAF 消费量或达 338-854 万吨,取中间值 596 万吨,同比+38.39%,对应 市场空间约 125.23 亿美元。更远期看,为充分发挥 SAF 减排作用,据 IATA 预 计,其应用量在 2050 年应达到 3.58 亿吨,同样以 2102.72 美元/吨估算,届时 SAF 潜在市场空间将约为 7520 亿美元。

参考报告REPORT

生物柴油行业专题报告:SAF元年前夕的三点思考.pdf

生物柴油行业专题报告:SAF元年前夕的三点思考。面对全球气候变化的严峻挑战,可持续航空燃料(SAF)作为一种有效的航空减排手段,多个国家和国际组织出台了一系列政策推动其发展,参照传统航油的庞大市场空间,SAF的替代有望带来可观市场需求。2025恰逢欧盟由推荐加注转向强制加注的大规模应用元年,借此我们对于SAF的重要性、市场空间、盈利能力提出三点思考。SAF的重要性几何?减碳效果与重要性突出,成为航空减排最佳手段。SAF是二代烃基生物柴油(HVO)生产过程中所伴生的凝点更低的烷烃液体燃料。与传统石油航煤相比,SAF全生命周期的二氧化碳排放量最高可降低85%。考虑到全球碳减排任务依旧严峻,交通领域...

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