“绿”翼飞扬

文丨《瞭望东方周刊》记者万宏蕾 编辑顾佳贇

2024年中国民航全行业运输总周转量、旅客运输量较2019年同期，分别增长14.8%、10.6%。民航运输机队吨公里碳排放和机场每客碳排放，分别下降至0.869千克和0.285千克。

2025年1月16日，亿航智能控股有限公司的EH216-S无人驾驶载人eVTOL航空器完成在上海市中心的首次飞行

1月9日，2025年全国民航工作会议在京召开。会议提出，加快推进数智化绿色化转型，促进国产民机健康发展，推动构建现代航空产业体系。

2024年10月12日，国内第一班全生命周期碳中和航班首飞。中国东方航空MU5103从上海飞往北京，这趟航班不仅实现了航班运行中的碳抵消，还“绿”到了航空燃油环节。东航通过购买碳信用的方式，对从原油开采、运输，到航空燃油炼制、储存，再到成品油燃烧等环节，对产生的碳排放进行中和。

更早一点，2024年7月，四川航空首次使用、也是国内航司首次采用可持续航空燃料执行成都直飞东京的国际定期客运航班飞行任务。

如今，航空业碳中和的目标逐渐成为全球共识。世界民航组织（ICAO）、国际航空运输协会（IATA）等纷纷定下碳中和目标。

2024年11月，国际民航组织航空运输局局长穆罕默德·哈利法·拉赫玛在上海举行的首届国际民航论坛上透露，到2050年，全球航空客运量预计将达125亿人次，比2019年增长174%。与此同步，国际航空业2035年碳排放将较2019年减少15%以上，并雄心勃勃确立2050年实现净零排放目标。

在我国，据统计，2024年中国民航全行业运输总周转量、旅客运输量较2019年同期，分别增长14.8%、10.6%。民航运输机队吨公里碳排放和机场每客碳排放，分别下降至0.869千克和0.285千克。

朝着碳中和的共同目标，全球发动机制造商、飞机制造商、航空公司等纷纷下注不同的技术路线，航空业正迎来一场绿色革命。

“可以说，航空运输业是最早在全球范围内就行业性减碳排放完成目标设定的行业，且全行业联动，理念领先，行动坚定。”资深民航业管理咨询顾问于占福告诉《瞭望东方周刊》。

2016年，世界民航组织ICAO第39届大会上正式提出减排目标：2035年的二氧化碳排放量不超过2020年的排放水平，即碳达峰；2050年的二氧化碳排放量应达到2005年排放水平的50%及以下，最终实现将全球航空碳净排放量稳定在2019年的水平。

“这是世界上第一个全球性的行业减排市场机制，”于占福说，“航空业并非碳排放的超级大户，但却是碳减排的‘困难户’。在这种技术因素背景下，民航业领各行业之先对于减碳议题形成全球行动机制，非常可贵和先进。”

中国民航局在2021年12月印发的《“十四五”民航绿色发展专项规划》中提出，到2035年，我国民航绿色低碳循环发展体系趋于完善，运输航空实现碳中性增长，绿色民航成为行业对外交往靓丽名片，我国成为全球民航可持续发展重要引领者。

中国民航业的系统性减碳实践可追溯到2006-2010年。在这个阶段，民航局首次将节能减排正式纳入行业发展规划，开始探索建立行业能耗统计和监测体系。

随后，中国航空业减碳步伐可分为几个关键阶段。2011-2015年是基础建设期。这期间，民航局首次设立了具体的节能减排目标。行业开始启动航空生物燃料、地面设备电动化等技术创新的探索和局部尝试。这个阶段的特点是以单点技术突破为主。2016-2020年是全面推进期。民航局实施了更系统的行动计划，包括机队更新、空管优化、机场绿色化等多维度措施。2021年至今是转型升级期。

“中国民航局正积极制定未来十年的民航绿色发展规划，分阶段、分步骤、有计划地系统推进民航绿色转型。”在2024年11月召开的第二届民航绿色发展大会上，中国民航局副局长韩钧说，“我们将以构建清洁低碳安全高效的能源体系，将研发推广可持续航空燃料，构建航空碳市场，研究、完善、改进效率运行为三大主攻方向。”

以商飞为例，“中国商飞在绿色发展方面进行了创新实践。”上海市政府参事、中国商用飞机有限责任公司首席专家沈卫国说，“绿色商飞”正通过减阻、减重、减排、降噪，力争在C929大型宽体飞机上实现“绿色飞机”。根据中国商飞的计划，C929大型宽体飞机复合材料比例将达到51%左右，减排主要依靠发动机。

从产业链情况来看，据航空产业网对国内外百余家绿色航空制造业产业链企业统计显示，这些企业所在的产业链细分领域主要有：适用于传统涡轮动力的可持续航空燃料、包含eVTOL（电动垂直起降飞行器）在内的电动航空器、氢能航空器等航空器整机与新一代的航空动力装置、热塑性复合材料等环保减重技术以及新一代电动化智能化机载设备等。

“目前可以说，eVTOL是最受瞩目的绿色航空器，且逐步呈现中美两强的格局。国内eVTOL企业已有亿航、峰飞、沃飞等诸多企业，美国有Joby、Archer等领先的制造商。”航空产业网创始人阎振宇告诉《瞭望东方周刊》，除了初创公司，传统飞机巨头与汽车行业企业也纷纷加入，特别是低空经济成为我国的国家战略后，不少中国汽车企业也对eVTOL表现出极大的热情与关注。

从绿色航空制造业产业链企业的地区分布上看，上海、广东、江苏、四川、浙江位列前五；从企业所有制类别分析，绿色航空制造业产业链企业中民营企业占比 57%。这与我国航空政策支持、技术进步和市场需求密不可分。

阎振宇说，随着政策的持续支持和市场规模的不断扩大，绿色航空制造业将迎来更多的投资机会和发展空间。

根据行业调研数据，航空运输业碳排放最大来源是航空燃油的燃烧，约占总排放量的79%。IATA数据表明，可持续航空燃料在保证飞行动力的前提下，碳排放比一般航空煤油低80%。

“在航司整体运营成本结构中，1/3用于购买航空燃油，燃料消耗通常是航空公司仅次于劳动力的第二大运营成本。”阎振宇说。

“可持续航空燃料已成为全球航空业减碳竞赛的新焦点。”于占福说，控制减少航油消耗、积极推动航油脱碳是民航全面推进绿色低碳转型的主攻方向。目前空客、波音、巴西航空工业公司等飞机制造商都选择了一个共同的切入点：可持续航空燃料。

2024年11月8日，北京，北京海新能源科技股份有限公司以可再生资源或废弃物为原料制成的可持续航空燃料（SAF）

“我们前端收集火锅废油等餐厨废油，通过脱杂处理、加氢炼化，炼化的可持续航空燃料可跟传统石化航煤进行无缝掺混，实现全生命周期的减碳。”四川天舟国际贸易有限公司总经理陈宇说。他手中拿了两个玻璃瓶，一个瓶子里装着黏黏糊糊的红棕色地沟油，另一个瓶子装着透明洁净的航油，“我们在中试实验中，达到了70%的转化率”。

四川天舟新能科技集团有限公司深耕绿色燃料产业多年，是可持续航空燃料行业的龙头企业。目前天舟新能已具备完整的自有知识专利产权工艺包，并实现100%装备国产化。

除了地沟油，可持续航空燃料还可从多种原料中提取，包括植物、动植物油脂、农作物残渣、生活垃圾、农林业垃圾等。

数据显示，我国作为全球第二大民航市场，预计2030年在役客机总量将突破5000架，航煤年消耗量预计超过5000万吨。按照ICAO设立的2030年5%的可持续航空燃料使用目标，届时我国可持续航空燃料年使用量可达250万吨。

《“十四五”民航绿色发展专项规划》明确提出，力争“十四五”期间可持续航空燃料消费量达到5万吨。这是我国首次从政府层面提出可持续航空燃料使用的量化目标。

2024年9月，国家发展改革委、中国民航局在北京启动可持续航空燃料应用试点。国航、东航、南航分别从北京大兴、成都双流、郑州新郑、宁波栎社机场起飞的12个航班正式加注可持续航空燃料。

相比于从石油制成的航空煤油，可持续航空燃料按1:1比例与其混合使用时，不需要颠覆现有的飞机硬件体系。对于机场和航空公司周边航油的输送管道、储存设施的承接性、技术一致性影响也最小。这是目前航空碳减排的最优选择。

不过，虽然航空业的供应商都将可持续航空燃料视为减碳首选，技术层面也屡有突破，但总体来看，可持续航空燃料普及难度还是很大。据国际清洁交通委员会统计，2023 年全球每年消耗的航空燃料中只有0.2%是可持续航空燃料。

“究其原因，首先，可持续航空燃料生产涉及复杂的化学转化过程，目前主要有两条技术路线：一是以废弃油脂为原料的HEFA工艺；二是以生物质为原料的FT合成路线。两种路线都存在技术瓶颈：HEFA工艺受限于原料供应，而FT合成则面临能源效率不高的问题。要实现大规模生产，还需要技术有突破性的进展。”于占福解释说，“其次，由于原料采购成本高、生产工艺复杂、规模效应不足，目前可持续航空燃料的生产成本是传统航油的3-5倍。如果一架波音787执行北京到上海的航班完全使用可持续航空燃料，额外燃油成本就会超过10万元。这种成本差距在当前市场环境下难以被航空公司和旅客接受，也很难完全通过票价传递到旅客端。”

另外，“可持续航空燃料需要建立完整的原料收集、加工、运输和储存体系。国内要满足全行业10%的可持续航空燃料使用比例，每年就需要处理数百万吨的生物质原料。这要在全国建立高效的原料收集网络，整个过程可能需要5-10年”。于占福补充，“可持续航空燃料的生产和使用需要严格的质量标准和认证体系。目前，国际上通用的ASTM D7566标准允许最高50%的可持续航空燃料掺混比例。如何突破这个限制，实现更高比例使用，还需要大量的适航验证工作。”

第十四届全国政协常委、经济委员会副主任、中国民用航空局原局长冯正霖也建议，将发展可持续航空燃料作为新质生产力发展工程，围绕可持续航空燃料大规模应用涉及的安全性、经济性和可持续性三个关键要素系统推进。

“政策引导加上技术进步，有望在未来5-10年间推动可持续航空燃料成本下降30%-50%。随着产业规模扩大和技术成熟，可持续航空燃料的推广速度可能会超出当前预期。长远来看，可持续航空燃料的规模化应用是一个渐进的过程，甚至可能需要20-30年才能实现对传统航油的大规模替代。”于占福说。

为了能够在2050年达到民航碳中和的战略目标，新一代飞行器本身的技术创新是不可或缺的。目前，全球范围内具有较高共识性的技术创新路线主要有两种：一种是以电为能源基础的纯电力或电油混动飞机；一种是以氢为能源基础的氢能飞机，包括氢能电池以及直接以氢为动力燃料的两种具体技术路线。

2023年10月，工业和信息化部、科学技术部、财政部、中国民用航空局等4部门联合印发《绿色航空制造业发展纲要（2023-2035年）》，推动绿色航空制造业高质量发展。

《纲要》明确“绿色+”助推民机产业升级、开辟电动航空新领域、布局氢能航空等新赛道三大发展路径。从发展路径来看，城市空运、应急救援、物流运输等应用场景中，eVTOL、轻小型固定翼电动飞机、新能源无人机等创新产品应用将加快呈现。

“如同汽车技术路线的演进一样，随着飞机电气化的持续推进，飞机动力电气化的研究议题最终进入视野并逐渐成为焦点。”于占福说，使用电力驱动飞机的一个显著优势在于飞行过程中可以大幅降低甚至实现二氧化碳的零排放。

“飞机使用的电池对于储能要求非常高。目前市场上商业化动力电池的能量密度普遍集中在150-250Wh/kg，即便电池技术进一步发展，其能量密度依然达不到等量航空煤油能量的4%（12kWh/kg）。当然，提高输出功率可以在一定程度上弥补电池能量密度的不足，但是设计出兼具高能量密度、小体积、轻重量和高动力输出功率及稳定性的电涡轮架构很难。”于占福分析，换句话说，以现有的电池技术替换燃油，将会在业载、航程和航速之间面对“不可能三角”的巨大挑战。

飞机重量与能量消耗成正相关。如果电池密度升高或输出动力增加，在现有技术体系下，势必会加重电池或传动装置的重量，而飞机又对重量非常敏感。如果再对电池充放电速度做出要求，就有更多技术难关需要克服。

根据罗兰贝格的数据，全球目前有约300种不同路线的电动飞机开发项目。其中，纯电推进路线的约占61%，电油混动路线的约占32%，氢燃料电池的约占7%。而从应用领域来看，UAM/eVTOL设备占据约41%，通用航空场景设备占37%，区域/支线航空约占18%，大型商业飞机的占比则很少，仅为约4%。

在通用航空领域，娱乐和通勤飞行为主要商业业态，主要需求以纯电动飞机为主。飞机的最大起飞重量通常在300-1000kg之间，座位数通常为2-4座级。“电动飞机的技术路线相对成熟，目前已经有多个成功的示范项目。”于占福说。

根据IATA的预测，从现在到2050年，平均每5-10年将经历一次飞机的升级换代。2025年左右，eVTOL将实现逐步商用；2025年到2030年，商用小型混合动力飞机将可能进入市场；2030年到2035年，供航空公司使用的支线飞机将可能逐步让位于混动技术；2035年到2050年，纯电驱动的短途干线飞机有望逐步投入使用。