2023永續航空燃料調查報告

2023 Emerging Technology Survey
  • 2023-12-29
  • 永續航空燃料(Sustainable aviation fuels,SAFs)為驅動航空業脫碳化最重要的因子之一,然而目前產業除了面臨供給不足的問題,所需投資金額巨大,方能因應日益擴張的需求,達成監管機關設定的目標亦是一大挑戰。若要達成2050年全球淨零排放的目標,產業還有約莫3.25億噸的SAF需求缺口,且單單是建置相應的SAF煉油廠,便需要約1兆歐元的資本支出。
  • 本報告檢視永續航空燃料的市場動能如何演變,以及供應鏈推動SAF時遭遇的障礙,並針對不同的利害關係人如何處理、克服上述SAF供給、導入的挑戰等課題進行探討。
主要發現

永續航空燃料(SAF)可減少66%至94%溫室氣體排放 惟目前產量仍不足

  • 目前航空業溫室氣體排放量,約占全球排放量5%,使用永續航空燃料(SAF)是最具發展前景的途徑,作為化石燃料的替代品,可減少航空業溫室氣體排放66%至94%。
  • 然而SAF供應量將不足以滿足法規減量的需求。若要符合歐盟永續航空燃料倡議(ReFuelEU Aviation Initiative),2025年所有從歐盟機場起飛的航班都需要使用2%SAF,2030年需達到6%。英國亦要求2030所生產的航空燃料10%將為SAF、印度到2025年國內線航班需使用1%SAF、日本2030國際航班需使用10%SAF。
  • 目前SAF供應量僅足以支應2025年目標所需,若要符合2030目標需求,SAF產量需為目前兩倍。為了增加SAF產量,需要發展具有成本效益的技術與價值鏈生態系,並且需要有足夠信心的投資資金支持。

2030年航空業燃料須15%使用SAF 亞太、中東需求成長快速

  • 截至2022年止,據公開的承購協議(offtake agreements)已提供400億公升SAF,這是由於近年市場需求急遽增加,承購協議公開數量於近兩年大量增加。
  • 為建立完整的全球SAF需求藍圖,PwC本報告以國際能源總署(IEA)的淨零路徑為分析基礎。以IEA設定的2050淨零排放目標為基準,2030年航空業需15%燃料使用SAF,2050年需75%使用SAF,屆時每年SAF需求約3.25億噸。若以地區別來看,快速成長的亞太及中東地區需要大量SAF,預計達成2050年淨零目標需要每年2億噸SAF。

HEFA技術較成熟 惟PtL未來潛力較大

  • 永續航空燃料價值鏈可分為以生質能源為基礎的SAF及以液化燃料(power-to-liquid,PtL)為基礎的SAF。氫化酯及脂肪酸(hydroprocessed esters and fatty acids,HEFA)雖為生質燃料中最具成本效益、技術發展也最成熟者,卻以PtL未來發展潛力更為巨大。
  • HEFA以植物油、動物脂肪、廚餘等殘餘物為原料,製程可較石化燃料減少74%至84%碳排,且最高可以50%比例與石化燃料混用,其生質特性也造成原料供給來源的侷限。PtL則結合電解轉換出的綠氫與二氧化碳,製成航空燃料及其他碳氫化合物產品,可望減少89%至94%碳排。不過此科技尚處於早期研發階段,大規模量產前仍須克服諸多挑戰。

SAF量產 須克服六大障礙

  • 多數SAF相關科技(直接空氣捕獲,Direct Air Capture除外)均已成熟,成本結構也已眾所周知,然而SAF供給卻仍吃緊。本報告指出SAF量產須克服的六大主要障礙:
    • 法規複雜性與不確定性:除非全球主管機關統一制訂明確目標,否則航空業者、投資人、燃料製造商都 將對永續策略無所適從。國際若能針對SAF協調出一致的要求、規範,會是最理想的做法。
    • 確信的不確定性:航空公司使用SAF的減碳成果需要與其減碳目標結合,經過確信並納入企業報告,因  此目前加油行為只能發生在當地機場。然而目前提供永續航空燃料的機場相當有限,因此訂定一套國際 SAF驗證交易系統,以利將減碳量確信與SAF產地掙脫地域限制。
    • 高資本支出與市況不確定性:建構製造、儲存、分配SAF所需的基礎建設,往往需要大規模的投資,讓投資人更為卻步。上述挑戰可透過法規及補貼計畫、推動長期承購協議來改善。
    • 永續原料的取得難易及可擴充性:公私部門須通力解決此問題—國際永續標準的對話至關重要,企業在建立監管系統以跟上法規變動的同時,也應制定策略讓原料來源、供給更為多元化。
    • SAF科技的可擴充性:SAF價值鏈若須達到商業化規模,其產能必須是現有的五倍。此時在價值鏈各個 環節建置示範設施便相當重要,可望為大規模量產帶來信心。
    • 公眾對SAF缺乏認識:即使SAF為降低企業範疇三碳排的有力工具,多數企業客戶對SAF並不熟悉,也對SAF可帶來的環境效益缺乏了解,因此除了提高生態系成員對SAF認識之外,建立產業合作夥伴關係,將有助於確認技術可行性並增強信心。

五大關鍵作為 因應SAF量產挑戰

  • 為因應上述SAF量產遭遇的主要挑戰,本報告提出五大關鍵作為,協助生態系中的所有利害關係人在進入市場初期,即能以穩健的步伐前進:
    • 投資(Invest):針對示範設施及工廠發展專案進行投資,以證明該項SAF科技確實能夠大規模量產。
    • 多元化(Diversify):透過研發或策略合作等方式,分散SAF原料來源,以減少對單一貨源取得的依賴,或受市場價格波動的影響程度。
    • 避險(Hedge):透過策略合作、政府補貼及承購協議等方式,避開可能的財務風險,確保重大投資順利進行。
    • 釐清(Clarify):釐清法規,為生態系的利害關係人提供更多確定性,如研擬國際標準、SAF驗證系統。
    • 技能提升(Upskill):透過產業共許承諾、舉辦宣傳活動等方式,提升企業客戶對SAF的認識,並吸引新的資金挹注。

相關連結:

關注我們