SAF有望成为未来20年内航空、航运业降碳减排，规避碳关税的主要路线。基于航空航运燃油庞大的需求技术，叠加政策落地的需求刚性，SAF需求量将在短期内迅速爆发，形成上千亿的全球市场规模。
一、SAF的需求背景
SAF可持续航空燃料一般指由各种可持续重复获得的原料（生物原料或合成原料）经过化学反应生成的航空煤油替代品。虽然SAF不能像绿电或绿氢一样成为完全零碳排的解决方案，不过其燃烧时生产的二氧化碳可借助原料生产过程中节省的大量二氧化碳得以中和。在航空这一高能耗需求领域，高能量值、适配传统航发架构的SAF相较于绿电和绿氢，仍旧是未来20年内航空业降碳的首选方案。
1.SAF的优势：
（1）综合能量密度：动力电池能量密度仅为250-400wh/kg，远远无法满足飞机动力荷载需求。按现有能量密度，则一家90座飞机需要搭载数十吨电池，电池重量甚至超过飞机现有的自身起飞重量。
氢能则单位热值高，但单位体积能量荷载效率低。携带同等规模能量，常态氢气体积是SAF的3000倍，高压气氢则是SAF的4-5倍。飞机燃料仓体积相应地将大幅增加，需要从根本上改变飞机的整体结构。
SAF的密度则与传统商飞燃油相近。热值能达到传统商飞燃油的80%-90%。生产并使用SAF，能降低69%-90%的碳排放，是综合能量携带效率最高的航空低碳化方案。
（2）组分相近，适配现有架构：相比于绿电和绿氢，SAF的组分结构与传统航空燃油最为接近，能实现在不改变运输条件、飞机架构和机场基础设施的基础上，能够直接应用到现有飞机和发动机产品中，不会对现有发动机动力系统和操作规范进行较大的调整变更。
2. SAF的市场需求：
（1）市场规模：欧盟明确指出，截至2025年，途径欧盟的所有商飞均需要实现2%的SAF燃料掺混比例。这个比例在2030年需要达到6%的最低水平线。结合全球航空航煤总需求量数亿吨的庞大基数，IATA认为，2025和2030年SAF的全球市场规模分别可达到1260亿元和3670亿元。
（2）政策驱动力：欧盟排放交易计划（ETS）于22年6月通过决定，将ETS范围扩展到所有离开和到达欧盟国家的长途航班。这一举措标识着，欧盟碳税范围将扩展到欧盟全体航空业。ETS将以CBAM（欧盟碳边界调整机制）作为碳交易的具体落实机制，CBAM是全球首个以碳关税形式应对气候变化的实际操作机制。根据规定，只要是生产地碳定价低于欧盟ETS碳价的产品，一旦出入欧盟关税区，就要通过购买CBAM凭证来补足差额，因此CBAM实际上也是一种“碳关税”。根据计划，欧洲的碳边界调整机制将于今年10月1日起在过渡阶段生效，并于2026年1月1日完全生效。
二、SAF的技术路线介绍
1. 技术原理：
HEFA：脂类和脂肪酸类加氢处理的技术路线（HEFA）是指将动植物油、废油或脂肪通过使用氢气（氢化）加工提炼成 SAF，一般包括加氢脱氧、异构化、裂化和分馏等流程。在该过程的第一步，通过加氢脱氧，去除油品中存在的氧气。接下来，直链石蜡分子被裂解并异构为喷气燃料。该过程与目前通过加氢处理以生产二代生物柴油的流程相似，只是对长链碳分子的裂解更加严重。
适用于 HEFA 的原料较多，主要以油脂为主，包括动物油、植物油、餐饮废弃油等，也包括藻类物质。其原料丰富且来源众多，但利用非废弃的动物油或植物油生产航空燃料存在与人类争抢粮食等潜在的粮食安全问题。
目前全球范围内，该技术路线已处于成熟水平，绝大部分SAF 的生产是采用该技术路线，中国已经投产和预计投产的项目也均采用该路线。
G+FT：费托合成（G+FT）是指将含碳材料以合成气的形式分解为不同的单元构建，再组合成 SAF 和其他燃料。合成气一般是通过气化生物质（农林废弃物或城市有机固体废物等）所产生。
迄今为止，有两种 G+FT 工艺已通过 ASTM 认证，一种是生产纯石蜡喷气燃料（SPK），另一种是带芳烃的化合物（SPK/A）。
费托合成工艺本身比较成熟，其最初是应用于将煤炭和天然气等化石原料转为液体燃料或其他化工品，例如 Shell、Sasol 等公司均有此类项目，中国一些企业的煤制油项目也运用了此类工艺。
考虑到可持续性，利用 G+FT 工艺路线生产 SAF 产品，要求原料不能是化石原料，而应是生物质、城市固体废物或工业废物等。目前，采用 G+FT 路线和 AtJ 路线的项目，大多数均处于示范和中试阶段，Fulcrum 公司在美国采用 G+FT 路线的 SAF 项目已开始进入商业化规模运行，香港国泰航空也参与了其早期投资。
AtJ：醇喷合成的路线（AtJ）是指将糖和淀粉类原料通过发酵产生醇类物质，或通过其他途径获得醇类物质，再通过脱水、低聚、加氢转化以及蒸馏转化为航空燃料。
制备醇类物质的来源有多种获取途径，如玉米、甘蔗等农作物，以及农林废弃物、含碳的工业尾气等。多样化的原料来源是该技术路线的一个优势，不过在不同国家和地区，原料可获得性存在较大差异。如在美国和巴西，农作物原料较丰富，而在中国，此类原料的可用量则有限。该技术路线的整体成本随着生产醇类物质的技术途径不同而改变。
PtL：电转液路线（PtL）是一种通过电解水产生氢气，再与CO2 合成转化为碳氢化合物燃料的过程。目前合成 PtL 燃料有两种合成路径，分别是费托合成法与甲醇合成法。
该技术路线目前还处于起步阶段，尚未包含在 ASTM 认证体系中。不过，该路线具有显著的碳减排潜力，通过光伏和风能为电解水过程提供电力，同时对从其他途径铺集来的 CO2加以利用，因而具有较好减排效益。理论上来说，相比于传统航空煤油，PtL 航油在全生命周期内最高可实现 99%-100% 的减排。
2. 落地情况：
现阶段以HEFA为主，其次是费托路线。HEFA原料为地沟油等城市废弃油脂，现阶段技术最为成熟，产能最大，但继续扩产严重受制于原料收集的经济性和来源的广泛性。费托方面，近年来以Fulcrum、Enerkem、LanzaTech为首的新兴SAF玩家大量建设产能，依托城市固废原料建厂，已具备数十万吨SAF出货能力。
3. 成本对比：
从成本测算角度，费托法相较于HEFA和电转液法而言，也是成本最低的路径。并且，HEFA受制于昂贵的地沟油采购回收成本，CO2电转液受制于昂贵的CO2捕集成本，原料采购和准备的成本占比极高，后续通过工艺成熟/产线扩张实现的可优化成本空间更小。费托法相较于其他路径，不但拥有更低的综合成本，也拥有更强的技术优化潜力。
4. 主要技术难点：
HEFA：最成熟的技术路线。酯化和加氢催化步骤的工艺和催化剂设计相对成熟，主要技术难点在于以较低成本收集并加工提纯大量废弃油脂，以实现产能爬坡和降低单位成本；
G+FT：核心难点在于固废分拣加工以及费托反应自身。需制备高纯度高产量的SAF，依赖寿命长、高产物选择性的催化剂，以及兼顾整体热管理的反应系统传热传质设计；
AtJ：核心难点在于合适的酶催化剂的大规模生产，以使纤维素成功转化为目标醇类。除此之外，醇类物质还可广泛用于工业生产，会与SAF争夺生产原料；
PtL：空气碳捕二氧化碳+绿氢，经过催化反应生成合成气，再经历费托反应进一步合成SAF。核心难点在于前置环节的空气碳捕二氧化碳和绿氢生成导致SAF生产成本过高，降本困难。
整体来看，HEFA是现阶段最成熟的技术路线，但受制于原料供应，产能爬坡速度难以应对SAF需求量爆发。费托合成处于技术大规模落地窗口期。同时，也可以看到，“绿碳+绿氢”的PtL最符合未来长期减碳的宏观精神。
三、主要观点和结论
从国际角度看随欧盟碳关税于今年正式落地，SAF有望成为未来20年内航空、航运业降碳减排，规避碳关税的主要路线。基于航空航运燃油庞大的需求技术，叠加政策落地的需求刚性，SAF需求量将在短期内迅速爆发，3年内形成上千亿的全球市场规模，投资已进入窗口期。
从国内政策来看，近期政策指向的替代比达到10%比例超过欧盟的6%，中长期来看国内的SAF市场与绿醇市场同样进入高增长期，其制备工艺及设备进入早期投资窗口期，能源销售及运营模式进入各大产业头部转型示范的布局期，三年内有望开启并购整合局面。
在SAF的各大技术路径中，HEFA短期内成熟度最高，落地产能规模最大，但由于原料来源问题，产能爬坡受限，但仍有3年左右过渡期机会。G+FT使用固体废弃物或钢厂废气作为原料，来源广泛，技术逐渐成熟，具备成本优势，是目前阶段平衡成本与规模的合适路径。PtL则由于采用绿碳+绿氢，从长远来看最符合降碳精神，但受制于绿氢电解槽的技术突破（催化剂替代、高端膜国产化、极板改良）和出货量限制，以及二氧化碳补集技术（DAC、BECCS、CCUS）成本尚未能打平经济账，短期内仍以示范为主，规模化看5-7年外，但产业链环节的核心设备在短期已具备出海销售机会。未来随碳捕和制氢成本进一步下降及工程化实现，短期值得持续关注可规模化制氢电解槽及DAC设备以布局早期项目。
