摘要: 在航空业深度脱碳背景下, 加氢处理酯类和脂肪酸(HEFA) 路线因技术成熟度最高,成为中国发展可持续航空燃料(SAF)的现实选择,但其高昂成本制约了规模化应用。本文综合运用生命周期评估(LCA)与技术经济分析(TEA)方法,系统拆解中国HEFA-SAF的成本构成, 识别关键驱动因素并研判降本路径。研究表明: 原料成本占总生产成本的75%~90%, 废弃食用油(UCO)采购与物流成本是核心瓶颈,导致中国HEFA-SAF生产成本约15000元/吨,远超传统航煤;生命周期减排潜力达73%~84%, 碳定价机制可将环境效益货币化;SAF选择性收率(46%~70%)及副产品价值回收对经济性影响显著。据此提出原料多元化、工艺创新、规模化发展及政策激励四位一体的降本策略。
　　关键词: 可持续航空燃料;HEFA;技术经济分析;生命周期评估;成本分析
　　引言
　　航空运输业温室气体排放是全球气候变化治理的重要领域。国际航空运输协会 (IATA) 承诺2050年实现净零碳排放。在飞机电气化、氢燃料等颠覆性技术商业化尚需时日的背景下, 可持续航空燃料 (Sustainable AviationFuel, SAF) 凭借与现有发动机和燃料基础设施完全兼容的“即投即用”特性,被公认为未来数十年航空业大规模减排最现实的途径[1]。
　　中国作为全球第二大航空市场, 民航业碳减排对国家“双碳”目标的实现至关重要。在ASTM认证的多条SAF技术路线中, 加氢处理酯类和脂肪酸(HEFA) 路线的技术成熟度(Technology Readiness Level,TRL) 和燃料应用水平(FuelReadiness Level, FRL) 均达9级,是当前商业化部署最广泛的路径,全球绝大多数商业化SAF项目及中国现有SAF产能均基于该路线。然而,HEFA-SAF生产成本远高于传统航煤, 形成显著的“绿色溢价”。据报道, 中国HEFA-SAF 成本约 15000 元 /吨, 而2022年传统航煤均价仅6586元/吨, 成本鸿沟已成为规模化推广的核心障碍。
　　现有研究对SAF的技术经济分析 (Techno-Economic Analysis,TEA)与生命周期评估(Life CycleAssessment, LCA) 已取得一定进展。多项研究表明,原料成本是生物质基 SAF 最主要的成本项,HEFA路线中原料成本占比可达87.3%;LCA研究证实HEFA-SAF可实现显著碳减排, 但碳强度(Carbon Intensity, CI) 受原料类型、氢气来源、副产品分配方法等因素影响较大。
　　全球主要经济体已出台相应政策工具: 欧盟通过ReFuelEUAviation 设定了 2025 年 2%至2050年70% 的强制掺混目标;美国《通货膨胀削减法案》(Infla-tion Reduction Act, IRA)提供最高1.75美元/加仑的税收抵免;中国目前以示范项目CAPEX补贴和地方试点为主, 尚未出台全国性强制掺混指令。然而,针对中国具体国情, 系统结合TEA与LCA对HEFA-SAF成本结构进行精细化拆解并提出针对性降本路径的研究仍显不足。
　　一、研究方法
　　本文采用TEA与LCA相结合的综合分析框架。TEA框架将总生产成本分解为资本支出(CAPEX)和运营支出(OPEX),以单位产品成本(元/吨SAF)为核心评价指标,通过敏感性分析识别关键影响变量。LCA 框架采用“Well-to-Wake”系统边界,功能单位为“提供1 MJ航空燃料能量”, 涵盖原料收集运输、生产转化、产品分配及燃烧使用四个阶段,量化碳强度(gCO2e/MJ)。数据主要来源于近五年同行评议期刊、专业机构报告及行业研究,地理边界聚焦中国。
　　二、结果与分析
　　(一)成本结构与原料瓶颈
　　HEFA-SAF成本结构呈现“原料主导”特征。原料成本占总生产成本的75%~90%,氢气成本占5%~15%, 公用工程及其他变动成本占2%~5%, 固定运营成本占3%~8%,CAPEX 年化折旧占 5%~15%。中国废弃食用油(UCO)采购价约8000元/吨, 直接推高HEFA-SAF生产成本至约15000元/吨。
　　中国HEFA产业高度依赖UCO,但面临四重挑战:一是供应分散且价格波动剧烈,炼厂产能利用率偏低;二是来源复杂、品质不均,推高预处理成本;三是收集物流链条较长, 物流成本占比偏高;四是全球UCO贸易竞争加剧。全球可持续废弃油脂及脂肪总量上限约3000万~4000万吨/年,原料天花板客观存在。
　　(二)生命周期碳减排与碳定价
　　HEFA-SAF生命周期温室气体减排潜力达73%~84%。碳强度受多因素影响:UCO等废弃物原料的碳强度远低于涉及土地利用变化的原料;氢气来源是生产阶段最关键变量,绿氢可显著降低碳强度,如镇海炼化项目通过使用绿氢将SAF成本降低18%。CORSIA框架下, 不同原料和地区HEFA-SAF的默认碳强度范围为13~99gCO2e/MJ。
　　碳定价机制可将SAF的低碳属性货币化,碳减排收益=(传统航煤碳强度-SAF碳强度)×碳价。目前中国全国碳市场尚未覆盖航空业,碳价偏低,对SAF的激励作用有限。
　　(三)工艺转化与技术降本潜力
　　HEFA工艺包括加氢脱氧和异构化裂解两步,总转化率约90%,但 SAF 选择性收率仅为 46%~70%。提升SAF收率可直接降低单位成本。HEFA联产可再生柴油(15%~30%)、可再生石脑油(5%~15%)、LPG/丙烷(5%~10%)等副产品,有效分离销售可摊薄SAF生产成本。
　　HEFA技术成熟度已达9级,但CAPEX依旧偏高,较传统酯交换法生物柴油装置高出约20%。降本途径包括建设更大单体工厂(产能从10万吨/年提升至50万~100万吨/年) 以发挥规模经济效应,开发高效催化剂、推进关键设备国产化以推动技术学习。HEFA作为成熟技术学习曲线较平缓,而ATJ等新兴技术长期降本潜力更大。
　　三、降本路径研判
　　中国HEFA-SAF 降本须从四个维度系统推进。原料端,构建全国性数字化UCO收集与追溯体系,开发酸化油、动物脂肪及农林废弃油脂等多元化原料, 前瞻布局微藻等第三代原料。技术端,研发新型催化剂提升SAF选择性收率, 整合可再生能源就近生产绿氢, 推进与现有炼厂共炼以降低能耗与CAPEX。规模端,推动建设50万吨/年以上世界级工厂, 通过多项目运营积累经验推动产业链成本下降。政策端,推行逐步完善的强制掺混指令,以创造确定性需求, 建立与碳强度挂钩的财政补贴, 将航空业纳入全国碳市场, 同时前瞻布局ATJ与PtL等下一代技术。
　　结论
　　本文借助LCA与TEA方法对中国HEFA-SAF的成本结构及降本路径进行了系统分析,主要结论如下:(1) 原料成本占比达75%~90%,UCO采购与物流成本构成经济性的核心瓶颈;(2)HEFA-SAF 减排潜力达 73%~84%, 碳定价可将环境效益转化为经济收益;(3) 提升SAF选择性收率与副产品高值化利用是内部降本关键, 规模经济与技术学习可推动CAPEX下降,但HEFA降本速度慢于ATJ等新兴路线;(4)中国HEFA-SAF产业突围需原料、技术、规模、政策四位一体协同推进, 短期以HEFA为主导扩大产能, 长期前瞻布局下一代技术, 形成多元稳健的SAF供应体系。
　　参考文献
　　[1]YANG L S, HU Y J,TAO Y, et al. Overcoming thehigh-cost barrier of sustainableaviation fuel in China: A studyon HEFA and ATJ deploymentdriven by carbon targets usinglearning curve and nonlinear pro-gramming [J]. Renewable Energy,2026, 266: 125680.
　　[2].MA D. China's SAF in-dustry poised to be a transforma-tive force in aviation's low-car-bon future [EB/OL].(2025-06-13)[2026-09-03].
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