航空零碳，路在何方？

摘要：刚刚过去的2024年，是人类有记录以来最热的一年。根据世界气象组织的测算，2024年全球平均气温是15.10℃，比工业化前的水平高出约1.55℃，也比上一个最热年份2023年高出0.12℃。

更新的飞机、更绿的燃料、生态的修复，飞机制造商提出绿色航空版图三板斧

文｜王静仪

编辑｜施智梁

刚刚过去的2024年，是人类有记录以来最热的一年。根据世界气象组织的测算，2024年全球平均气温是15.10℃，比工业化前的水平高出约1.55℃，也比上一个最热年份2023年高出0.12℃。仅航空业，就占世界温室气体排放量的2%-3%——每1架飞机从空中驶过，都要烧掉成吨的燃油；每时每刻，人类的头顶都有约1万架飞机正在飞行；每一秒钟，都有一架空中客车公司制造的飞机起飞。3月末，空中客车首席执行官傅里（Guillaume Faury）接受《财经》采访时表示，现在有三种主要的去碳化方法：一个是飞机本身，通过燃烧更少的燃料，飞机可以更经济、更有效率；第二是通过技术手段提高飞机、航班、空中交通管理人员运转的效率，使得运转变得无缝；第三个就是使用可持续航空燃料（SAF），减少碳排放。降低碳排放刻不容缓。从机队更新、运营优化到生态修复，飞机制造商正构建全方位的绿色航空生态。

下一代飞机节油20%-30%如果新一代的飞机更节能，燃烧更少的燃料，飞行就会更经济、更有效率。空客已经启动了以清洁能源为基础的新一代单通道飞机的研发计划，预计本世纪30年代后半期投入使用，与当前一代飞机相比，预计燃油效率将提高20%-30%。由于现有的航空发动机在当前技术条件下已发挥出几乎全部潜能，要实现飞机效率的重大飞跃，全新的发动机、机翼设计以及更多创新方案，必不可少。空客正在研究不同构型，进行综合评估。这些技术包括采用颠覆性开放式风扇设计得更高效的发动机；可显著提高空气动力学性能的长折叠式机翼；支持混合动力架构的下一代电池，其中电力越来越多地用于支持飞机上的推进和非推进功能，以及用于互联飞机的轻质材料和集成系统。如果将氢燃料作为飞机的动力来源，飞行过程中仅排放水蒸气，完全消除了二氧化碳的排放。氢能被认为是终极的解决方案，氢能飞机也在探索中。空客展出了这样一台概念飞机：由四台2兆瓦电力推进发动机提供动力，每台发动机均由一个燃料电池系统驱动，可将氢和氧转化为电能。四个燃料电池系统将通过两个液氢罐提供动力。

图说：验证机EcoPulse的电动螺旋桨由电池和涡轮发电机提供动力拍摄：施智梁目前氢能飞机的综合地面测试计划于2027年进行，这一概念将在未来几年继续完善，更多测试将有助于完善与氢燃料储存和分配，以及推进系统相关的技术。但由于绿色氢燃料的基础设施还远未到位，氢能飞机预计在2040年左右投入运营。空客认为，经过多年对氢能航空的研究，这是一条最有前途的发展路径。

清洁燃油的中国方案在航空业的碳排放中，约99%来自航空飞行活动的航油消耗。对于汽车而言，从燃油车转到电动汽车就显得环保，而对于百吨钢铁巨物飞机来说，更清洁的燃油是当下可行的方案，也就是可持续航空燃料，能最多减少80%的碳排放。但困扰全球的是，可持续航空燃料的成本太高，约为现有燃油的四倍-五倍，限制了航空公司的使用意愿，尚处于推广初期阶段。要解决这个问题，中国的作用重大——凭借200万吨废弃油脂、4900万吨农业废弃物等原料资源，中国有望在2030年实现可持续航空燃料年产能1200万吨，占据全球供给重要一极。“对我来说，真正令人振奋的，是看到技术在中国发展的速度和广度。中国的科技正在‘爆炸式发展’。”空客首席技术官萨宾（Sabine Klauke）对《财经》表示，诸多科研院所和高校在可持续航空燃料的生产路径研发中发挥着重要作用，如油脂加氢、醇制合成燃料、气化+费托等技术的突破，为全球民航业减碳贡献了中国的解决方案。空客预测，中国民航机队规模将于2043年突破1.1万架，可持续航空燃料需求将迎来爆发式增长。其与中国石化、中国航油等中国合作伙伴一起正在为优化可持续航空燃料产业生态而努力，空客天津已启用可持续航空燃料进行交付飞行和测试飞行。同时，为破解当前中小运营商可持续航空燃料采购困境，空客推出全球首个“记账与认领”机制，允许企业购买可持续航空燃料证书并认领减排额度，无需物理运输燃料。这一机制对于那些采购量有限，且与供应点相距较远的客户而言格外有益，能提升潜在客户获取可持续航空燃料的便捷程度。目前SMBC航空资本、AerCap等7家巨头已签署合作备忘录，试点项目将于2025年全面启动。“中国在可再生能源方面的发展速度非常快，除了拥有丰富的生物燃料原料来源，中国还可能在使用绿色氢、与从大气中捕获的二氧化碳相结合生成合成航空燃料等技术方面成为领先者。”空客首席可持续发展官朱莉（Julie Kitcher）告诉《财经》。

2050年航空业要实现净零碳排放即使可持续航空燃料全面铺开，也无法覆盖全生命周期的碳足迹。机队的年轻化和燃油效率的提高对于脱碳固然重要，但在高速增长的市场，增量总是很轻易地超过存量的减少。碳抵消则是更有前景的领域，在全行业采取必要行动逐步降低自身排放量的过程中，它可以充当过渡手段。航空业正将目光投向更广阔的生态修复领域，比如空客与阳光动力基金会宣布建立为期三年的合作伙伴关系。地面观测手段有限，依托卫星和直升机领域的专业航空航天技术，能解锁更多地球信息。通过此次合作，成功入选的项目将获得丰富的资源支持，包括空客在航空航天领域的技术能力支持，例如用于地球观测的卫星数据，以及用于高效空中评估与验证的直升机。阳光动力基金会创始人兼主席贝特朗·皮卡尔（Bertrand Piccard）告诉《财经》，通过将航空航天技术与自然导向型解决方案相结合，可以让创新想法落地，应对从生态系统退化、水资源安全，以及从自然灾害风险到例如卫星环境检测系统解决方案等关键社会问题。

图说：ZEROe氢动力飞机燃料电池发动机模型拍摄：施智梁为实现碳抵消，航空业各出奇招：在国内，南方航空推出了“绿色飞行，按需用餐”服务，旅客可以选择免餐食兑换积分，帮助实现个人碳抵消；在海外，阿提哈德航空通过“绿色常旅客计划”，鼓励会员减少碳足迹，例如抵消驾驶、室内制冷或烹饪产生的碳排放。根据国际民航组织（ICAO）的规划，到2050年，全球航空业要实现净零碳排放。正如朱莉所说，气候风险既是一种人道主义风险，也是一种“商业风险、金融风险”。对于飞机制造商而言，或许未来真正的竞争不是飞机卖了多少架，而是谁制定了碳中和时代的技术标准。