航空脱碳：展翅欲飞---壳牌.pdf

航空脱碳：展翅欲飞1 IN COLLABORATION WITH www.shell.com/DecarbonisingAviation #MakeTheFuture 航空脱碳： 展翅欲飞 业界观点 航空脱碳：展翅欲飞2 目录 3 前言 4 调研目的 5 摘要 16 我们的现状 17 脱碳推进因素 18 难减排行业脱碳 19 航空业的二氧化碳排放 28 减少航空排放的方法 32 僵局：脱碳阻碍 33 脱碳准备情况：总结 36 市场和客户需求 40 监管激励 41 技术一致 45 角色和决策明确 46 资产更新换代的容易度 47 基础设施更新换代的容易度 49 航空脱碳：新方法 51 临界点 – 展翅欲飞 53 市场和客户需求 57 监管激励 62 技术一致 67 角色和决策明确 70 资产更新换代的容易度 73 基础设施更新换代的容易度 76 航空计划：加速脱碳 77 脱碳路径 80 到2030年的航空计划 82 如何共同发力 85 鸣谢 参考资料 航空脱碳：展翅欲飞3 以可持续航空燃料为例，它或许是当今最具 前景的碳减排解决方案。在达到所需的部署 规模之前，它仍面临许多挑战，包括需要更 大的原料供应能力，更好的供应基础设施， 以及更明确的、鼓励生产可持续航空燃料的 政策。所有这些要素缺一不可，而且越早拥 有越好。 因此，无论您的员工经常乘坐飞机出差，还 是您的公司经常空运货物，亦或您是一家希 望使用更多可持续航空燃料的航空公司，我 们都欢迎您与壳牌合作！我们可以共同努 力，寻找您业务活动中的碳减排机会，帮助 航空业在2050年实现净零排放。 这是我们与德勤联合发布的第三份关于最难 实现低碳转型的行业脱碳问题的报告。这三 份报告都传递出一条共同的信息：无论您是 专门从事航空业务，还是拥有一条还涵盖公 路货运或航运的供应链，现在都需要行动起 来了！ 作为壳牌行业脱碳业务执行副总裁，我认为 这些报告表明，如果我们行动足够迅速， 变革的潜力将有多大！在遭受全球新冠疫情 的冲击之后，航空业面临的是重新开始的机 会。只要齐心协力，我相信我们能帮助航空 业适应净零世界！ 前言 航空为人与人相聚及全球获取商品和服务架起空中桥梁，也为抗击新冠疫情提供 了重要的物流支持。航空对世界经济至关重要，其2019年所支持的世界GDP达到 3.5万亿美元，占全球GDP总量的4.1%。同年，在新冠疫情爆发之前，全球航空客运 量达到45亿人次。然而，它也贡献了全球约3%的二氧化碳排放。而且，随着其他行 业脱碳速度的加快，航空业到2050年的碳排可能占据全球排放总量高达22%。 航空业的未来需要面对众多严峻挑战。若想 以所需的速度和规模减少碳排，航空业必须 携手共同改变。代表全球大多数航空公司的 国际航空运输协会，提出了到2050年将净排 放较2005年减少一半的目标。但若想实现净 零排放，该行业必须加快前进的步伐。 这意味着该行业不仅需要制定出实现净零排 放的清晰路径，还需展现出更远大的雄心壮 志和更强的领导力。包括壳牌等供应商在 内，约有一半行业参与者已做出到2050年实 现净零排放的承诺；但我们都必须做出更多 努力，必须重视协作的力量！ 我们必须共同努力，了解挑战，然后寻找并 确定解决方案。本报告代表了一个开始。它 将代表全球68家组织机构的100多位航空业 内领袖和专家聚集到了一起。谨此诚挚地感 谢他们付出的时间、精力和热情！本报告探 讨了航空业的净零目标，以及如何才能实现 这些目标。 它 试图解答三个关键问题： null航空 业为何应当改变？航空业该如何改变？航空 业能以多快的速度改变？” 。其同系列报告阐 述了壳牌自身所采取的行动。在壳牌，我们 正在探索实现零碳航空的路径，其中包括氢 燃料、可持续航空燃料和基于自然的解决方 案等。 本报告表明，只要政府、客户、能源公司或 航空公司等相关各方，都携手采取正确的行 动，一个错综复杂的行业也有潜力取得更大 的进步。 卡洛斯·莫雷尔 （Carlos Maurer） 壳牌集团行业脱碳业务 执行副总裁 航空脱碳：展翅欲飞4 ……代表全球68家组织机构 18商业航 空公司和 货运航空 公司 6机场 9货主和 公司 9 OEM、 技术和基 础设施提 供商 10研发和 金融机构 8行业组织 8监管机构 和NGO 37欧洲 21北美 10亚洲和其他地区 ……以及来自全球的6,000名旅客 3,000名休闲旅客 3,000名商务旅客 覆盖6 个国家：澳大利亚、 加拿大、中国、德国、英国 和美国 102 位航空业内高管和专家…… 35 CEO和高管 33可持续发展 领导者和专家 21技术领导者和 专家 8政策和法规 专家 5战略家 说明：“地区”代表组织总部所在地区。大多数参与调研的组织都是跨国经营。航空业内高管和专家的观点，通过单独的一对一采访收 集。旅客的观点通过详细的调查收集。OEM是指原始设备制造商。 01 调研参与者调研目的 本报告反映100多名高管和专家的观点，他们来自68家涵盖航空业几乎所有细分 领域的组织机构；另外还有来自全球6,000名休闲和商务旅客的观点（请参阅附 件01）。其目的在于： ƒ 采用全面视角。 许多脱碳研究侧重于孤 立的特定挑战或利益相关群体。考虑到 因素之间的相互影响，航空业必须采用 更全面的视角，以涵盖经济、监管和组 织等因素。本报告建立在市场现有的知 识体系基础上。 ƒ 反映行业心声。 脱碳事业不是任何单个 利益相关群体能单独完成的，它需要所 有人的共同努力。必须了解不同群体和 地区的不同动机及挑战，才能使全行业 共同行动起来，带来切实的改变。 ƒ 加快实现净零的进程。 参加本次调研的 航空业内专家，正处于需要做出脱碳决 定的关键时刻。我们与他们携手制定出 一系列解决方案和行动计划，以帮助航 空业立即行动起来，并指明前进路线。 本报告反映业内高管和专家在采访和业内工 作会议中与我们分享的见解，不代表壳牌或 德勤的立场。与参与者之间的所有接触，都 以尊重竞争法的方式进行。 摘要 航空脱碳：展翅欲飞6 02 调研的重要发现 航空业为何应当 改变？ 1. 由于航空业的复杂性和航空业“仅占全球碳 排放3%”的观点，航空通常被认为是一个不 需要优先脱碳的行业。但现在有必要立刻采 取行动。 3. 通过认可机制和差异化主张实现的长期客户需求，将在为航空公司减排提供资 金和激励方面发挥根本性作用。 4. 基于供需的国家和地区政策激励，将加速可持续航空燃料在地区和全球的使用 和监管 5. 碳抵消可为脱碳早期阶段提供重要的资金支持。但这需要碳抵消变得更透明且 易核查。碳抵消必须在情感上更吸引旅客，且产生的影响应更明确。 航空业 能否 改变？ 6. 因为无需重新设计飞机，选择可持续航空燃料作为脱碳的主要手段，将获得更 为显著的减排效果。因此，投资和研发工作可以主要集中在扩大生产规模和降低 成本上。 2. 航空业面临一些脱碳阻碍，主要包括：  目标不够激进，未得到当地法规的支持， 且受国际一致性需求的约束；  可持续航空燃料成本过于高昂，许多业内 人士表示不确定如何降低成本，并担忧原 料供应能力；  休闲旅客不愿意承担低排放解决方案的成 本；且  对碳抵消的质量、透明度和宣传有顾虑， 导致碳抵消的使用有限。 7. 跨行业合作对于成功部署可持续航空燃料至关重要。它能降低制氢、直接空气 捕获和生物质转化等必需技术的成本，并确保有效利用稀缺资源。 航空业能以多快 的速度改变？ 8. 为满足社会期望，脱碳路径需要更加雄心勃勃，投资需要尽早开始。可持续航 空燃料需达到足够的产量，以使成本降低至在 15年内可实现大规模应用所要求的 水平。 9. 单个行动计划应融入到代表价值链的所有环节的总体计划中：从能源供应商到 最终客户。这些计划应该系统地部署在政策有利、市场条件良好且可持续航空燃 料准入地地区。 航空对世界经济至关重要，其支持的世界 GDP达到3.5 万亿美元，占全球GDP总量的 4.1% 1 。它帮助促进文化交流，为全球运送商 品和服务。航空业为抗击新冠疫情提供了重 要的物流支持：闲置飞机经过改装，用于运 输个人防护用品、疫苗及其他必需物资。航 空业还将世界各地的人联系到一起。过去两 年的疫情封锁突出了人际交往的需要，航空 能让人们乘坐飞机去看望朋友、亲人和商业 伙伴。 然而航空也贡献了全球约3%的二氧化碳排 放，并且，随着未来几年全球经济的继续发 展，随着新社会群体进入到中产阶级，航空 业务量还将持续增长。随着人们找到新的方 式进行虚拟会议和远程工作，新冠疫情可能 给航空旅行的未来带来一些变化。但长期预 测表明，总体而言，新冠疫情不太可能对航 空业务量造成持久影响。若不采取行动，预 计到2050年，航空排放将在2019年的基础 上增加一倍以上。 通过与全球航空业内100多名高管和专家的 合作，我们已将通常看上去无法 解决的问题 分解成能够解决的具体问题 。我们通过围绕 三个核心问题来进行这项工作： “航空业为何 应当改变？航空业能否改变？航空业能以多 快的速度改变？” 。这给我们带来了九条主要 的调研发现（请参阅附件02）。 航空脱碳：展翅欲飞7 由于被认为是难脱碳行业，且碳排放目前在 全球排放总量中只占3%，航空一直被排除在 一些应对气候变化的重大行动之外。例如， 《巴黎气候变化协定》未纳入航空业，欧盟 碳排放交易体系（ETS）部分地排除了航空 业，只计算欧盟境内航班的碳排放。 一位来自非政府组织的受访者表示： “政策制 定者和业内人士以航空排放相对较低为借口 推迟行动。” 但是，随着其他行业的脱碳，航空排放在总 排放中的占比将提高。本次调研的许多参与 者表示，现在是时候提高全球对航空脱碳的 重视了。我们有机会重塑飞行方式，以打破 航空与排放之间的联系。 要想在未来二三十年内取得减排事业的重大 进展，航空业必须更多地利用目前已有的 选择。 其中最重要的一个选择是可持续航空燃料。 可持续航空燃料的形式多样，绝大多数的 生命周期温室气体排放低于传统化石燃料。 所有形式的可持续航空燃料都有进一步的优 势，即作为一种掺入型燃料，可以在不需要 对飞机设计或机场基础设施进行重大更改的 情况下使用。 碳抵消是目前已有的另一个选择。通过碳抵 消，旅客和航空业的其他参与者可通过购买 项目产生的碳信用来补偿排放，这些项目要 么减少温室气体，例如利用植物吸收二氧化 碳，要么避免温室气体排放，例如阻止乱砍 滥伐。其结果能实现净零排放，例如，当航 班排放的二氧化碳被碳抵消项目吸收的温室 气体抵消时。 受访者指出，短期内应优先利用这两个选择 来减少排放。与此同时，该行业还必须致力 于持续改进飞机运营效率，并开发电池和氢 燃料等替代推进技术。这些技术为实现零排 放飞行提供了可能，但转向使用它们比从煤 油转向可持续航空燃料困难得多。若能现在 1. 调研的重要发现 由于航空业的复杂性和航空业“ 仅占 全球碳排 放 3%”的观点，航空通常被认为是一个 不需 要优先脱碳 的行业。但现在 有必要立刻采取 行动 。 开始开发替代推进技术，到本世纪40 年代 末和50年代，它们可能在某些应用中变得 可行。 航空是个高度集中的行业，意味着少量的制 造商、航空公司和机场在各自的市场中占据 着很大的市场份额。市场份额和影响的集中 意味着该行业可以相对快速地做决策，并产 生全球影响。然而，由于投资周期和机队更 新周期漫长，航空业必须现在就行动起来， 才能在2050年充分地减少碳排。 航空脱碳：展翅欲飞8 ƒ 目标不够激进，未得到当地法规的支 持，且受国际一致性需求的约束。 这造 成整个行业普遍持观望的态度。一位航 空公司代表指出：“没有激励或未明确何 时能有激励的目标，使得行业参与者停 滞不前。” ƒ 可持续航空燃料成本过于高昂，许多业 内人士表示不确定如何降低成本，并担 忧原料供应能力。 取决于所用的原料， 可持续航空燃料目前比传统航空燃料昂贵 2-8倍。在无任何政策激励的情况下，如 果明天即将一架典型长途航班所用的煤油 全部替换成可持续航空燃料，那么航空公 司运营成本或票价将上涨30-200%。随着 供需的增长和碳价的上升，可持续航空 燃料成本在几十年内可能与传统航空燃 料持平。以植物或动物产品，如农作物 或农林业废弃物为原料的生物可持续航 空燃料，是目前成本最低的一种可持续 航空燃料；但其供应存在结构限制，并 且随着容易获取的原料逐步耗尽，成本 有可能上升。合成可持续航空燃料是利 用来自低排放源的氢气与从其他工业过 程或空气中捕获的二氧化碳来制取。合 成可持续航空燃料的技术没有生物可持 续航空燃料成熟，因此生产成本高出很 多。合成可持续航空燃料还要与其他行 业争夺氢气，但有人认为它到2050年将 比生物可持续航空燃料成本更低，产量 更高。 ƒ 休闲旅客不愿意承担低排放解决方案的 成本， 因为他们总是期望买到便宜的机 票，而不认为自己应对排放负责。来自 一家研发机构的受访者表示：“将额外 的可持续发展成本转嫁给选择最便宜座 位的旅客是很困难的。”尽管有 85%受访 的休闲旅客表示他们愿意为抵消排放买 单，但真正付诸行动的人只有不到1%。 与此同时，随着疫情发生后商务旅客所 占份额可能下降，航空公司利润率遭受 到更大压力，这可能影响到所有旅客购 买机票的价格。 ƒ 对碳抵消的质量、透明度和宣传有顾 虑，导致碳抵消的使用有限。 有些碳抵 消的质量低下，市场充斥着许多不同的 标准和项目类型。许多都与过去发生的 项目有关，所在地与排放发生地相去甚 远，且所付费用与减少温室气体之间无 明确的关联。一位飞机运营商表示：“人 们希望在他们花钱购买碳抵消后，在世 界的某个地方真正种上了树，但目前对 于是否真正地种有树仍无法查证。”这导 致碳抵消的使用有限，使得航空业在开 发其他脱碳路径期间难以补偿它产生的 排放。 2. 调研的重要发现 航空业面临一些脱碳阻碍，主要包括： 航空脱碳：展翅欲飞9 03 航空脱碳的阻碍¹ 说明：（1 ）基于作为掺入型燃料的可持续航空燃料。资产更新换代的容易度和基础设施更新换代的容易度，更多是阻碍电池电动飞机和氢 燃料飞机的因素 框架问题 航空业为何应当改变？ 航空业能否改变？ 航空业能以多快的速度 改变？ 框架因素 市场和客户需求 监管激励 技术一致 角色和决策明确 资产更新换代的容易度 基础设施更新换代的容 易度 参与者对阻碍因素重要性的看法 60% 90% 30% 30% 30% 60% 重大阻碍 100% 重大阻碍 100% 重大阻碍 100% 重大阻碍 100% 重大阻碍 100% 重大阻碍 100% 微小阻碍0% 微小阻碍0% 微小阻碍0% 微小阻碍0% 微小阻碍0% 微小阻碍0% 航空 这四个阻碍因素被受访者提及的频率最高， 但受访者也指出了与附件03中所列的六个框 架因素有关的阻碍。一位制造商表示： “如果 没有资产、基础设施、政治支持和客户的意 愿，一切都无法进行。所有这些要素缺一不 可，且相互之间必须协调一致；我们必须在 所有这些方面共同努力。” 该制造商所说的话 可能意味着， “软性” 阻碍 因 素也在阻碍行业 的进步，它们包括增值思维，缺乏全行业协 作，以及倾向于实施许多零散的小型项目， 而不是从整体上解决问题。 总体而言，虽然航空属于难脱碳行业，但掺 入型燃料可避免对新飞机和基础设施的需 求。道路运输等行业需要车队进行更新换 代，需要生产电池和氢能等替代能量载体， 且需要新建基础设施。而航空业可以使用现 有的飞机和加油基础设施。 航空脱碳：展翅欲飞10 大型科技公司、金融机构和咨询公司等大型 商务旅客，以及食品和电子产品制造商等货 主，必须在创造低排放航空需求方面发挥带 头作用。他们自身的净零目标需要他们减少 员工差旅和货物运输所产生的排放。许多这 种客户的价格敏感度低于休闲旅客，因为航 空旅行费用通常在他们的成本中占比较小。 通过结合企业客户对可持续航空燃料和碳抵 消的需求，可形成激励航空公司采取行动的 市场拉力。 3. 调研的重要发现 通过认可机制和 差异化主张 实现的 长期客户 需求 ，将在为航空公司减排提供 资金和激励 方面发挥根本性作用 。 也必须鼓励休闲旅客发挥自己的作用，比如 通过向支持脱碳的客户提供与可持续航空燃 料和碳抵消有关的奖励。这些奖励可以是功 能性的，如优先登机或餐饮升级；也可以是 情感上的，如设置专门的座位或候机区。正 如一位航空公司代表所言： “我们已开始向使 用碳抵消的客户提供更高的会员积分，这使 得碳抵消的使用率提升至远超过1%的行业平 均水平。” 必须制定2050年实现净零的目标，以及激 进的中期（截至2030年）行动措施，以使航 空业与能源系统中的其他参与者步调保持一 致，并营造需要立即行动起来的紧迫感。目 标应有政策措施的支持。在供应侧，可以通 过最低掺入比、差价合约、税额减免和市场 激励（如加州低碳燃料标准），促使燃料生 产商投资生产可持续航空燃料。在需求侧， 可以通过航线限制、定价机制和化石燃料 税——如碳税或排放交易制度，制定针对购买 选择的激励措施。 该行业无需等待全球在监管法规上达到一 致，针对重要交通枢纽和旗舰航线的国家和 地区政策将有助于创造推动力。英国最近宣 布将航空排放纳入国家排放足迹中 2 ，以及德 国的合成可持续航空燃料路线图 3 ，就是这样 的例子。 4. 调研的重要发现 基于供需的 国家和地区政策激励 ，将 加速可 持续航空燃料 在地区和全球的使用和监管 航空脱碳：展翅欲飞11 碳抵消对于帮助航空业减少净排放有着直接 作用。在其他航空脱碳方法发展成熟之前， 碳抵消将扮演尤为重要的角色。 碳抵消或许也能发挥更长远的作用；当可持 续航空燃料供需达到规模化时，通过碳抵消 可抵消剩余20–40%与生物可持续航空燃料 有关的排放。 5. 调研的重要发现 碳抵消可为 脱碳早期阶段 提供重要的资金支 持 。但这需要碳抵消变得 更透明且易核查 。 碳抵消必须在 情感上更吸引 旅客，且产生的 影响应更明确 。 鉴于此，该行业必须解决对碳抵消的忧虑。 航空业必须更好地宣传碳抵消对于脱碳的重 要作用；必须确保所有碳抵消符合严格的标 准和保证机制，并确保客户知道这一点。可 以让碳抵消在情感上更吸引客户，为此可以 包含更多能除去二氧化碳而非避免碳排放的 项目，以及更 多 距离旅客的住宅和企业更近 的项目。碳抵消的营销销售方式也应改进， 比如，可以用 “选择退出”取代“选择加入” 的 方式。 受访者特别提到 “嵌入” ——即筹集的资金直接 在行业内使用的例子，以此说明该行业可如 何将投资资金保留在行业内，以促进研发及 可持续航空燃料生产。 将可持续航空燃料作为未来二三十年内的主 要脱碳路径至关重要。通过将重要枢纽机场 周围的一些生产基地转为生物可持续航空燃 料工厂，整个航线甚至地区都能相对快速地 脱碳。通过尽早投资合成可持续航空燃料， 使其从实验室中的小批量生产走向持续的大 规模生产，可让广泛使用可持续航空燃料成 为可能。调研参与者预计，到2050年，生物 及合成可持续航空燃料的航空减排贡献将达 到60%以上。 通过提高与原料有关的透明度，减少采购过 程中的摩擦，更多的使用认证，简化沟通， 并采取 “订购+ 认证” （ book & claim）机制来 6. 调研的重要发现 因为无需重新设计飞机， 选择可持续航空燃 料作为脱碳的主要手段 ，将获得更为显著的 减排效果。因此， 投资和研发工作可以主要 集中 在扩大生产规模和降低成本上。 航空脱碳：展翅欲飞12 向远离供应点者开放准入，可显著加快对可 持续航空燃料的需求。 还应开发新融资机制以使投资回报明朗化。 指数投资基金可以帮助投资者将技术风险分 散到多个项目中，从而吸引机构投资者参与 转型初期的投资。 可持续航空燃料实现大规模生产和成本降低 所需开发的许多技术，对其他行业也有用 处。例如，生物可持续航空燃料需要探索新 的生物原料及开 辟新的 生产路径，二者也都 能帮助化工和航运等行业实现脱碳。合成可 持续航空燃料需要大幅改造大型电解装置， 以利用可再生电力将水分解成氧气和氢气来 生产出零碳 “绿氢” 。钢铁、道路运输、航运 和化肥行业也需要绿氢来帮助它们脱碳。还 需要更高效的技术来捕获生产合成可持续航 空燃料所需的二氧化碳。这些技术包括碳捕 获、埋存与利用（ CCSU）来自炼钢等其它 工业过程的二氧化碳，以及直接从空气中捕 获的二氧化碳（DAC）。这些技术在航空以 外的领域也有广泛的用途。 不同行业的公司应集中资源，投入到最具前 景的研发项目中。从事这些不同行业的企 业或组织，如能源供应商、金融机构和研究 机构等，必须发挥重要的协调作用。通过这 种方式，所需技术的发展速度可能比每个部 门单独开发的速度更快。虽然合作对于加快 进度很重要，但也需要跨行业协调和政策措 施，以确保有限的原料被投入到能产生最大 影响的地方。 7. 调研的重要发现 跨行业合作 对于成功部署可持续航空燃料至 关重要。它能 降低 制氢、直接空气捕获和生 物质转化等 必需技术的成本 ， 并确保有效利 用稀缺资源 。 壳牌位于德国莱茵的能源和化学品工业园，这里也是REFHYNE欧洲联盟的PEM电解制氢装置所在地。 图源：© Dieter Jacobi/welcome for Shell International Ltd. 航空脱碳：展翅欲飞13 04 脱碳路径 – 业界观点 资料来源：采访；ATAG（2020）；IATA（2021）；ICAO（2019）；壳牌能源转型远景（2021）；德勤分析 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 2,200 2,000 1,500 1,000 500 0 1 2050年达到净零 2 不将效率增长视为理所当然 3 生物可持续航空燃料的潜力有限 4 合成可持续航空燃料更早实现规 模化 5 高质量碳抵消和嵌入 航空净碳排放（百万吨） 1 3 5 2 效率增长 生物可持续 航空燃料 合成可持续 航空燃料 H₂, e 2019年效率下的排放 净零路径上的目标 高质量碳抵消 和嵌入 与典型行业报告的比较 将效率增长视为理所当然 额外的运营和基础设施改进 大量部署生物可持续航空燃料 大量应用新推进技术 目标是到2050年较2005年减排 50%（IATA ） 与典型行业报告的主要区别 4 以2019年为起点的 CORSIA碳中和增长 大多数研究参与者认为航空业很快采用净零 排放目标是理所当然的。 一位航空公司高管表示： “社会不再接受航空 业的特殊地位。我们必须和所有其他行业一 样进行脱碳，以维护信誉。” 净零目标需要我们大幅加快行动步伐，并且 是从现在开始（请参阅附件04）。 与典型计划相比，投资必须大大加快或提 前，且须涵盖所有目前可行的脱碳选择，如 效率、生物可持续航空燃料、合成可持续航 空燃料和碳抵消。依靠单一的选择不可能达 到所需的净排放减少量，应以不同于目前的 方式对待脱碳选择本身。 8. 调研的重要发现 为满足社会期望， 脱碳路径需要更加雄心勃 勃 ，投资需要尽早开始。可持续航空燃料需 达到足够的产量，以使成本降低至在15年内 可实现大规模应用所要求的水平。 航空脱碳路径在方向上是正确 的，但细节需要改进。 航空公司高管 首先，许多受访者表示，该行业不应继续理 所应当地认为改进飞机设计或运营就能带来 效率提升。它们是减少燃油消耗和碳排放的 重要途径，但实现难度会越来越大。 其次，由于生产生物可持续航空燃料所需的 可持续原料供应存在不确定性——尤其是从长 远来看，因此能源企业和其他航空利益相关 者必须比之前设想的更快、更大规模地加速 开发合成可持续航空燃料。投资这两种可持 续航空燃料，将使我们能够扩大生产规模， 并将成本降低至在15年内可实现大规模应用 所要求的水平。 再次，航空业必须大幅提升碳抵消的使用， 并确保它们都符合严格的质量标准。这在短 期内可持续航空燃料尚未发展成熟之前尤其 重要。 最后，为迎接真正的零碳未来做好准备，该 行业必须持续投资替代推进技术，即使这些 技术在2050年前的贡献有限。 航空脱碳：展翅欲飞14 05 航空脱碳解决方案实施路线图 商务旅客和货运客户对可持续航空燃料的需求 鼓励客户做出支持可持续发展的选择的奖励机制 机场致力于促进可持续航空燃料使用和机队升级 与其他行业合作研发可持续航空燃料 通过定向的“绿色”融资支持加大脱碳投资 优化机场和空域以减少运营所产生的排放 生产生物可持续航空燃料 提高飞机效率，加快机队更新 生产合成可持续航空燃料 研发电动和氢燃料飞机 供应侧强制令、激励和原料分配 净零目标和一致的计划 需求侧排放税、限制和激励 通过标准、认证和报告保证通过可持续航空燃料和碳抵消实现的减排质量 改进碳抵消 释放潜能（2022 – 2025） 加速脱碳（2025 – 2030） 说明：解决方案的实施时间与大多数活动的预计实施时间有关；但大多数解决方案同时需要短期、中期和/或长期的努力。 技术相关 解决方案 监管相关 解决方案 客户相关 解决方案 行业利益相关者确定了15个克服脱碳阻碍和 加速航空脱碳进程的解决方案或行动建议。 其中有些已在研究当中，还有一些则是全新 的，或是能为克服某个特定阻碍提供更高效 的方法（请参阅附件05）。 短期内（2022 - 2025年）应专注于能 释放 出加速度的解决方案。本阶段的主要工作包 括：获取商务旅客和货运客户的需求承诺， 为支持可持续发展的休闲旅客制定奖励机 制，以及对碳抵消进行改进。本阶段应能看 9. 调研的重要发现 单个行动计划 应 融入到 代表价值链的所有 环节的 总体计划中 ：从能源供应商到最终 客户。这些计划应该 系统地部署 在政策有 利、市场条件良好且可持续航空燃料准入地 地区。 到对可持续航空燃料生产的大规模投资，尤 其是在政策和客户环境最有利的地区，如美 国和北 /西欧。政策制定者和金融机构应通 过提供定向激励来支持前期投资。 接 下 来 是 “加速” 阶 段（2025‐ 2030）。 2050年的净零目标可能被广泛地接受。将 建立研发和供应合作伙伴关系，以便能用更 低的成本生产更多的可持续航空燃料。机队 更新和优化空域使用带来的运营效率提升， 将进一步降低燃油消耗，从而让使用可持续 航空燃料更具经济可行性。标准、认证和报 告让跟踪进程变得更容易。为加速实现零排 放航空技术的开发，也必须推动电动和氢燃 料飞机的发展。在2030年前落实这些解决 方案，将为该行业到2050年实现脱碳奠定 基础。 虽然每个解决方案都很重要 ，但 按照 “眼光长 远、小处着手、快速扩展” 的原则，将它们组 合部署才能发挥其真正的价值。 航空脱碳：展翅欲飞15 我们不能等待技术来拯救，必须 利用如今已有的所有选择，立刻 行动起来。 旅行社 在有些地方可以相对较快地构建第一条净零 价值链和净零定期航线。它们需要支持因 素，如支持性的法规，机场之间紧密配合， 具有环保意识的商务旅客占很大比例，以及 能够扩大可持续航空燃料生产等。这样的环 境允许航空公司使用可持续航空燃料和高质 量的碳抵消来开通首个净零定期航班。除了 具有营销效应外，这种联系还可创造大规模 的需求，从而帮助降低可持续航空燃料生产 成本。通过它们，航空公司可以检验对支持 可持续发展的客户的奖励机制，以便之后用 于其他航线，再逐步发展成为行业标准。随 着技术的成熟和市场条件的改善，这些净零 价值链应得到系统地扩展。 我们只需构建一条日常运行的系 统化可持续航线，很快就会有其 他同行效仿，因为他们终将走上 脱碳之路。 能源专家 受访者认识到，航空脱碳的挑战如此艰巨， 任何单个组织甚至单个利益相关群体都不可 能单独应对。但共同努力使航空业能够在短 期内推出具体解决方案，并实现长期的重要 目标。先行者有可能更早地接触到不同的见 解，从而让他们在市场竞争中脱颖而出。他 们很有可能能够分担风险和投资成本，并影 响结果为他们所用。转型初期与客户及航空 部门的接触，能为他们未来的业内关系奠定 良好的基础。随着这些先期行动不断扩大并 造出声势，更多公司将加入进来，在整个行 业创造必要的规模和影响力。 如此，航空脱碳之旅 即可准备起飞！ 我们的现状 航空脱碳：展翅欲飞17 脱碳推进因素 2015《巴黎协定》提出了远大的目标，即将 全球变暖控制在对比工业化前2 nullC以内，并 努力将其限制在1.5null C内。这在一定程度上要 求我们到2050年实现净零温室气体排放（碳 中和）。作为响应，许多国家、行业及单个 组织纷纷设定目标，并开始制定限制碳排放 的计划。全球、国家、地区和行业层面都在 采取行动。已有许多积极信号，但联合国环 境署仍指出： “按照当前的无条件承诺，全球 温升正迈向 3.2°C。” 显然，我们必须付出更 多努力。必须采取更有的放矢、能真正付诸 行动的方法来加速脱碳。这些方法往往需要 被整个行业都采用，例如，有时在不同行业 面临相同的挑战时，可能需要一种更为统一 的跨行业的方法。则需进行协调一致的跨行 业合作。 航空脱碳：展翅欲飞18 06 全球2019年的二氧化碳排放（按行业） 资料来源：IEA（ 2021） 六个难减排行业总共占据全球32%的碳排放 道路运输：8% 钢铁：7% 水泥：7% 化工：4% 航空：3% = 1,019 Mt CO₂ 航运：3% 其他：68% 难减排行业脱碳 有六个难减排行业：道路运输、钢铁、水泥、 化工、航运、航空。据国际能源署（IEA） 估计，2019 年全球大约 32%的碳排放来自于 这些行业（请参阅附件06）。这些行业的共 同点有：资产寿命周期长，能源依赖度高， 电气化难度高等。因此，相比能源系统中的 其他参与者，这些行业脱碳的技术要求更苛 刻，成本更高昂。随着其他行业的脱碳速度 不断加快，难减排行业面临的压力和关注可 能将增大。 虽然包括《巴黎协定》在内的大多数减排目 标，都侧重于导致全球变暖的碳排放，但影 响全球气候的也并非全是二氧化碳排放。在 航空业，这些排放包括氮、硫、烟尘和飞行 云的形成等。它们对气候的影响非常复杂， 尚不确定该如何量化 4 。因此，在认识到我们 需要更深入地了解导致全球变暖的所有因素 的同时，本次调研侧重于如何减少航空业的 二氧化碳排放，即如何脱碳。 航空脱碳：展翅欲飞19 航空业的二氧化碳排放 我们的现状：航空是世界经济、全球繁荣和 国家发展的根本。 航空可极大地促进国家的社会经济发展。该 行业所支持的世界GDP达到3.5万亿美元， 占全球GDP总量的4.1% 5 。如果航空业是个国 家，它的GDP则排在世界第17位 6 。几十年 来，以收入客公里（RPK：付费旅客的旅行 距离）计算的航空业务量逐年增长。这些增 长是由商业全球化和世界大部分地区日益繁 荣的经济带来的。 除了以上所述的益处外，航空业还推动了全 球旅游业的兴起，而全球旅游业贡献了约 10%的全球GDP 7 。航空业让世界各地的人相 聚到一起，帮助促进文化交流，并为全球运 送商品和服务。它直接支持1,100万个工作岗 位，如航空公司和机场；间接支持1,800万个 工作岗位，如燃料供应和基建 8 。 航空业还为抗击新冠疫情提供了重要的物流 支持。闲置飞机经过改装，用于运输个人防 护用品、疫苗及其他必需物资到世界各地， 帮助抗击疫情。 新冠大流行所带来的不便极大地扩展了远程 工作的可能。然而，疫情封锁也让许多人强 烈地意识到人际交往的需要，以及航空旅行 可以让他们与亲人朋友团聚。 一些质疑该行业 的 组织，如 “飞行羞耻运动” 给人造成的印象是，减少航空业对全球变暖 的影响的方法就是完全停止飞行。这些运动 往往忽略了航空业给个人和国家带来的重大 经济社会效益。研究参与者指出，将过多注 意力集中在避免飞行上的意外后果，可能是 不重视开发减少与飞行有关的排放所需的解 决方案。 航空脱碳：展翅欲飞20 07 全球航空业务量和排放量（2019） 资料来源：ICCT （ 2020）；IEA（ 2021）；德勤分析 说明：（1 ） RPK = 收入客公里，代表付费旅客的旅行公里数；（2 ） CTK = 货运吨公里，根据160千克的旅客等效货物质量（PEFM）估 计，一吨除以160千克等于6.25，因此1 CTK 等于6.25 RPK（ Chandra et al., 2014），含腹舱货物，不含行李；货机未进行机型划分； （ 3）百万吨二氧化碳 客运量 8,680（十亿RPK¹ ；占总量85%） 客运排放量 869 Mt CO₂（占总量85%） 货运量 1,580（十亿RPK ），或253（十亿CTK² ）（占总量15%） 货运排放量 150 Mt CO₂（占总量15%） 344 (3%) 支线客机 4,572 (45%) 窄体客机 3,764 (37%) 宽体客机 1,580 (15%) 货机 业务量 （十亿RPK ） 总量：10,260 排放量³ （Mt CO₂） 总量：1,019 62 (6%) 支线客机 435 (43%) 窄体客机 372 (36%) 宽体客机 150 (15%) 货机 我们的现状：中长途航班的客运量占87%， 排放量占81%。 约 11%的世界人口（约 8亿人）乘坐飞机 9 。平 均而言，每人每年乘坐5 到 6次飞机，这意味 着航空业每年运输的旅客达到约45 亿人次。 按排放量和RPK计算，这些客运航班占航空 业务量的85% 10 （请参阅附件07）。剩余15% 的排放来自货运航班。 1,000公里以下的短途航班占航空客运量的 13%（请参阅附件08），占总排放量的19%。 短途航班的排放强度最高，因为每次起飞都 需要大量能量进行爬升，爬升的能耗很多时 候占飞行总能耗的一半以上 11 。但大多数排放 （81%）都来自中长途航班。 在有些国家，火车可作为一种替代短途航 班、更环境可持续的选择。一些政府最近出 台了法规，鼓励改用其他交通工具，业内称 之为 “方式转变” 。例如，法国禁止了高铁可 达的国内短 途 航班。奥地利和德国也宣布了 取消部分国内短途航班让位于铁路交通的 计划。 但在大多数低收入国家，以及许多收入较高 的国家，铁路网络尚不够发达，无法支持从 飞机到火车的旅行方式转变。在少数地方， 如日本、中国和西欧部分地区等，高铁只是 少数线路上的一种选择 12 。 距离越长，替代航空的选择越少。乐观地估 计，从航空转到铁路仅能减少约4,500万吨 碳排放 13 ，约占全球客运排放量的5%。一位 航空公司代表指出： “方式转变在某些国家受 到了很大关注，但其全球影响微不足道。” 航空脱碳：展翅欲飞21 08 按飞行距离计算的客运量（RPK ）（2019） 2,500 2,000 1,500 1,000 500 0 短途 1,097（十亿RPK ，13%） 163 Mt CO₂ (19%) 中途 4,285（十亿RPK ，49%） 386 Mt CO₂ (44%) 长途 3,298（十亿RPK ，38%） 320 Mt CO₂ (37%) 客运量（十亿RPK ） 航线距离（km ） 0–1,000 1,001–2,000 2,001–4,000 4,001–8,000 8,001–15,000 总计 航线示例 伦敦-柏林 伦敦-罗马 伦敦-贝鲁特 伦敦-纽约 伦敦-雅加达 十亿RPK 1,097 2,222 2,063 1,790 1,508 客运量 = 8,680（十亿RPK ） 排放量（Mt CO₂） 163 210 176 170 150 客运排放量 = 869 Mt CO₂ 排放强度 （g CO₂ / kRPK¹） 149 95 85 95 99 106 1,182 230 217 1,806 98 401 1,404 16 1,536 181 1,504 资料来源：ICCT（2020）；IEA（2021）；德勤分析 说明：（1）g CO₂/kRPK代表每千收入客公里的二氧化碳排放克数 宽体 窄体 支线 方式转变的潜力 航空脱碳：展翅欲飞22 09 航空旅行量的