實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)迫切要求我國加快能源體系的全面重塑。相比電氣化與氫能發(fā)展路徑，綠色液體燃料以其高能量密度、易存儲(chǔ)運(yùn)輸和強(qiáng)終端設(shè)備兼容性等優(yōu)勢，正逐步從低碳能源的備選方案成為能源轉(zhuǎn)型的重要支柱。本文系統(tǒng)總結(jié)全球綠色液體燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)路徑、應(yīng)用場景，結(jié)合我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，提出相應(yīng)政策建議。
一、綠色液體燃料技術(shù)路徑：傳統(tǒng)路徑鞏固發(fā)展，新興路徑加速突破
綠色液體燃料原料可再生、生產(chǎn)過程低碳、終端使用環(huán)保，具有全生命周期減碳效應(yīng)。主要包括五大類，分別為生物柴油、燃料乙醇、可持續(xù)航空燃料（SAF）、可再生甲醇和可再生氨。其中，生物柴油和燃料乙醇已在全球公路運(yùn)輸領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用，SAF、可再生甲醇和綠氨則正快速邁向產(chǎn)業(yè)化。當(dāng)前全球綠色液體燃料技術(shù)發(fā)展路徑主要呈現(xiàn)出以下四個(gè)特點(diǎn)：
一是傳統(tǒng)生物燃料技術(shù)路徑成熟，仍具增量空間。目前生物柴油采用酯交換工藝制備，已實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，工藝成熟、投資成本低，成為綠色液體燃料產(chǎn)業(yè)化最早、普及度最高的技術(shù)路徑之一。根據(jù)國際谷物理事會(huì)（IGC）與德國UFOP聯(lián)盟發(fā)布的最新數(shù)據(jù)，2024年全球生物柴油（含F(xiàn)AME與可再生柴油HVO）產(chǎn)量達(dá)到7630萬噸，較2023年增長7%。近年來，美國、巴西、印尼生物柴油產(chǎn)量快速擴(kuò)張，三國產(chǎn)量合計(jì)占全球近60%。原料結(jié)構(gòu)方面，全球生物柴油生產(chǎn)仍以植物油為主，占比達(dá)73%，其中棕櫚油、大豆油、菜籽油分別占36%、23%和14%；廢棄油脂與動(dòng)物脂肪的應(yīng)用比例上升至14%和5%。為緩解“糧燃沖突”與糧食安全風(fēng)險(xiǎn)，歐盟等地區(qū)加速向廢棄油脂、非糧作物油等可持續(xù)原料轉(zhuǎn)型，并通過《可再生能源指令Ⅱ》（RED II）設(shè)定限制門檻，要求傳統(tǒng)糧油原料占比逐年下降。總體看，傳統(tǒng)生物柴油路徑憑借工藝成熟、基礎(chǔ)設(shè)施兼容等優(yōu)勢，已成為公路運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)機(jī)械等領(lǐng)域低碳替代的重要力量。未來在全球政策激勵(lì)和原料結(jié)構(gòu)優(yōu)化的雙輪驅(qū)動(dòng)下，該路徑仍將在中短期內(nèi)保持較大增量，尤其在印尼、巴西等資源稟賦型國家展現(xiàn)出強(qiáng)勁增長潛力。
二是加氫路徑快速拓展，具備一定的規(guī)模化基礎(chǔ)。利用廢棄動(dòng)植物油脂加氫脫氧制備可再生柴油（HVO）與可持續(xù)航空燃料（SAF）技術(shù)，具有無需改造發(fā)動(dòng)機(jī)、性能與傳統(tǒng)燃料高度兼容等優(yōu)勢，已成為當(dāng)前綠色液體燃料中產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)最快的路徑。截至2024年，全球HVO和SAF生產(chǎn)能力持續(xù)擴(kuò)張，芬蘭Neste公司已建成全球最大規(guī)模的可再生燃料產(chǎn)能，計(jì)劃至2027年提升至680萬噸/年，進(jìn)一步鞏固其行業(yè)主導(dǎo)地位。美國2024年可再生柴油產(chǎn)能達(dá)到約1500萬噸，其中Valero Energy在得克薩斯州Port Arthur投產(chǎn)了年產(chǎn)2.35億加侖的可持續(xù)航空燃料設(shè)施。總體看，加氫路徑憑借工藝成熟、終端替換成本低、政策支持力度大等優(yōu)勢，正加速在航空、航運(yùn)等難以電氣化的領(lǐng)域形成規(guī)模化應(yīng)用，預(yù)計(jì)未來5年全球市場占比將持續(xù)攀升。
三是廢棄物氣化合成路徑技術(shù)示范加速，是未來能源轉(zhuǎn)型的重要支撐。廢棄物氣化合成技術(shù)通過將農(nóng)業(yè)秸稈、林業(yè)殘余等生物質(zhì)氣化生成合成氣，再經(jīng)費(fèi)托合成或甲醇合成工藝轉(zhuǎn)化為第二代燃料或可再生天然氣，具備突破原料瓶頸、提升碳減排效率的重要潛力。根據(jù)國際能源署2024年數(shù)據(jù)，全球已有43個(gè)生物質(zhì)氣化示范項(xiàng)目投運(yùn)，另有14個(gè)項(xiàng)目在建，應(yīng)用范圍涵蓋合成燃料與熱電聯(lián)產(chǎn)。其中，奧地利Güssing氣化廠累計(jì)運(yùn)行超過10萬小時(shí)，年產(chǎn)電力約1.6萬兆瓦時(shí)、熱能3.6萬兆瓦時(shí)，在當(dāng)?shù)啬茉唇Y(jié)構(gòu)中占據(jù)重要地位，成為廢棄物氣化技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用的典范。在北美，加州大學(xué)河濱分校與Taylor Energy合作建設(shè)的森林生物質(zhì)氣化試點(diǎn)項(xiàng)目，采用聲波強(qiáng)化氣化技術(shù)，日處理能力達(dá)5噸，成功生產(chǎn)符合管網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的可再生天然氣。總體看，盡管廢棄物氣化路徑在投資成本與工藝復(fù)雜性方面仍面臨挑戰(zhàn)，但在歐美、加拿大等原料富集、政策支持地區(qū)已率先形成應(yīng)用示范。隨著技術(shù)迭代和規(guī)模效應(yīng)釋放，預(yù)計(jì)該路徑將在未來能源轉(zhuǎn)型體系中占據(jù)重要一席，成為支撐綠色液體燃料增量的重要支撐方向。
四是電合成路徑經(jīng)濟(jì)性進(jìn)一步提升，有望引領(lǐng)未來零碳技術(shù)前沿。電合成技術(shù)通過綠電電解水制氫，并與二氧化碳合成綠色甲醇或綠氨，被視為實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)零碳排放的終極路徑。綠色甲醇技術(shù)比較成熟，運(yùn)輸儲(chǔ)存便利，具備良好商業(yè)化基礎(chǔ)；綠氨能效高、應(yīng)用潛力大，但仍面臨安全性與燃燒穩(wěn)定性等技術(shù)挑戰(zhàn)。截至2024年，全球電合成布局加速推進(jìn)，我國綠色甲醇項(xiàng)目數(shù)量爆發(fā)式增長，累計(jì)超過90個(gè)，合計(jì)產(chǎn)能超2400萬噸，較2023年底增長2.3倍，累計(jì)投資金額超過4300億元。綠氨領(lǐng)域，根據(jù)國信證券測算，在綠電價(jià)格為0.3元/千瓦時(shí)時(shí)，生產(chǎn)成本可控制在4500～4600元/噸，初步具備與傳統(tǒng)灰氨競爭的潛力。技術(shù)路徑方面，綠氨合成已實(shí)現(xiàn)電解水制氫、深冷空分制氮與哈伯-博世工藝的高效集成。當(dāng)可再生能源電價(jià)降至0.02～0.03元/千瓦時(shí)、綠氫成本低于14元/千克時(shí)，電合成甲醇有望率先在我國東部沿海地區(qū)實(shí)現(xiàn)邊際平價(jià)，預(yù)計(jì)窗口期在2030年前后。為進(jìn)一步提升電合成路徑經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)加快推進(jìn)“廢棄物生物轉(zhuǎn)化+綠電電合成”雙路徑耦合發(fā)展，充分利用廢棄物工藝過程中產(chǎn)生的二氧化碳、余熱與副產(chǎn)氫，有望提升資源利用效率，降低系統(tǒng)運(yùn)行成本。總體看，電合成技術(shù)在政策激勵(lì)與技術(shù)進(jìn)步雙重推動(dòng)下，已邁入示范放量階段，未來將在交通燃料、化工原料等領(lǐng)域發(fā)揮核心支撐作用。
二、綠色液體燃料應(yīng)用領(lǐng)域：重點(diǎn)行業(yè)率先啟動(dòng)，多元場景加快拓展
當(dāng)前，全球綠色液體燃料應(yīng)用呈現(xiàn)摻混比例提升、使用邊界拓展、示范項(xiàng)目提速等趨勢。相比電氣化和氫能路徑，其具備能量密度高、運(yùn)輸便利、設(shè)備兼容性強(qiáng)等優(yōu)勢，已成為重點(diǎn)行業(yè)的“即用型”低碳能源。隨著技術(shù)成熟與政策推動(dòng)，其應(yīng)用正由公路交通領(lǐng)域，向航運(yùn)、航空、儲(chǔ)能等多元場景加速延伸。
一是全球公路交通領(lǐng)域生物燃料應(yīng)用持續(xù)擴(kuò)展。乙醇汽油（E10–E20）與生物柴油（B5–B20）已廣泛應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)5%～8%的減排效果，且無需大規(guī)模改造現(xiàn)有車輛。我國于2024年啟動(dòng)22個(gè)生物柴油推廣應(yīng)用試點(diǎn)，重點(diǎn)覆蓋物流、環(huán)衛(wèi)、郵政快遞等領(lǐng)域。美國愛荷華州E15汽油銷量同比增長45%，生物柴油摻混燃料銷量達(dá)5.16億加侖，其中B20及以上占2.45億加侖。印尼推進(jìn)B40政策，計(jì)劃2025年實(shí)現(xiàn)B50摻混；泰國以B7為主、B20為補(bǔ)充，年內(nèi)生物柴油消費(fèi)預(yù)計(jì)增長6%；菲律賓則推進(jìn)生物柴油從B3向B4、B5過渡。整體看，生物燃料摻混比例提升成為東南亞及美洲國家交通減排的重要抓手。
二是可持續(xù)航空燃料（SAF）已成為航空領(lǐng)域碳減排的重要路徑。全球航空燃料年需求超過3億噸，但現(xiàn)有SAF供應(yīng)遠(yuǎn)無法滿足增長目標(biāo)。歐盟計(jì)劃到2030年將SAF摻混比例提升至6%，預(yù)計(jì)需280萬噸；美國能源信息署預(yù)計(jì)2024年美國SAF生產(chǎn)能力達(dá)140萬噸，主要來自加州Phillips 66 Rodeo和得州Valero Diamond Green項(xiàng)目。我國于2024年啟動(dòng)SAF試點(diǎn)，已有12個(gè)商業(yè)航班在4座機(jī)場使用SAF，計(jì)劃2025年進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用。總體看，全球SAF產(chǎn)業(yè)亟需加快產(chǎn)能建設(shè)，以應(yīng)對到2030年預(yù)計(jì)達(dá)1000萬噸的潛在供應(yīng)缺口。
三是航運(yùn)業(yè)減碳路徑集中于綠色甲醇與綠氨應(yīng)用。丹麥物流公司馬士基集團(tuán)訂購25艘甲醇動(dòng)力集裝箱船，部分船舶由中國揚(yáng)子江船業(yè)集團(tuán)有限公司建造，計(jì)劃于2027年前全部投入運(yùn)營，預(yù)計(jì)年減排二氧化碳約270萬噸，并通過長期協(xié)議確保到2027年為雙燃料船隊(duì)提供超過50%的綠色甲醇需求。此外，馬士基完成了首艘大型船舶“Maersk Halifax”的甲醇動(dòng)力改造并重新投入運(yùn)營。目前來看，甲醇燃料船舶的建造和運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)日益豐富，相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善。綠氨方面，日本郵船公司（NYK）于2024年8月建成全球首艘商用氨燃料拖船，計(jì)劃2026年交付首艘氨燃料中型氣體運(yùn)輸船；韓國將于2025年初開展為期500小時(shí)的氨燃料混合動(dòng)力船舶海上測試。2024年，全球范圍內(nèi)全年累計(jì)氨燃料雙燃料船舶新訂單約為27艘。盡管訂單有限，綠氨在技術(shù)進(jìn)展和政策推動(dòng)下有望成為國際航運(yùn)重要燃料選項(xiàng)。
四是綠色甲醇與綠氨在儲(chǔ)能與調(diào)峰應(yīng)用領(lǐng)域加快布局。國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布《煤電低碳化改造建設(shè)行動(dòng)方案（2024—2027年）》，提出煤電機(jī)組10%以上綠氨摻燒目標(biāo)。皖能銅陵300兆瓦機(jī)組已實(shí)現(xiàn)10%～35%摻燒，氨燃盡率達(dá)99.99%；神華臺(tái)山600兆瓦機(jī)組完成國內(nèi)最大規(guī)模摻氨試驗(yàn)。當(dāng)前綠氨成本4500～4600元/噸，摻燒10%時(shí)度電成本上升0.13元/千瓦時(shí)；綠電降至0.1元/千瓦時(shí)后，綠氨成本可降至2500～2600元/噸，度電成本增幅縮減至0.03元/千瓦時(shí)，碳價(jià)150元/噸時(shí)有望低于純煤電。2024年11月，北京建成全國首個(gè)跨兆瓦級(jí)氨煤智能混燃試驗(yàn)平臺(tái)，標(biāo)志我國綠氨摻燒進(jìn)入規(guī)模化驗(yàn)證階段。
三、關(guān)于我國多措并舉加快綠色液體燃料規(guī)模化突破與體系化布局的相關(guān)建議
目前，全球綠色液體燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局初步形成，主要經(jīng)濟(jì)體加快戰(zhàn)略布局。美歐通過財(cái)政支持與強(qiáng)制摻混推動(dòng)市場形成，巴西、印尼依托原料優(yōu)勢鞏固供應(yīng)主導(dǎo)地位。我國具備可再生資源基礎(chǔ)好、制造能力強(qiáng)等多重優(yōu)勢，具備推動(dòng)綠色液體燃料規(guī)模化突破的良好條件。為搶占綠色液體燃料新一輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展主動(dòng)權(quán)，應(yīng)在耦合示范、技術(shù)攻關(guān)、場景開拓、標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)與機(jī)制集成等關(guān)鍵環(huán)節(jié)統(tǒng)籌發(fā)力，加快構(gòu)建自主可控的綠色液體燃料發(fā)展體系。
第一，加快廢棄物生物轉(zhuǎn)化與電合成路徑耦合示范應(yīng)用。依托華東、珠三角等廢棄物與綠電資源富集地區(qū)，建設(shè)10萬噸級(jí)HVO與電合成甲醇綜合示范項(xiàng)目，打通廢棄物生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)生二氧化碳與副產(chǎn)氫直接供給電合成的全流程，實(shí)現(xiàn)能量和物質(zhì)的高效閉環(huán)利用，為未來大規(guī)模推廣奠定工程基礎(chǔ)和成本標(biāo)桿。
第二，強(qiáng)化電合成與氨燃料關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng)新能力。依托國家重大科研計(jì)劃和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新平臺(tái)，聚焦電合成催化劑壽命提升、綠氨燃燒氮氧化物排放控制等核心技術(shù)攻關(guān)，形成產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合體，加快推進(jìn)設(shè)備與工藝的國產(chǎn)化進(jìn)程，構(gòu)建綠色液體燃料產(chǎn)業(yè)自主可控的技術(shù)體系和裝備支撐體系。
第三，搶占航空航運(yùn)綠色燃料應(yīng)用的先導(dǎo)市場。針對航運(yùn)和航空領(lǐng)域低碳燃料替代需求，推動(dòng)制定甲醇燃料船、氨燃料船動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)，完善安全與排放規(guī)范體系；設(shè)立可持續(xù)航空燃料（SAF）采購補(bǔ)貼專項(xiàng)，引導(dǎo)航空公司實(shí)現(xiàn)既定摻混目標(biāo)，率先形成規(guī)模應(yīng)用，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈整體提升。
第四，建立統(tǒng)一的綠色液體燃料生命周期碳核算標(biāo)準(zhǔn)體系。制定發(fā)布《綠色液體燃料碳足跡核算指南》，明確各類路徑的生命周期減排系數(shù)、原料可持續(xù)性要求及核算邊界條件，作為財(cái)政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠、綠色金融支持等政策依據(jù)，確保綠色液體燃料產(chǎn)業(yè)規(guī)范、可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展。
第五，一體化推進(jìn)原料供應(yīng)、燃料生產(chǎn)與碳交易體系建設(shè)。以廢棄油脂和農(nóng)業(yè)廢棄物為重點(diǎn)，加快建立分級(jí)回收、質(zhì)量溯源體系，保障綠色液體燃料原料供給的可持續(xù)性與可追溯性。同時(shí)，將綠色液體燃料納入國家溫室氣體自愿減排交易（CCER）和低碳燃料標(biāo)準(zhǔn)（LCFS）機(jī)制，提升燃料端減碳收益，增強(qiáng)整體經(jīng)濟(jì)性，形成原料、燃料、碳市場一體化發(fā)展模式。
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