實現(xiàn)“雙碳”目標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、易存儲運輸和強終端設備兼容性等優(yōu)勢，正逐步從低碳能源的備選方案成為能源轉型的重要支柱。本文系統(tǒng)總結全球綠色液體燃料產業(yè)發(fā)展的技術路徑、應用場景，結合我國產業(yè)發(fā)展基礎，提出相應政策建議。
一、綠色液體燃料技術路徑：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、生產過程低碳、終端使用環(huán)保，具有全生命周期減碳效應。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輸領域大規(guī)模應用，SAF、可再生甲醇和綠氨則正快速邁向產業(yè)化。當前全球綠色液體燃料技術發(fā)展路徑主要呈現(xiàn)出以下四個特點：
一是傳統(tǒng)生物燃料技術路徑成熟，仍具增量空間。目前生物柴油采用酯交換工藝制備，已實現(xiàn)規(guī)模化應用，工藝成熟、投資成本低，成為綠色液體燃料產業(yè)化最早、普及度最高的技術路徑之一。根據(jù)國際谷物理事會（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）產量達到7630萬噸，較2023年增長7%。近年來，美國、巴西、印尼生物柴油產量快速擴張，三國產量合計占全球近60%。原料結構方面，全球生物柴油生產仍以植物油為主，占比達73%，其中棕櫚油、大豆油、菜籽油分別占36%、23%和14%；廢棄油脂與動物脂肪的應用比例上升至14%和5%。為緩解“糧燃沖突”與糧食安全風險，歐盟等地區(qū)加速向廢棄油脂、非糧作物油等可持續(xù)原料轉型，并通過《可再生能源指令Ⅱ》（RED II）設定限制門檻，要求傳統(tǒng)糧油原料占比逐年下降？傮w看，傳統(tǒng)生物柴油路徑憑借工藝成熟、基礎設施兼容等優(yōu)勢，已成為公路運輸、農業(yè)機械等領域低碳替代的重要力量。未來在全球政策激勵和原料結構優(yōu)化的雙輪驅動下，該路徑仍將在中短期內保持較大增量，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。利用廢棄動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，具有無需改造發(fā)動機、性能與傳統(tǒng)燃料高度兼容等優(yōu)勢，已成為當前綠色液體燃料中產業(yè)化推進最快的路徑。截至2024年，全球HVO和SAF生產能力持續(xù)擴張，芬蘭Neste公司已建成全球最大規(guī)模的可再生燃料產能，計劃至2027年提升至680萬噸/年，進一步鞏固其行業(yè)主導地位。美國2024年可再生柴油產能達到約1500萬噸，其中Valero Energy在得克薩斯州Port Arthur投產了年產2.35億加侖的可持續(xù)航空燃料設施？傮w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、航運等難以電氣化的領域形成規(guī)模化應用，預計未來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示范加速，是未來能源轉型的重要支撐。廢棄物氣化合成技術通過將農業(yè)秸稈、林業(yè)殘余等生物質氣化生成合成氣，再經費托合成或甲醇合成工藝轉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個生物質氣化示范項目投運，另有14個項目在建，應用范圍涵蓋合成燃料與熱電聯(lián)產。其中，奧地利Güssing氣化廠累計運行超過10萬小時，年產電力約1.6萬兆瓦時、熱能3.6萬兆瓦時，在當?shù)啬茉唇Y構中占據(jù)重要地位，成為廢棄物氣化技術商業(yè)化應用的典范。在北美，加州大學河濱分校與Taylor Energy合作建設的森林生物質氣化試點項目，采用聲波強化氣化技術，日處理能力達5噸，成功生產符合管網標準的可再生天然氣？傮w看，盡管廢棄物氣化路徑在投資成本與工藝復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)已率先形成應用示范。隨著技術迭代和規(guī)模效應釋放，預計該路徑將在未來能源轉型體系中占據(jù)重要一席，成為支撐綠色液體燃料增量的重要支撐方向。
四是電合成路徑經濟性進一步提升，有望引領未來零碳技術前沿。電合成技術通過綠電電解水制氫，并與二氧化碳合成綠色甲醇或綠氨，被視為實現(xiàn)能源系統(tǒng)零碳排放的終極路徑。綠色甲醇技術比較成熟，運輸儲存便利，具備良好商業(yè)化基礎；綠氨能效高、應用潛力大，但仍面臨安全性與燃燒穩(wěn)定性等技術挑戰(zhàn)。截至2024年，全球電合成布局加速推進，我國綠色甲醇項目數(shù)量爆發(fā)式增長，累計超過90個，合計產能超2400萬噸，較2023年底增長2.3倍，累計投資金額超過4300億元。綠氨領域，根據(jù)國信證券測算，在綠電價格為0.3元/千瓦時時，生產成本可控制在4500～4600元/噸，初步具備與傳統(tǒng)灰氨競爭的潛力。技術路徑方面，綠氨合成已實現(xiàn)電解水制氫、深冷空分制氮與哈伯-博世工藝的高效集成。當可再生能源電價降至0.02～0.03元/千瓦時、綠氫成本低于14元/千克時，電合成甲醇有望率先在我國東部沿海地區(qū)實現(xiàn)邊際平價，預計窗口期在2030年前后。為進一步提升電合成路徑經濟性，應加快推進“廢棄物生物轉化+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生的二氧化碳、余熱與副產氫，有望提升資源利用效率，降低系統(tǒng)運行成本。總體看，電合成技術在政策激勵與技術進步雙重推動下，已邁入示范放量階段，未來將在交通燃料、化工原料等領域發(fā)揮核心支撐作用。
二、綠色液體燃料應用領域：重點行業(yè)率先啟動，多元場景加快拓展
當前，全球綠色液體燃料應用呈現(xiàn)摻混比例提升、使用邊界拓展、示范項目提速等趨勢。相比電氣化和氫能路徑，其具備能量密度高、運輸便利、設備兼容性強等優(yōu)勢，已成為重點行業(yè)的“即用型”低碳能源。隨著技術成熟與政策推動，其應用正由公路交通領域，向航運、航空、儲能等多元場景加速延伸。
一是全球公路交通領域生物燃料應用持續(xù)擴展。乙醇汽油（E10–E20）與生物柴油（B5–B20）已廣泛應用，可實現(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22個生物柴油推廣應用試點，重點覆蓋物流、環(huán)衛(wèi)、郵政快遞等領域。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5.16億加侖，其中B20及以上占2.45億加侖。印尼推進B40政策，計劃2025年實現(xiàn)B50摻混；泰國以B7為主、B20為補充，年內生物柴油消費預計增長6%；菲律賓則推進生物柴油從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供應遠無法滿足增長目標。歐盟計劃到2030年將SAF摻混比例提升至6%，預計需280萬噸；美國能源信息署預計2024年美國SAF生產能力達140萬噸，主要來自加州Phillips 66 Rodeo和得州Valero Diamond Green項目。我國于2024年啟動SAF試點，已有12個商業(yè)航班在4座機場使用SAF，計劃2025年進一步擴大應用。總體看，全球SAF產業(yè)亟需加快產能建設，以應對到2030年預計達1000萬噸的潛在供應缺口。
三是航運業(yè)減碳路徑集中于綠色甲醇與綠氨應用。丹麥物流公司馬士基集團訂購25艘甲醇動力集裝箱船，部分船舶由中國揚子江船業(yè)集團有限公司建造，計劃于2027年前全部投入運營，預計年減排二氧化碳約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”的甲醇動力改造并重新投入運營。目前來看，甲醇燃料船舶的建造和運營經驗日益豐富，相關基礎設施不斷完善。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，計劃2026年交付首艘氨燃料中型氣體運輸船；韓國將于2025年初開展為期500小時的氨燃料混合動力船舶海上測試。2024年，全球范圍內全年累計氨燃料雙燃料船舶新訂單約為27艘。盡管訂單有限，綠氨在技術進展和政策推動下有望成為國際航運重要燃料選項。
四是綠色甲醇與綠氨在儲能與調峰應用領域加快布局。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行動方案（2024—2027年）》，提出煤電機組10%以上綠氨摻燒目標。皖能銅陵300兆瓦機組已實現(xiàn)10%～35%摻燒，氨燃盡率達99.99%；神華臺山600兆瓦機組完成國內最大規(guī)模摻氨試驗。當前綠氨成本4500～4600元/噸，摻燒10%時度電成本上升0.13元/千瓦時；綠電降至0.1元/千瓦時后，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，碳價150元/噸時有望低于純煤電。2024年11月，北京建成全國首個跨兆瓦級氨煤智能混燃試驗平臺，標志我國綠氨摻燒進入規(guī)；炞C階段。
三、關于我國多措并舉加快綠色液體燃料規(guī)；黄婆c體系化布局的相關建議
目前，全球綠色液體燃料產業(yè)發(fā)展格局初步形成，主要經濟體加快戰(zhàn)略布局。美歐通過財政支持與強制摻混推動市場形成，巴西、印尼依托原料優(yōu)勢鞏固供應主導地位。我國具備可再生資源基礎好、制造能力強等多重優(yōu)勢，具備推動綠色液體燃料規(guī)模化突破的良好條件。為搶占綠色液體燃料新一輪產業(yè)發(fā)展主動權，應在耦合示范、技術攻關、場景開拓、標準建設與機制集成等關鍵環(huán)節(jié)統(tǒng)籌發(fā)力，加快構建自主可控的綠色液體燃料發(fā)展體系。
第一，加快廢棄物生物轉化與電合成路徑耦合示范應用。依托華東、珠三角等廢棄物與綠電資源富集地區(qū)，建設10萬噸級HVO與電合成甲醇綜合示范項目，打通廢棄物生物轉化產生二氧化碳與副產氫直接供給電合成的全流程，實現(xiàn)能量和物質的高效閉環(huán)利用，為未來大規(guī)模推廣奠定工程基礎和成本標桿。
第二，強化電合成與氨燃料關鍵技術自主創(chuàng)新能力。依托國家重大科研計劃和產業(yè)創(chuàng)新平臺，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攻關，形成產學研聯(lián)合體，加快推進設備與工藝的國產化進程，構建綠色液體燃料產業(yè)自主可控的技術體系和裝備支撐體系。
第三，搶占航空航運綠色燃料應用的先導市場。針對航運和航空領域低碳燃料替代需求，推動制定甲醇燃料船、氨燃料船動力標準，完善安全與排放規(guī)范體系；設立可持續(xù)航空燃料（SAF）采購補貼專項，引導航空公司實現(xiàn)既定摻混目標，率先形成規(guī)模應用，帶動產業(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準體系。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，作為財政補貼、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業(yè)規(guī)范、可持續(xù)、高質量發(fā)展。
第五，一體化推進原料供應、燃料生產與碳交易體系建設。以廢棄油脂和農業(yè)廢棄物為重點，加快建立分級回收、質量溯源體系，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，將綠色液體燃料納入國家溫室氣體自愿減排交易（CCER）和低碳燃料標準（LCFS）機制，提升燃料端減碳收益，增強整體經濟性，形成原料、燃料、碳市場一體化發(fā)展模式。
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