2025年航空煤油行業投資分析：化工靈活性如何重塑技術經濟性

  在全球能源轉型與 「雙碳」 目標的大背景下，航空煤油行業正經歷深刻變革。可持續航空煤油作為航空領域脫碳的關鍵路徑，備受關注。而當下，電制可持續航空煤油技術雖有望解決原料限制問題，卻因綠氫成本高昂缺乏經濟可行性。探究化工靈活性對該技術經濟性的影響，成為2025年航空煤油行業投資決策的關鍵所在。

  一、航空煤油技術路徑分類：一步合成與兩步合成的差異剖析

  典型的電制可持續航空煤油技術路徑，涵蓋可再生能源、電解水制氫系統、二氧化碳捕集裝置和化工合成裝置。其中，可再生能源系統多由風電和光伏構成風光互補系統，電解水系統採用鹼性電解水制氫裝置，二氧化碳捕集裝置運用成熟的煙氣碳捕集技術。根據化工合成的技術特點，可將其分為 「一步合成法」 和 「兩步合成法」，二者的關鍵區別在於是否存在易於存儲的中間產物，以及化工合流程的靈活性程度。

  「一步合成法」 以費托合成為代表，其 SAF 合成路徑中各環節緊密耦合，缺乏便於存儲的中間產物，化工合成部分靈活性較差。費托合成工藝包含逆水煤氣變換生成合成氣、合成氣催化生成烴類、精餾氫化處理生成航空煤油這 3 個主要化工流程。該工藝在穩態工況下，碳利用率和能量利用率較高，但熱管理系統複雜，產物選擇性差。其負載調節範圍保守估計為 70% - 100%，最短調節周期為 7d。

  「兩步合成法」 以甲醇合成為典型，此路徑存在易於存儲的中間產物甲醇，且中間產物之前的合成過程靈活性良好。甲醇合成技術路徑包括甲醇合成、氣液分離、甲醇制烯烴、烯烴低聚和加氫精餾等 4 個主要化工流程。在穩態工況下，直接甲醇合成路徑對 SAF 具有較好的選擇性，但綜合能量利用效率和碳元素利用率相對較低。不過，其調節範圍可達額定負載的 10% - 100%，調節周期最短為 1d 。

  二、航空煤油技術經濟性對比：非靈活與靈活場景下的成本差異

  《2025-2030年全球及中國航空煤油行業市場現狀調研及發展前景分析報告》為深入分析 「一步合成法」 和 「兩步合成法」 在化工靈活性上的差異對技術經濟性的影響，構建典型的離網型電制可持續航空煤油系統模型，包括風電、光伏、電池儲能、鹼性電解水制氫系統、PEM 燃料電池、儲氫和 SAF 合成裝置等 7 個主要單元。通過建立確定性混合整數線性分式規劃問題，以平準化制可再生航空煤油成本最小為優化目標，綜合考慮多種約束條件，對兩種技術路徑進行研究。

  在非靈活化工場景下，SAF 合成以額定產能運行，要求穩定的氫氣供應。此時，兩種技術路徑的平準化制可再生航空煤油成本相差不大，約為傳統航空煤油價格的 3.8 倍，約為生物航煤(HEFA)技術路徑的 2 倍。設備投資和氫氣成本分別占總投資的 30% 和 60% 。儘管 「兩步合成法」 在二氧化碳和氫氣利用效率上相對較低，但較好的產品選擇性使其成本與 「一步合成法」 差距較小。同時，靈敏度分析顯示，降低氫氣成本是所有電制可持續航空煤油路徑面臨的共同關鍵問題，且在該場景下 「一步合成法」 具有經濟性優勢。

  進入靈活化工場景，情況發生明顯變化。SAF 合成裝置投資和綠氫成本在平準化可再生航空煤油成本中占主導。研究發現，提高 SAF 合成裝置的靈活性是降低綠氫成本的必要條件。綠氫成本隨合成側調節周期和調節範圍的變化呈現階段性特徵：在階段 I，調節周期縮短使綠氫成本快速下降約 0.6 元 /m³ ;階段 II，成本降低趨勢放緩，但對負載調節範圍要求提高，進一步使綠氫成本下降約 0.6 元 /m³ ;階段 III，當合成側調節周期較短且最低負載達到 30% 額定負載時，綠氫成本進一步下降約 0.1 元 /m³ 。這一過程中，系統棄電率顯著降低，從非靈活化工場景下的 50% 以上，逐步降至階段 I 的 35%、階段 II 的 15% ，從而減少了可再生能源和制氫側裝機容量需求，降低了綠氫成本。

  此外，在靈活化工場景下，「兩步合成法」 相比 「一步合成法」 更具優勢。「兩步合成法」 的綠氫成本比 「一步合成法」 低約 0.5 元 /m³ ，平準化制可再生航空煤油成本低 2500 元 /t 。並且，「兩步合成法」 的分段工藝設計使其在產業發展初期能更早利用合成裝置投資降本優勢，在市場競爭中更易占據先機。

  三、航空煤油行業投資建議：基於技術經濟性的策略選擇

  綜合上述研究，對於 2025 年航空煤油行業投資，得出以下關鍵結論與建議。電制可持續航空煤油降本的關鍵在於降低綠氫成本，而靈活化工是實現這一目標的核心。相比非靈活化工場景，在單位產能裝置固定投資不變的情況下，靈活化工通過小幅增加合成側裝置容量，大幅降低系統棄電率，減少 「風 - 光 - 氫 - 儲」 系統裝機容量需求，可使綠氫成本降低約 50% 。

  以甲醇合成技術路徑為代表的 「兩步合成法」，憑藉易存儲的液態中間產物緩衝，將化工合成分為靈活性高的階段 A 和集成度好的階段 B，能兼顧制氫側靈活性和化工側穩定運行屬性，在產業初期更具成本優勢，其綠氫成本可進一步降低 0.1 元 /m³ 。因此，在缺乏其他電制可持續航空煤油技術路徑時，應優先發展 「兩步合成法」 技術路線，並重點關注其系統靈活運行能力。

  對於新開發的電制可持續航空煤油技術路線，若屬於 「一步合成法」，在達到相應能量利用效率和航空煤油選擇性時，需重點提升裝置靈活性，實現小於 7d 的靈活調節周期，負荷調節下限達到 50% 額定值;若屬於 「兩步合成法」，則應確保靈活調節周期達到 1d，負荷調節下限達到 30% 額定值，並著重關注裝置的能量利用效率。

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