2025年構(gòu)建生物CH?到SAF的新產(chǎn)業(yè)生態(tài)報(bào)告

綠圖科技有限公司商業(yè)計(jì)劃書1構(gòu)建生物CH4到SAF的新產(chǎn)業(yè)生態(tài)歐盟及英國(guó)明確2025年添加2%，對(duì)應(yīng)需求約120萬噸歐盟：明確從2025年添加2%SAF，2030年達(dá)6%，2050年達(dá)70%。2021年7月14日歐盟委員會(huì)提出“Fit for 55”，旨在通過一系列立法提案，幫助歐盟實(shí)現(xiàn)到2030年將溫室氣體凈排放量至少減少55%（相較于1990年水平）的目標(biāo)。在此框架下，2023年10月歐盟通過ReFuelEU Aviation，要求從2025年起，航空燃料摻混SAF，摻混比例從2025年的2%逐步提高至2030年的6%，2040年為34%，2050年為70%。英國(guó)：要求SAF2025年2%，2030年達(dá)10%，目標(biāo)相對(duì)歐盟

烈度更高。2024年9月英國(guó)下議院批準(zhǔn)了《2024年可再生運(yùn)輸燃料義務(wù)（可持續(xù)

航空燃料）法令》草案，并在此基礎(chǔ)上通過了SAF

Mandate，其中明確SAF的添加比例將從2025年1月1日起實(shí)施，2025年添加比例為2%，并將在2030年線性增加至10%，到2040年增加至22%。參照歐盟及英國(guó)2023年航煤消耗量合計(jì)0.6億噸，按照2%添加比例，歐盟及英國(guó)2025年SAF需求量有望達(dá)120萬噸。美國(guó)制定RFS、IRA、LCFS等多項(xiàng)補(bǔ)貼，推動(dòng)SAF發(fā)展美國(guó)雖未明確強(qiáng)制添加比例，但制定了RFS、IRA及LCFS等多項(xiàng)補(bǔ)貼政策，鼓勵(lì)SAF行業(yè)發(fā)展，例如《通貨膨脹削減法案》（IRA）40B政策明確2023-2024年SAF可獲得1.25-1.75美元/加侖的摻混稅收補(bǔ)貼，45Z政策明確從2025年到2027年，為SAF提供了每加侖0.35至1.75

美元的清潔燃料生產(chǎn)抵免。中國(guó)內(nèi)地十四五SAF消費(fèi)5萬噸，香港SAF政策出臺(tái)在即中國(guó)內(nèi)地：提出十四五期間SAF消費(fèi)量達(dá)到5萬噸，2025年SAF試點(diǎn)逐步增加。2022年《“十四五”民航綠色發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》發(fā)布，提出

“十四五”期間SAF消費(fèi)量累計(jì)達(dá)5萬噸。2023年7月民航局發(fā)布《航空替代燃料可持續(xù)性要求（征求意見稿）》，2024年7月成立民航二所可持續(xù)航空燃料發(fā)展研究中心。2024年9月，我國(guó)生物航煤開啟國(guó)內(nèi)應(yīng)用試點(diǎn)，分兩階段實(shí)施，第一階段為2024年9~12月，國(guó)航、東航、

南航從北京大興、成都雙流、鄭州新鄭、寧波櫟社機(jī)場(chǎng)起飛的12個(gè)航班將加注SAF；按照民航局關(guān)于SAF應(yīng)用試點(diǎn)工作第二階段的相關(guān)部署，自2025年3月19日起，北京大興、成都雙流、鄭州新鄭、寧波櫟社機(jī)場(chǎng)起飛的所有國(guó)內(nèi)航班將常態(tài)化加注摻混1%的SAF混合燃料。中國(guó)香港：2025年底前設(shè)立SAF用量目標(biāo)，同時(shí)國(guó)泰航空承諾2030年10%添加水平。香港特區(qū)政府在2024年施政報(bào)告中明確提出，將在

2025年底前設(shè)立從香港國(guó)際機(jī)場(chǎng)起飛航班的SAF用量目標(biāo)，同時(shí)國(guó)泰航空承諾到2030年將SAF的使用量提升至總?cè)加拖牡?0%水平。全球多個(gè)國(guó)家均出臺(tái)SAF摻混比例政策需求量：根據(jù)國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)（

IATA）的數(shù)據(jù)及其目標(biāo)預(yù)測(cè)，綠色航煤

2025

年及

2030年需求將達(dá)

630

萬噸和1835

萬噸，2025-2030

期間的年均復(fù)合增速達(dá)

23.8%；長(zhǎng)期來看，2050 年，綠色航煤預(yù)期需求量將達(dá)到

3.5 億噸（4490

億升）。價(jià)格：按照SAF約2000美元/噸價(jià)格（對(duì)應(yīng)約1.46萬元人民幣/噸）、

2035年全球SAF市場(chǎng)將過萬億。國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)提出2035年SAF產(chǎn)量達(dá)0.73億噸，對(duì)應(yīng)萬億級(jí)市場(chǎng)萬億市場(chǎng)供給側(cè)：目前僅HEFA相對(duì)成熟，其余路線形成補(bǔ)充SOEC-CH4:

高效率電解水制綠氫，綠氫是一切合成燃料最大成本高效率:

制取1標(biāo)方氫氣，僅消耗1度電+0.25標(biāo)方生物天然氣數(shù)據(jù)來源:

依據(jù)電堆測(cè)試數(shù)據(jù)，操作溫度600℃8電堆尺寸（mm）：156

176

260H2:1.5

Nm3/h電堆效率:

94%CO2:0.375

Nm3/hH2/CO2=

4CH4H2OCO2H29SOEC-CH4:全新的電化學(xué)制氫方式，為SAF合成提供低成本原料氣電水蒸氣（H2O）電化學(xué)裝置SOEC-CH4

電堆自富集二氧化碳（生物）天然氣(CH4)高純氫氣600oC合成SAF無需貴重金屬，BOM成本低，可規(guī)?；当緶囟鹊椭?00oC，相比傳統(tǒng)SOEC降低100-200度，預(yù)期壽命增加顯著降低資本性支出:制取1標(biāo)方

H2，僅需消耗1度電+1/4標(biāo)方生物天然氣可利用工業(yè)余熱，進(jìn)一步降低電耗全固態(tài)運(yùn)行，維護(hù)成本低且簡(jiǎn)單極具競(jìng)爭(zhēng)力的運(yùn)營(yíng)性支出:模塊化設(shè)計(jì)，可靈活部署可以通過撬裝式裝置滿足SAF市場(chǎng)早期需求規(guī)模小的市場(chǎng)特點(diǎn)可模塊化擴(kuò)容，理論上無規(guī)模上限零碳排放，產(chǎn)出物充分利用采用生物天然氣，可實(shí)現(xiàn)零碳甚至負(fù)碳生產(chǎn)產(chǎn)出物為可再生CO2和綠氫，與下游合成裝置充分耦合PTL10?200?1000100200300ΔHRorΔGR

(KJ/mol)?3000 100 200 300 400 500 600 700 800 900

1000Temperature

(℃)?1.5?1?0.500.511.5VTNorVRE

(V)SOEC-CH4ElectrolysisCH4

oxidationΔGΔHCH4+2H2O→CO2+4

H2CH4+2O2→CO2+2

H2O2H2O→O2+2

H2Electrolytes????4+4??2?→????2+2??2??+

8???AnodesCathodes4??2??+8???→4??2+

4??2???2? ??2???????????????????????????Netreaction:CH4+2H2O

CO2+

4H2SOEC-CH4電堆原理及特點(diǎn)：降低電解水制氫電耗利用正極強(qiáng)放熱的甲烷完全氧化反應(yīng)原位驅(qū)動(dòng)負(fù)極的強(qiáng)吸熱電解水反應(yīng)使得電解水的熱中性電壓從1.3V下降到0.3V。SOEC-CH4理論制氫電耗0.78kWh/Nm3

H28.6kWh/kg

H2僅65%的CH4被用于生產(chǎn)H2，每標(biāo)方CH4產(chǎn)量低于2.4標(biāo)方H2H2全部來源于電解水，

CH4的作用是降低電耗，并同時(shí)提供可再生CO2，對(duì)應(yīng)1標(biāo)方CH4消耗產(chǎn)生4標(biāo)方H2SMR水煤氣變換反應(yīng)器變壓吸附H2變壓吸附排氣CH4(原料)(燃料)低濃度CO2排放95%

捕集率CO2捕集-2天然氣 空氣60%捕集率H2 CO2CO2 捕集-1SOEC-CH4CH4綠電水蒸氣自富集的

CO2高純度H2? 高能效? 有效利用CH4? CO2自捕集SOEC-CH4煙道氣SMR重整蒸汽甲烷重整(SMR)

:

CH4

+

2

H2O

→

CO2

+

4

H2ΔH0=165kJ

mol-1流程對(duì)比：SOEC-CH4

vs.傳統(tǒng)SMR水汽重整制氫??11工業(yè)廢物制沼氣城市廢物制沼氣農(nóng)村生物制沼氣生物天然氣電力SOEC-CH4水蒸氣綠氫可再生CO2CO2+H2一步法合成SAF從生物沼氣到SOEC-CH4

到合成SAF的全產(chǎn)業(yè)生態(tài)12可持續(xù)航空燃料（SAF)

主要面臨高昂成本的挑戰(zhàn)：高昂的生產(chǎn)成本：合成SAF的生產(chǎn)成本普遍是傳統(tǒng)航煤的10倍，即便是生產(chǎn)工藝相對(duì)成熟的HEFA工藝，其價(jià)格也是傳統(tǒng)航煤的2-3倍；HEFA受制于原料供應(yīng)的限制，未來難以大規(guī)模地推廣，非HEFA技術(shù)（如ATL、PTL）未來有望擺脫原料限制的問題，但仍需克服成本的問題電堆科技的SOEC-CH4電解技術(shù)能夠解決SAF成本問題：SOEC-CH4電解技術(shù)可為CO2+H2一步法PTL技術(shù)合成SAF提供低成本的原料氣（CO2+H2），能夠?qū)AF生產(chǎn)成本降至每噸

900-1200歐元

左右，是現(xiàn)有合成SAF成本的1/7；1000090008000700060005000400030002000100007775~

94056820~

85906820~

85901461900~1200734SAF大氣捕集CO2SAF工業(yè)捕集CO2SAF生物質(zhì)CO2生物航煤SAFSOEC-CH4傳統(tǒng)航煤13EUR/T數(shù)據(jù)來自：歐盟航空安全局（EASA）2024各種航空燃料成本對(duì)比14SOEC-CH4

耦合CO2+H2一步法合成技術(shù)制取低成本SAF流程圖C H18 38SOEC-CH4電解裝置水蒸氣22H

O生物天然氣CH4可再生

CO24H2CO2+H2合成裝置3H2H22H

O55??2+18????2

→??18??38+

36??2??H2電堆科技SAF合成PartnerCO2補(bǔ)充CO2以完全利用H2每噸SAF的氣電成本

=4851

x

(0.25*標(biāo)方氣價(jià)+

1.5*度電價(jià))

+0.74*二氧化碳噸價(jià)格;15SOEC-CH4 耦合CO2+H2一步法合成技術(shù)制取低成本SAF小型示范1.5kW

SOEC-CH4電解裝置CO2+H2一步法合成SAF示范裝置（日產(chǎn)1.2L）合成SAF擬示范項(xiàng)目簡(jiǎn)介：與歐洲某科技公司開展SOEC-CH4

耦合CO2+H2一步法合成技術(shù)制取低成本SAF小型示范項(xiàng)目預(yù)計(jì)時(shí)間：2025年底項(xiàng)目地點(diǎn)：歐洲某機(jī)場(chǎng)示范目的：驗(yàn)證電堆科技提供的SOEC-CH4電解裝置制取合成原料氣（CO2+H2)的成本能否大幅降低整套裝置制取SAF的成本，同時(shí)驗(yàn)證SOEC-CH4電解裝置的穩(wěn)定性與可靠性技術(shù)背景：中科大創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)、技術(shù)儲(chǔ)備深厚我們擁有自主研發(fā)的固體氧化物電池技術(shù)（SOC），基于此開發(fā)的不同電化學(xué)裝置，可用于電解水制綠氫、綠色燃料合成氣以及電解二氧化碳等，為綠氫和綠色燃料提供經(jīng)濟(jì)可行的方案。已推出產(chǎn)品SOEC-CH4可以提供低成本的氫氣或合成氣，應(yīng)用前景廣闊。創(chuàng)始人畢業(yè)于美國(guó)西北大學(xué)并于中科大任職教授，核心團(tuán)隊(duì)來自中科大，擁有20年以上SOC固體氧化物技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，目前已具備3代電池技術(shù)；致力于成為全球領(lǐng)先電堆供應(yīng)商電堆科技商業(yè)模式：專注于電堆產(chǎn)品的開發(fā)，支持合作伙伴開發(fā)整體系統(tǒng)電堆科技專注于電堆產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)，與合作伙伴共同創(chuàng)造、共同開發(fā)BOP系統(tǒng)，利用創(chuàng)新產(chǎn)品，共同拓展電化學(xué)制氫、制綠色燃料的巨大市場(chǎng)。支持有SAF制備能力的合作伙伴，共同承接項(xiàng)目。16電堆科技獲授權(quán)發(fā)明專利8項(xiàng)17正在申請(qǐng)專利8項(xiàng)

(包含

1

項(xiàng)PCT)18大面積單片電池制備能力單位體積產(chǎn)氫量高現(xiàn)有產(chǎn)品單電池片尺寸達(dá)13cm*13cm目前擁有20cm*20cm單電池技術(shù)儲(chǔ)備電堆設(shè)計(jì)集成能力電池片材料、涂層、燒結(jié)到電堆的結(jié)構(gòu)流道（從納米、微米到厘米的跨尺度界面調(diào)控）綜合設(shè)計(jì)和集成能力電堆能效高、壽命長(zhǎng)，同類電堆壽命測(cè)試，2014年SOFC達(dá)3140小時(shí)，2017年SOEC達(dá)1000小時(shí)異質(zhì)異構(gòu)共燒結(jié)技術(shù)正負(fù)電極的非對(duì)稱結(jié)構(gòu)使電極材料選擇更為靈活降低整體系統(tǒng)復(fù)雜度，降低系統(tǒng)制氫電耗電堆運(yùn)行溫度SOEC-CH4電堆運(yùn)行溫度低至600℃更低的溫控可使系統(tǒng)能耗低、壽命長(zhǎng)、成本更低電堆科技SOEC電堆產(chǎn)品技術(shù)能力科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“氫能專項(xiàng)”高溫質(zhì)子導(dǎo)體電解制氫技術(shù)科技部8635kW級(jí)中低溫平板型SOFC獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)集成技術(shù)工信部稀土共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)固體氧化物燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用示范中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所5kW固體氧化物燃料電解池電堆的研制中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所千瓦級(jí)電解電池堆集成及電解研究國(guó)家電網(wǎng)基于對(duì)稱

SOFC

熱電解耦的綜合能源系統(tǒng)基礎(chǔ)問題研究國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司電力科學(xué)研究院基于氫燃料電池的綜合能源系統(tǒng)構(gòu)建及運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)研究與示范科技部973中低溫SOFC關(guān)鍵材料設(shè)計(jì)及荷電傳導(dǎo)機(jī)制團(tuán)隊(duì)研發(fā)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)始人介紹占忠亮電堆科技創(chuàng)始人首席科學(xué)家20年以上SOC技術(shù)

“材料-電池-電堆-系統(tǒng)”全鏈條研發(fā)與中試經(jīng)驗(yàn)“十二五”863課題完成20cm×20cm大尺寸電池、5kw

SOFC電堆、5kw

SOFC發(fā)電系統(tǒng)研發(fā)。完成

973

計(jì)劃課題、工信部稀土共性關(guān)鍵技術(shù)、

中科院知識(shí)創(chuàng)新工程領(lǐng)域前沿等固體氧化物電池項(xiàng)目。在

Science、

Nature、

Energy

&Environ.

Sci.等期刊發(fā)表論文

100余篇；申請(qǐng)發(fā)明專利

55