第757期|2023.06.13|記者:王政
全球航空業的下一個戰場 陳盛山看永續航空燃油(SAF)所掀起的綠色商戰

遠高於一般燃油2~5倍的價格,且能100%使用的機型尚未全面量產,這種燃油卻讓所有航空公司已高度重視、前仆後繼的測試,一切都因為在全球在永續發展的大框架下,永續航空燃油(SAF)的使用已成為趨勢。這股綠色戰爭也從各大航空的使用與否,轉而牽動未來消費者購買機票價格的漲幅,重要性與日俱增的情勢,讓全球觀光業界高度重視。

▲中華科技大學航空運輸管理研究所教授陳盛山

在獲利與永續中找到平衡點 波音、空巴宣布2030年正式量產100%永續航空燃油客機 綠色戰爭中連帶促使機票價格將大幅上漲

自1960年代開始,航空業逐漸成為全球旅客跨區、跨洲移動的空中橋梁後,人們對於航空公司的依賴度與日俱增,然而隨著全球暖化開始受到重視,過去在全球碳排量占比達2%的航空產業,便被冠上「碳排大戶」的稱號,不僅引發消費者推出「飛行羞恥(Flyshame)」的運動,也讓全球各大航空開始在獲利與永續之間抉擇。

作為航空產業最關鍵的減碳作法,永續航空燃油(SAF,Sustainable Aviation Fuel)優勢在於相較航空燃油減少8成碳排放量,面對全球積極倡議「永續發展」、2050年將達成淨零碳排(Net Zero)的遠大目標,SAF便成為航空公司最佳選擇。

現階段來看,由於全球SAF的產能有限,且價格為傳統燃油的數倍,對於將本求利的航空業來說,邁向淨零碳排是條十分艱辛卻不能不面對的道路。因此各個航空公司、飛機/引擎製造商紛紛投入SAF的測試作業中,透過與傳統燃油之間混合試飛布局未來。僅僅今年度,阿聯酋航空宣布完成首架以100%的SAF示範航班,長榮航空亦將全球首架星空聯盟塗裝的787-10首度執行SAF飛行作業,因為特別添加30%,已成為國籍航空中添加比例最高的航班,而早於2017年便採用SAF的華航,亦於5/22將台北─新加坡的航班作為永續示範航班。

中華科技大學航空運輸管理研究所教授陳盛山指出,在永續發展的大旗之下,解決碳排成為各國的首要任務,而搭乘航空時所連帶的大量碳排,也讓各界正視。SAF的問世讓這個碳排大戶找到新希望,自2008年起航空產業紛紛加入測試行列中,將SAF與傳統燃油混合比例,從10%:90%逐步向上拉50%:50%,至今已有眾多100%使用SAF飛行的眾多成功案例。而2大客機製造龍頭─波音公司、空中巴士亦宣布2030年將正式量產能100%使用SAF的新型客機,顯示出在各界的積極努力下,致力讓飛航與碳排兩個名詞逐漸脫鉤。

值得關注的是,當SAF大量生產且受到各大航空公司的使用後,未來不僅中東的產油大國將受到波及,消費者在面對因為使用SAF而牽動的高昂票價時,永續與現實的理智亦將拔河。

看見SAF無限潛能 各大航空測試成功

所謂的永續航空燃油(SAF),又稱生質航空燃油,絕大部分泛指第二代生質燃料,以非糧食作物為主,由廢油和農業廢棄物(木屑、麥桿)等非化石資源製成,經過預處理、酶降解和糖化、發酵等步驟製成,由於SAF可減少其生命週期內(即從製造到燃燒)的二氧化碳和細顆粒物的排放,加上與煤油一樣安全、可在不改變飛機/發動機或物流的情況下與煤油混合使用,因此受到航空公司們的重視,紛紛嘗試混入SAF於燃料中。

2008年起,維珍航空和紐西蘭航空率先投入SAF的測試行列中,2011年荷蘭皇家航空拔得頭籌,成為史上首家使用SAF的商用航班,阿拉斯加航空亦於該年度使用20%的SAF執行75次商業飛行,聯合航空則於2015年率先投資3千萬美元於採購SAF,並於2016年在洛杉磯─舊金山航線使用。

至此,各大航空公司開始了新能源的測試戰,根據國際航空運輸協會(IATA)於2016年的數據顯示,該年度有超過37萬架使用SAF的航班起飛。

隨後新加坡航空於2017年推出舊金山─新加坡的綠色環保套裝航班,其中採用永續生物燃料HEFA作為動力。而作為飛機量最大的北美市場,在這場碳排降低的商業戰爭中同樣全力衝刺,至疫情前,美國航空、聯合航空、達美航空、西南航空等4大航空,已將SAF的使用量提升了15%。

2020年底漢莎貨運航空及德鐵信可物流合作的首架SAF貨機成功從法蘭克福飛往上海。2022年英國航空則宣布將大規模使用SAF,並與北林肯郡煉油廠Phillips 66 Humber簽署供給協議書,至2030年達到10%燃油皆來自SAF。

引擎製造商積極測試 與油商建立備忘錄搶占市場

肩負飛航重任的引擎製造商,在這場SAF測試戰中同樣展現高度的興趣,如通用電氣(GE)於2008年便將掛載GE CF6的B747客機測試SAF商用飛航,隨後於2011年測試GECFM56引擎,2018年更將自身所生產的GE90引擎進行100%的SAF測試。

勞斯萊斯(Rolls-Royce)則於2021年與World Energy攜手合作,在裝有Trent 1000發動機的747客機上進行100%的SAF試飛並獲得成功。隨後與Alder Fuels簽署MOU,進行Pearl發動機的飛行測試。以上種種舉措,都證明了引擎製造商在淨零碳排中力爭重要地位的決心。

飛機製造商投入 從前端了解客戶需求

作為客機前端供應的飛機製造商,也在綠色戰爭中卯足全力,其中波音公司可說是推動先驅,2008年獲得資格並進行SAF燃油的飛航測試,2011年獲得商業用途批准後,2012年開始啟用SAF的飛機交付飛行。2018年波音公司更與聯邦快遞(FEDEX)合作ecoDemonstrator試飛計劃,在777貨機上進行了世界上第一次使用100%的SAF燃料商用飛機飛行。

為了加速SAF的推動,波音公司於2021年1月份宣布2030年交付100%具備SAF能力的飛機,同時在全球範圍內努力擴大SAF的供應。該年7月更與EPICFuels達成200萬加侖的SAF供應協議,為波音公司的商用飛機業務提供燃料。2022年7月波音公司更與AlderFuels建立合作夥伴關係,加大SAF的生產量能與供應。

於此期間空中巴士亦蠢蠢欲動,2016年宣布投入測試後,開始將旗下各個機型投入試飛,包括2021年4月A350宣布使用100%的SAF飛行成功,同年10月則通過A319neo的測試;2022年4月完成A380展示機ZEROe測試,11月則由A330進行飛行,今年3月更完成A321neo的飛行。值得一提的是,空中巴士的測試中皆在燃料混和50%的SAF,其中A380更是以全程100%的SAF作為燃料,多項成功的案例,也讓空巴更有信心能在100%使用SAF的客機能於2030年進行量產。

從綠色商務戰 看見永續與獲利的拔河

根據彭博新能源財經《2022年SAF展望報告》的預測,2030年SAF需求將上看106億加侖,比例從目前的0.1%躍升到7.5%,短短7年擴大75倍,然關鍵仍在於如何穩定供給,因為大幅提昇產量後,便能降低成本縮小SAF和傳統燃油的價差,提高使用率。

倘若SAF生產無法趕上需求,以獲利為導向的航空公司將面臨重大的挑戰,以華航今年新加坡的永續示範航班為例,雖然航程中僅添加了10%的SAF,加上該航班推出的碳抵換、碳中和機上服務,整體減少近10%的碳排量,卻也因此增加30萬元的支出。

在SAF尚未大量生產、價格降低的情況下,未來航空票價的漲幅勢必驚人,目前德國漢莎航空集團於2022年宣布推出「綠色票價」新方案,宣稱乘客多付的費用,可以抵銷乘坐航班時造成的「碳排放」,荷蘭皇家航空公司亦發起了要求客戶「負責任地飛行」活動。

此外,航空公司也對餘SAF不穩定的供應量頭痛,因此許多航空公司已紛紛跟SAF製造商進行MOU簽訂,以利在未來能獲得穩定的燃油供給。

這場綠色戰爭,是航空產業乃至於消費端都不得不面對的課題,就如同波音公司執行長凱爾洪(David Calhoun)所表示:「我相信SAF是目前到2050年唯一的答案」,但也指出「SAF永遠無法達到傳統燃料的價格」,在永續與獲利之間的取決,就看全球如何共同面對。

▲在永續發展的大旗下,碳排大戶─航空產業也不得不在永續與獲利中間找尋平衡。

▲長榮航空將全球首架星空聯盟塗裝的787-10首度執行SAF飛行作業,因為特別添加30%,已成為國籍航空中添加比例最高的航班。

▲早於2017年便採用SAF的華航,於今年5/22將台北─新加坡的航班作為永續示範航班。

▲永續航空燃油(SAF)已成為飛機製造商到各大航空關注的焦點。

▲波音公司積極透過ecoDemonstrator的試飛,測試100%的SAF燃料商用飛機飛行。

▲空中巴士自2016年宣布投入測試後,開始將旗下各個機型投入SAF的試飛計畫中。

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