# 先进生物燃料（SAF、可再生柴油与生物甲烷） 源自废弃油脂、作物与残余物的直接替代燃料——从原料到经认证的 SAF、可再生柴油与可注入管网生物甲烷的完整链条。 Source: https://cn.bioecon.ru/technology/advanced-biofuels/ Updated: 2026-08-18 ## 概览与价值链 标记：[EC: ReFuelEU Aviation & RED III | OECD: Bioenergy | 监管机构: EPA（美国）、ADEME（法国）、FERC（美国）] 先进生物燃料将废弃油脂、作物与木质纤维素残余物转化为直接替代（drop-in）燃料，在全生命周期内 较化石对应物减排 50–90%，且无需改造发动机或基础设施。可持续航空燃料（SAF）是需求高峰： 2024 年全球 SAF 产量约达 150 万吨——约 19 亿升，但仍仅占航空燃料的 0.53%；IATA 预计 2025 年需求约 600 万吨，2030 年达 2000 万吨，到 2050 年升至约 35,800 万吨，届时 SAF 将 贡献航空业 65% 的减排量。三条转化路线占主导：油脂加氢（HEFA）、醇制航煤（ATJ）与厌氧消化 制生物甲烷。其协同效应在于原料灵活性与炼厂复用：同一股废弃油脂可随价格与政策强制比例 在可再生柴油与 SAF 之间切换。 先进生物燃料的关键方向： 1. **HEFA 可再生柴油与 SAF (Hydroprocessed Esters & Fatty Acids)：** 将废弃食用油、动物油脂 与植物油加氢制成柴油与航煤——当前主流路线，废弃油脂路径碳强度约 20 克CO2e/兆焦。 2. **醇制航煤 SAF (Alcohol-to-Jet)：** 乙醇或异丁醇经脱水、齐聚与加氢制成航煤范围石蜡， 与 Jet A-1 完全兼容。 3. **作为燃料与平台的生物乙醇 (Bioethanol)：** 玉米、甘蔗与纤维素糖发酵制乙醇，用于 E15+ 掺混并作为 ATJ 原料。 4. **生物甲烷与沼气 (Biomethane)：** 城市与农业残余物经消化产沼气，再提纯为可注入管网的 可再生天然气。 ### 部门价值链 ``` [原料] ──> [预处理] ──> [转化] ──> [提质] │ (H2 + 催化) │ ▼ [SAF + 柴油 + RNG] <─── [认证] <─────┘ ``` ### 价值链层级 | 层级 | 描述 | 关键输入/输出 | |:---|:---|:---| | **Feedstock Sourcing** | 汇集废弃油脂、作物与残余物 | **输入：** 废食用油、油脂、作物、城市垃圾。**输出：** 聚合原料。 | | **Pretreatment** | 清洁、脱胶、调质 | **输入：** 原始原料。**输出：** 调质后的油脂/糖。 | | **Conversion** | 加氢、发酵或消化 | **输入：** 调质原料、H2、酶。**输出：** 粗生物燃料。 | | **Upgrading** | 加氢裂化、异构化、气体提质 | **输入：** 粗生物燃料。**输出：** 航煤/柴油/生物甲烷。 | | **Certification & Blending** | 按标准检测与掺混 | **输入：** 纯燃料。**输出：** 认证组分。 | | **Distribution & Offtake** | 交付航司、车队与管网 | **输入：** 认证燃料。**输出：** 交付燃料、碳信用。 | 部门交叉技术： - **HEFA 加氢 (HEFA Hydroprocessing)：** 用氢对油脂进行催化脱氧。 - **醇制航煤催化 (Alcohol-to-Jet Catalysis)：** 醇类的脱水–齐聚–加氢。 - **碳捕集与封存 (Carbon Capture & Sequestration)：** 第六类封存以降低路径碳强度。 --- ## 美国 美国坐拥全球最大的乙醇基础，并在 EPA 可再生燃料标准与 IRA 清洁燃料抵免下扩大醇制航煤。 ### renewable fuel standard, alcohol-to-jet scale-up, corn ethanol base - **POET：** 美国最大的生物乙醇生产商，拥有 35 个生物炼厂；其谢尔比维尔工厂将产量从 9800 万加仑/年翻倍至 1.93 亿加仑/年（2 亿美元投资，2027 年第四季度完工），仅爱荷华州 2024 年就生产了 46 亿加仑乙醇。 - **LanzaJet：** 位于佐治亚州索珀顿的 Freedom Pines Fuels 是全球首座商业规模的乙醇制 SAF 工厂，投资逾 3 亿美元，自 2025 年 11 月起运营。 - **Gevo：** 位于北达科他州理查顿的 ATJ-30 项目将乙醇制航煤与第六类碳封存结合，依托逾 550 项专利组合。 --- ## 中国 中国通过废弃油脂 HEFA 工厂与 CAAC 适航认证为航空脱碳，自 2023 年起在四个机场开展国家级 SAF 试点。 ### waste-oil HEFA SAF, CAAC certification, airport pilots - **EcoCeres：** 其张家港工厂以废弃残余原料生产 HEFA-SPK，全生命周期减排达 90%，并于 2025 年 9 月成为第 5 家获 CAAC CTSOA 的中国生产商，成为在成都为商业航班加注的"火花计划"试点支柱。 - **Jiaao Enprotech（603822.SH）：** 其连云港生物航煤项目以废弃油脂年产 50 万吨，引入 BP 作为战略投资者并获 ISCC 与 CAAC 认证；2025 年 5 月完成中国首单约 1.34 万吨生物航煤出口。 - **国家级 SAF 试点：** CAAC 与发改委在主要机场开展分阶段 SAF 试验，推进常态化掺混。 --- ## 欧盟 欧盟以强制性的 ReFuelEU Aviation 法案拉动需求，并在 HEFA 产能与生物甲烷炼厂方面领先。 ### ReFuelEU mandate, HEFA leadership, biomethane biorefineries - **Neste：** 全球最大的 SAF 生产商，在新加坡、鹿特丹与波尔沃拥有约 330 万吨/年可再生产能、2025 年约 150 万吨 SAF，目标到 2027 年实现 220 万吨/年 SAF 与 680 万吨/年可再生产品。 - **Verbio：** 运营生物甲烷、生物柴油与生物乙醇炼厂，约 1400 名员工，通过乙烯解增加可再生化学品，并在美国内华达州设有乙醇/生物甲烷工厂。 - **ReFuelEU Aviation：** 要求 SAF 份额自 2025 年起逐步上升至 2030 年的 6%，RED III 要求至少 50% 的减排并禁止使用粮食基原料。 --- ## 领先企业与研究机构 | 企业 / 机构 | 国家 | 关键产品 / 平台 | 技术亮点 | 2026 年状态 | |:---|:---|:---|:---|:---| | **Neste** | 🇫🇮 芬兰 | *HEFA SAF 与可再生柴油* | 柔性炼厂，330 万吨/年 | 商业化 | | **EcoCeres** | 🇨🇳 中国 | *HEFA-SPK SAF* | 废弃原料，CTSOA | 商业化 | | **Jiaao Enprotech** | 🇨🇳 中国 | *废弃油脂制生物航煤* | 50 万吨/年，BP 入股 | 商业化 | | **LanzaJet** | 🇺🇸 美国 | *乙醇制航煤 SAF* | 首座商业 ATJ | 运营中 | | **Praj Industries** | 🇮🇳 印度 | *集成 EtJ 路线* | Axens Jetanol 许可 | 商业化 | | **Gevo** | 🇺🇸 美国 | *ATJ-30 + CCS* | 550+ 专利，第六类 | 成长期 | --- ## 技术栈与创新 技术栈依托三大转化平台，各自匹配一类原料。 1. **HEFA 加氢 (HEFA Hydroprocessing)：** - 废弃油脂加氢产出可再生柴油与 SAF，全生命周期减排 50–90%。 - Neste 在现有炼厂内共炼 SAF，可再生产能约达 330 万吨/年。 2. **醇制航煤催化 (Alcohol-to-Jet)：** - 乙醇或异丁醇经脱水、齐聚与加氢制成与 Jet A-1 兼容的燃料。 - LanzaJet 的 Freedom Pines 于 2025 年成为首座商业乙醇制航煤工厂；Praj 许可 Axens Jetanol 路线。 3. **厌氧消化与生物甲烷 (Biomethane)：** - 城市与农业残余物消化产沼气，再提纯为可注入管网的 RNG。 - Verbio 以区域生物质运营循环型生物甲烷炼厂。 --- ## 价值链与生产流程 ### HEFA SAF 生产工业流程 (ASTM D7566) ``` ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 1. 原料收集 │ ───> │ 2. 预处理 │ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ │ ▼ ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 4. 加氢裂化 │ <─── │ 3. 加氢处理 (HDO) │ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ │ ▼ ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 5. 分馏 │ ───> │ 6. 认证与发运 │ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ ``` #### 阶段 1：原料收集 废食用油、动物油脂与作物残余物被汇集，并就水分、游离脂肪酸与杂质进行质检。 #### 阶段 2：预处理 脱胶、脱色与脱酸对油脂进行调质，保护下游催化剂免于中毒。 #### 阶段 3：加氢处理 (HDO) 用氢进行催化加氢脱氧，从油脂中脱除氧，产出直链石蜡。 #### 阶段 4：加氢裂化 裂化与异构化将石蜡分解并支化为航煤与柴油范围的分子。 #### 阶段 5：分馏 蒸馏将物流分为 SAF 与可再生柴油馏分，按需求与价格平衡。 #### 阶段 6：认证与发运 组分按 ASTM D7566 与 ISCC 检测，掺混至规格后发运至航司与车队。