1.1. SAF:伴生于二代生物柴油(HVO)的可持续航空燃料
生物柴油技术路线日渐明晰,HVO 为生产 SAF 的关键所在。生物柴油是先 进生物燃料的一种,至今已有三代技术路线,即依托酯化反应得到脂肪酸甲酯的 一代酯基生物柴油(FAME);通过加氢脱氧与异构化处理得到烷烃的二代烃基生物 柴油(HVO),并且其生产过程中经处理可伴生凝点更低的可持续航空燃料(SAF); 以及使用更先进的生物质气化等实验性生产技术,使之克服油脂原料限制的三代 生物柴油,代表了未来发展趋势。
SAF 环保优势突出,应用门槛较低。SAF 是一种可直接使用的液体燃料替代 品,与传统航空燃料相比,其最高可减少 85%的碳排放量,并可使用多种动植物 油脂以及废弃油脂生产,不必依赖传统化石能源;与电能、氢能等其他绿色航空 新能源相比,SAF 具有能量密度高、制备方式灵活、与现有航空动力系统兼容度 高等优势,应用上不需要对现有的发动机和其他基础设施做太多改造。同时 SAF 产品只要通过相关标准(如 ASTM-D7566)的认证,则被认为可与目前的化石航 空燃料直接掺混加注,从技术层面来看,未来航空燃料 100%使用 SAF 并不存在 太大难度。
1.2. SAF 拥有四大类生产工艺,HEFA 为主流 SAF 生产路线
根据合成关键中间体的不同,SAF 可对应四大生产工艺方向。截至 2024 年 7 月,美国 ASTM 体系已批准了 11 种 SAF 合成技术路线。不同原料,如废弃油 脂、秸秆、固体废物、木制生物质等经过不同加工和预处理工艺后可获得用于合 成 SAF 分子的关键中间原料。这些中间原料主要有四类:脂类、异丁醇、合成气、 二氧化碳与绿色氢气的合成物,四类中间原料对应所需的 SAF 生产工艺路线可分 为四大方向:酯类和脂肪酸类加氢工艺(HEFA)、醇喷合成工艺(AtJ)、费托合 成工艺(FT)和电转液工艺(PtL)。

HEFA 是综合竞争力最强的成熟 SAF 生产路线。此路线可使用工业级混合油 (UCO)、棕榈酸化油(POME)或其他动植物油和脂肪加工提炼成 SAF,一般包 括预处理、加氢脱氧、异构降凝等流程,最后经过分馏将混合的液体燃料分离为 低凝生物柴油、生物石脑油和 SAF。目前,此技术路线已在全球范围内处于成熟 水平,当前绝大部分 SAF 的生产均采用该技术路线,如芬兰 Neste、法国 Total Energy 等。对于我国而言,国家层面发展生物质能源有“不与人争粮,不与粮争 地”的政策导向,因此原材料可以使用 UCO 或 POME 等废弃油脂的 HEFA 路线 更加符合现实需求,我国现有 SAF 供应商同样均采用 HEFA 生产,如中石化镇海 炼化、张家港易高环保、河南君恒生物实业等。据 IATA 预测,未来五年内生产的 SAF 中,约 80%可能来自 HEFA,故中短期来看 HEFA 或仍将作为最主要的 SAF 生产路线。
AtJ 与 FT 法多在中试阶段,PtL 法仍处于发展初期。AtJ 法将糖和淀粉类原 料通过发酵产生醇类物质,再通过脱水、低聚、加氢及蒸馏转化为航空燃料。多样 化的原料来源是该技术路线的优势,因此当前 AtJ 主要应用在玉米、甘蔗等农作 物丰富的北美和南美国家,采用此路线的项目大多处于示范和中试阶段;FT 法将 农林废弃物、城市有机固体废物等生物质含碳材料以合成气的形式分解为不同的 单元,再组合成 SAF 和其他燃料。FT 法拥有较低的综合成本和较强的技术优化 潜力,当前全球的 FT 项目同样大多处于示范和中试阶段;PtL 法通过光伏和风能 产生的绿色电力进行电解水产生氢气,再与碳捕集过程中得到的二氧化碳合成转 化为碳氢化合物燃料。相比于传统航空煤油,PtL 航煤在全生命周期内理论上最高 可实现 99-100%的减排,但此路线尚处起步阶段,且碳捕集成本昂贵,目前距离 商业化应用较远。
1.3. 航空减排对全球减排意义重大,SAF 是当前航空减排最佳措施
净零排放为全球性共识,但减排力度仍需加码。据北京大学能源研究院发布 的《中国可持续航空燃料发展研究报告》,截至 2021 年,全球 140 多个国家已宣 布或正在考虑于 2050 年或 2060 年前实现净零排放,这些国家代表了全球 90% 的温室气体排放。但当前减排力度与满足净零排放目标仍有差距,若仅实现现有 净零排放相关承诺,则 2050 年全球二氧化碳排放量可减少到 220 亿吨,虽大幅 低于 2023 年 351 亿吨的二氧化碳排放量,但离真正的净零排放依旧很远,因此 我们认为全球减排任务依旧严峻,各项环保措施仍有较大加码空间。
航空排放量占比仍有上升预期,航空减排对全球减排意义重大。2019 年,交 通领域是全球温室气体排放的第四大来源,占全球总排放的 14.7%,其中航空业 又是仅次于陆路交通的第二大交通领域温室气体排放源,占全球总排放的 1.8%, 对应约 10.6 亿吨二氧化碳当量。据北京大学能源研究院发布的《中国可持续航空 燃料发展研究报告》,随着航空业未来的发展,其产生的温室气体排放绝对量和占 比预计将不断增大,结合 CAEP 的分析,如果航空业不做出额外的减排努力,那 么国际航空将产生的排放量约占总排放量的 7.0%,如果采取不同程度的努力,将 可以把排放量占比减少到 3.1%-5.6%的范围。
SAF 掺混减排方式最具可行性,是技术突破前航空减排必由之路。从减排角 度看,电动或氢能源汽车已经在陆路交通领域体现了有意义的减排示范,但航空 业需要高能量密度的燃料,而电动飞机的动力电池能量密度有待提高,当前无法 满足飞机动力荷载需求,氢能飞机则因为氢气的单位体积能量荷载效率低,携带 同等规模能量需要对燃料仓大幅扩容,从根本上改变飞机的整体结构。二者都需 要对飞机进行大规模改造,难以复刻陆路交通的脱碳手段,除非出现关键性的技 术突破,否则将仅限于中、短程航线应用,长途航线将不具备可行性,使得 2050 年实现净零排放的目标期限较为紧张。因此,在未来 30 年间,具有能量密度高、 制备方式灵活、与现有航空动力系统兼容度高等优势,且可与化石航空燃料直接 掺混的 SAF 或是当前全球航空业减碳的最佳替代方案。据 IATA 预测,届时 65% 的净零排放贡献将来自 SAF,有望为 SAF 打开庞大潜在市场空间。

2.1. 国内外 SAF 政策频繁加码,商业化应用有望迎来突破
SAF 产业政策驱动属性显著,多国已设定强制掺混比例。我们认为,是否具 有强制或推荐性的 SAF 掺混比例是影响需求侧最重要的因素。当前已有欧盟、英 国、挪威、瑞典、印度等国明确了 SAF 的强制掺混比例路线,且欧盟、英国的强 制掺混比例将于 2025 年正式落地,可被视为具有确定性的潜在 SAF 需求。其余 国家如美国、中国、马来西亚等国则以推荐性的掺混比例或补贴政策为主,若后 续有更多国家参与设定强制掺混比例,在此驱动下,SAF 需求增长斜率有望更趋 陡峭。
中国 SAF 政策落地或将来临,商业化应用有望迎来突破。尽管中国暂无明确 的 SAF 强制掺混比例规定,但已有“力争 2025 年当年 SAF 消费量达到 2 万吨以 上,“十四五”期间消费量累计达到 5 万吨”的定量指引表述。考虑到近期我国 SAF 利好政策密度显著提升,或反映 SAF 绿色减排意义得到重视,同时 2025 年作为 十四五的收官之年,我们预计将出现更多支持性政策接续较高扶持力度,助力 SAF 商业化应用突破。
2.2. SAF 两大需求拐点行将来临,远期全球市场空间或超千亿
拐点一:2025 年是欧盟由推荐向强制加注 SAF 的大规模应用元年。基于欧 盟庞大的航空燃油需求基数,同时 2025 年作为强制掺混比例落实的首年,政策落 地带来的需求刚性有望赋予 SAF 需求量确定性增长。根据 IEA 的预测,2024 年 欧洲 SAF 消费量将达 60.92 万吨,较 2023 年上升 109.06%,假设 2024 年欧盟 航空燃油消耗量恢复至 2019 年疫情前约 6854 万吨/年的水平后见顶不变,后续 随着强制掺混比例逐步加码,要求欧盟航班的 SAF 最低掺混率截至 2025 年达到2%,预计对应 SAF 消费量 137 万吨,有望同比大幅增加约 76 万吨。远期至 2050 年欧盟的 SAF 最低掺混率须达到 70%,预计对应 SAF 消费量约 4800 万吨,市 场拓展潜力显著。
拐点二:2027 年国际航空碳抵消和减排计划进入强制阶段。2016 年,国际 民航组织(ICAO)建立“国际航空业碳抵消与削减机制(CORSIA)”,以政治决 议形式明确了全球民航业减排目标及保障措施。CORSIA 机制的实施分三个阶段: 2021-2023 年为试点阶段,2024-2026 年为第一正式阶段,均为各国自愿参与, 发达国家率先参与;2027-2035 年为第二正式阶段,届时所有成员国将强制承担 其碳抵消责任,而如前文所述,使用 SAF 冲抵碳排放量或正是短期最为可行的方 式。当前 ICAO 已有 193 个成员国,因此预计 2027 年将是全球 SAF 强制应用从 地域性转向全球性的重要拐点年,在全球共同推进下,SAF 应用量或将再上新阶 段。其中,中国作为 ICAO 的一类理事国,更需要遵循 CORSIA 机制,目前民航 局已经在论证到 2035 年实现 SAF 掺混量超过 10%,到 2050 年接近 50%的可行 性,我们认为2027年前中国或将率先开发出较小比例的SAF掺混标准作为响应。 SAF 行业全球前景广阔,预计 2027 年需求近 700 万吨。据 IATA,2024 年 SAF 全球产量将达到 13 亿升,对应约 100 万吨,据此推算可得 SAF 密度约 0.77kg/L,参考此产量与密度,结合 IEA 数据,可知 2023 年全球 SAF 消费量已 达 53 万吨,2024 年“常规”情形下 SAF 消费量有望达到 138 万吨,我们预计 2024 年 SAF 消费量或将达到 100-138 万吨。后续随着现有 SAF 政策的强化,据 IEA 所预测的“常规”和“加速”情形,2025 年全球 SAF 消费量有望快速攀升至 208-415 万吨,取中间值 312 万吨,同比+161.29%,按照 12 月 SAF 欧洲市场 FOB 价格 2100.69 美元/吨估算,2025 年 SAF 市场空间有望达到 65.44 亿美元;2027 年全球 SAF 消费量或达 338-854 万吨,取中间值 596 万吨,同比+38.39%,对应 市场空间约 125.23 亿美元。更远期看,为充分发挥 SAF 减排作用,据 IATA 预 计,其应用量在 2050 年应达到 3.58 亿吨,同样以 2102.72 美元/吨估算,届时 SAF 潜在市场空间将约为 7520 亿美元。
世界范围内 SAF 的生产和应用尚处于萌芽阶段。据 IATA,2019-2023 年全 球 SAF 产量从 0 提升至约 50 万吨,其预测 2024 年 SAF 产量将达到 100 万吨, 仅占 2024 年航空燃料总产量的 0.3%,大幅逊于此前所预计的 150 万吨的年产 量,主要系美国SAF生产设施的新增产能将推迟至2025年上半年投放。2025年, IATA 给出的 SAF 产量预计为 210 万吨,占航空燃料总产量的 0.7%。我们认为, SAF 产量呈指数级增长的态势正在逐步显现,但产业趋势起点背景下不必过分担 忧超量供应,远期广阔的市场空间仍有能力充分消纳。
HEFA 法生产 SAF 依旧存在一定壁垒。尽管作为目前最主流的 SAF 生产方 法,HEFA 法的产能大规模铺开仍然受到以下因素限制:1)由于废弃油脂组成复 杂、杂质含量高,因此必须通过原料预处理去除非油脂类物质,其难点在于工艺 装备不宜复杂,可酯化物损耗尽量小,废水排放尽量少,尽量不形成危废等。2) 加氢过程中氢油两相物料在反应器催化剂床层中的流动混合特性,对催化加氢反 应效率、过程能耗和物耗、装置长周期运行安全性等具有重要影响,因此加氢脱 氧环节的工艺包先进程度构成了一定技术壁垒。3)因当前在全球范围内支持 SAF 的基础设施体系远未成形。若在现有供应链之外拓展 SAF 专业工厂,也应配套建 设管道运输和分装储存系统,故 SAF 产能从规划到落实生产通常需要 3-5 年。
海外产能不确定性加大,供给格局或超预期偏紧。据 ICAO 和香橙会研究院, 截至 2024 年 10 月,全球已投产且实际可用的 SAF 总产能约为 200 万吨,占全 部 SAF 生产能力的 9%。同时 10 月 Neste 新加坡工厂产线因不可预见的设备故 障导致关闭,虽未影响 SAF 生产,但考虑到去年同样是 Neste 新加坡工厂也发生 过设备故障导致生物柴油和 SAF 产能受损,其稳定生产能力或尚有待验证,以及 Neste 鹿特丹工厂也在 11 月 8 日发生火灾,紧急关停产线数周时间,海外实际供 应端问题频发。新增产能方面,近期在全球 SAF 工厂中已有 9 个工厂项目由于资 金压力等原因被取消,包括 Fulcrum BioEnergy 在美国的 7 家工厂、Shell 在荷兰 的 1 家工厂、Uniper 在瑞典的 1 家工厂,合计影响潜在可投放产能超 100 万吨。我们认为,海外产能稳定性担忧叠加投产节奏放缓,SAF 实际供给格局或持续偏 紧,后续将持续跟踪海外大厂复产与新产能投放节奏。

国内 SAF 产能稳步建设中,免于反倾销调查或带来新机遇。截至 2024 年 12 月,随着嘉澳环保与鹏鹞环保公告 SAF 完成试产,我国 SAF 产能扩容至 105 万 吨,产能集中投放或助力我国 SAF 企业抢占欧盟需求放量前的最后时间窗口。出 口方面,我们认为短期不必过于担忧,在欧盟 7 月 19 日的反倾销调查临时措施预 披露节点中,采取临时反倾销措施的生物柴油产品范围涵盖国内口径的一代生物 柴油以及二代生物柴油 HVO,而 SAF 意外被暂时排除在反倾销范围之外,国内 SAF 生产商或充分受益于较为宽松的出口政策,下游需求旺盛驱动下 SAF 新增产能有望得到充分消纳。
SAF 处于产业趋势起点,测算盈利能力具备现实意义。考虑到 HEFA 是当前 最常见的 SAF 生产技术路线,我们参考其工艺流程、各生产企业公开信息,以及 各数据提供商对原材料、成品价格的跟踪,构建一个 SAF 生产盈利模型,并给出 以下核心假设: 1)假设该项目满产,SAF 收率参考国际主流收率水平设定为 70%,其余副 产品为分馏后得到的生物石脑油、烃基生物柴油以及少许杂质。 2)据 70%收率推算,单吨 SAF 需消耗原料油 1.43 吨,另据深圳市氢能与燃 料电池协会,单吨 SAF 约需要 0.03-0.06 吨外供氢辅助,取中间值 0.045 吨。 3)据钢联数据,截至 2024 年 12 月 23 日,工业级混合油(UCO)12 月均 价为 6440 元/吨;据百川盈孚,截至 2024 年 12 月 23 日,工业氢 12 月市场均价 1.8 元/立方米,合 20022.25 元/吨。 4)参考鹏鹞环保公告,其单吨原料加工成本在 1500-3000 元之间,取中间值 2250 元/吨;参考连云港嘉澳项目总投资 71.57 亿元,对应单吨建设成本约 0.72 万元,假设折旧期 15 年,残值 5%,则每年折旧为 453.28 元/吨。 5)销售价格参考截至 2024 年 12 月 23 日的欧洲 SAF FOB 月均价 2100.69 美元/吨,约折 15335.04 元/吨;所得税率假设 15%。
综上,SAF 原材料成本约 10101 元/吨,制造费用与折旧摊销合计约 2703 元 /吨,在不考虑副产品销售的情况下,据我们大致测算,当前 SAF 销售税后盈利可 达 2151 元/吨。其中,收率对盈利能力影响较大,当前假设情况下,收率至少需 达到 55%才可实现盈亏平衡,后续随着收率的提升,可以看到盈利水平受益于原 材料成本的下降,获得了显著提高,同时收率越高的情形下理论上单吨折旧摊销 费用也将越低,有望进一步强化规模优势带来的盈利能力改善。
UCO 出口退税取消保障国内供给,成本改善有望带动 SAF 盈利中枢上移。 11 月 15 日,财政部、国家税务总局发布《关于调整出口退税政策的公告》,自 2024 年 12 月 1 日起,取消化学改性的动、植物或微生物油、脂等产品的出口退税。作 为可持续航空燃料(SAF)的重要原料,工业级混合油(UCO)位于本次取消退 税产品清单之中。根据卓创资讯,截至 11 月 15 日,UCO 港口出口价约 6800 元 /吨,参考现行 UCO 退税率为 13%,预计取消出口退税后,补贴将对应减少约 884 元/吨。假设退税补贴金额可全部或部分反映至国内 UCO 价格中,据我们测算, UCO 价格每下降 500 元,SAF 单吨税后盈利有望增加 607.14 元,有望增厚相关 企业利润水平。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)