兰德公司提出利用电化学燃料实现航空脱碳的挑战和机遇
电化学燃料,尤其是通过直接空气捕集(DAC)或直接海洋捕集(DOC)二氧化碳合成的燃料,被视为航空脱碳的关键技术路径。2月3日,兰德公司发布报告《利用电化学燃料实现航空脱碳》,分析了利用电化学燃料实现航空脱碳的挑战和机遇,并提出未来发展的建议[1]。
1、技术挑战和机遇。挑战包括:电化学燃料生产技术目前仍处于研发或示范阶段,尚未实现商业化;DAC和电解水制氢等关键技术环节效率和成本仍需进一步优化;大规模生产电化学燃料需要新建或者改造大量基础设施,包括碳捕集、电解水制氢和燃料合成等基础设施,且这些基础设施的建设和运营成本都相对较高。机遇包括:电化学燃料具有碳中和或负碳的特性,符合航空脱碳的长期目标;多国政府出台相关政策支持可持续航空燃料(SAF)研发应用,为电化学燃料发展提供政策支持。
2、经济挑战和机遇。挑战为:由于技术成熟度和基础设施欠缺,电化学燃料的生产成本远高于传统航空燃料,使其在市场竞争中处于不利地位。机遇包括:随着技术进步和规模扩大,电化学燃料成本有望逐步降低,比如通过DAC和电解水制氢等关键技术扩增,可降低电化学燃料成本;随着全球对气候变化的关注日益增加,航空业对SAF的需求不断增加,为电化学燃料市场化发展提供机遇。
3、社会挑战和机遇。挑战包括:由于电化学燃料是新兴技术,公众对其认知不足,可能对其安全性和环境影响存在疑虑;尽管多国政府出台政策支持SAF研发,但具体政策措施需要进一步完善和落实。机遇包括:通过加强公众教育,提高对电化学燃料的认知和接受度;通过政策倡导,推动出台更多有利于电化学燃料发展的政策措施,如税收减免、财政补贴和研发资助等。
4、建议。包括4个方面:
(1)加强技术研发与示范。政府和企业应增加对电化学燃料技术研发的投入,支持关键技术突破和创新;建设一批电化学燃料生产示范项目,验证技术可行性和经济性,为商业化发展积累经验。
(2)完善基础设施建设。建设一批高效的碳捕集设施,为电化学燃料生产提供充足的二氧化碳原料;对现有化工和能源设施进行改造升级,提高其生产电化学燃料的能力。
(3)加强政策支持与引导。政府可出台专项政策来支持电化学燃料的研发、生产和应用;政府可提供财政补贴和税收减免等支持措施,降低电化学燃料的生产成本和市场价格。
(4)推动国际合作与交流。政府和企业需加强国际合作,共同推动电化学燃料技术的研发应用;通过国际会议、研讨会和培训班等形式,分享电化学燃料技术研发与应用经验。 (刘莉娜)
[1] Decarbonizing Aviation with Electrochemical Fuels. https://www.rand.org/pubs/research_reports/RRA3118-1.html