第766期|2023.08.14|記者:王政
航空碳排大戶面對永續的新出路 陳盛山看2大航空霸主競爭採不同策略 突破2050淨零目標

在永續發展的大旗下,各行各業早已高度關注如何讓自己跟上國際趨勢的 軌道,以達到全球化的標準。然作為長年穩居碳排大戶的航空產業,由於 高度仰賴化石燃料,使得在全球的碳排總放量始終居高不下,備受關注, 因此無論航空公司,乃至於上游的飛機/引擎製造商,都不斷思考如何降 低客機的碳排量,讓航空產業真正邁向「永續」的未來。

▲中華科技大學航空運輸管理研究所教授陳盛山

克服航空產業高碳排的危機 飛機製造巨頭達標2030年100% SAF(永續航空燃料)客機量產 空中巴士多管齊下開發氫燃料客機 波音公司持續深耕SAF領域

航空業是個改變世界的行業,多年 演進之下已成為現代生活不可或 缺的一部分,至今每天都有數百萬人 次在世界各地往來,即使疫情經歷大規 模的衝擊,但隨著後疫情時代逐步復甦後,航空產業再度重返。

然近幾年隨著各國積極推動地球與 現今社會走向「永續發展」的共同理念 下,高碳排的產業成為首要關切對象, 航空業自然首當其衝。原因在於國際航 空運輸協會(IATA)預測,2040年全球 商業航班與乘客數量都將翻一倍,高需 求與航空運能的增加,意味著碳排量也 將進一步提升,此趨勢將與全球期盼的 2050年淨零碳排背道而馳。

此外,普世的消費意識同樣帶來高度影響,越來越多人開始倡導負責任的旅 行,關注在飛行過程中降低碳排量,積 極探討如何讓航空業達到脫碳,種種壓力下讓「減碳」成為航空產業鏈營利之 外最重要的研發課題,如2大飛機製造 商:空中巴士、波音公司都已宣布2030 年將推出100%使用SAF(永續航空燃 料)的客機。

▲作為客機前端供應的飛機製造商,波音公司致力於SAF的領域深耕。

中華科技大學航空運輸管理研究所教授陳盛山指出,因應氣候變遷危機 促使聯合國訂定2050淨零碳排目標, 減碳及排碳計劃的推動已成為全球經濟 運動。航空產業不論是客貨機及國際機 場都是全球人流移動最主要的載具和場 域,自然成全球碳排大戶。

為去除這項汙名,聯合國民航組織 (ICAO)及國際航空運輸協會(IATA) 積極進行碳排及減碳計劃時程。但真正 要解決航空產業碳排問題,釜底抽薪 的辦法便是航空產業上游供應廠商製程 著手,如飛機引擎發動機廠商─奇異、 勞斯萊斯、惠普、雷諾,以及飛機製造 商波音和空中巴士,尤其後者的動向牽涉到未來總體達數兆美元產值的航空訂單,競爭將更加激烈。不難看出航空產 業飛機製造2大霸主正在上演一場無煙硝的競賽,採取不同的研發競爭策略朝著2050年淨零目標全力競逐。

牽涉兆元產值訂單 永續成為首要先決條件

根據航空數據公司Cirium於今年初的分 析指出,未來20年全球需要44,500架新客 機,總價值達到2.9兆美元,相比過去預估中雖降低1%,但仍能看出後疫情時代的 復甦已見成效。據統計,面對客運的長期增長,全球客運機隊需要新增22,000架飛 機才能滿足需求,並以每年3.1%的速度增 長,加上現有機隊的汰舊換新,2041年全 球機隊總規模將達到47,700架左右,其中 約有3,000多架為貨機。而在這數萬架客機的訂單中,波音、空巴佔據總交機數的80%,總價值則達到88%之多。

因此,對內,面對航空公司對於新型客機的引頸期盼;對外,則有全球對於永續發展與淨零碳排的高聲呼籲,加上2019年航空產業產生9億噸碳排放,佔全球總排碳的2%,佔所有運輸部門碳排放量的12%,促使航空產業脫碳的重責便落在2大客機製造商的身上。

目前採用SAF作為未來飛機的主燃料已逐漸成為共識,飛機製造雙雄也都喊出2030年100%採用SAF的客機將進入量產階段的目標,然SAF是否就是最終解答,雙雄卻出現意見的高度分歧,也將牽涉著2030~2050年航空產業的走向。

SAF成為波音首選 替代性能源尚無解

作為客機前端供應的飛機製造商,波音公司早於2008年獲得SAF燃油飛航測試資格後,便開啟多年的測試計畫,隨著各類客機獲得絕佳成效後,於2021年宣布2030年將交付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。

此外,波音公司也選擇於SAF的領域耕耘,包括與EPICFuels達成200萬加侖的SAF供應協議,為自家的商用飛機提供燃料,以及攜手AlderFuels建立合作夥伴關係,加大SAF的生產量能與供應。

不同於外界積極發展氫技術、航空電池等技術,波音公司反而更著重於SAF的深耕,波音公司CEO David Calhoun受訪中給出答案,他指出,希冀透過未經證實的技術 來實現航空產業快速脫碳的期望不切實際。

於此同時,波音公司也觀察到氫雖十分高效,但相比噴氣燃料需占用更多空間,使得無法用於中長程航線,除非是針對客機進行全面的重新設計,然而這樣整體期程勢必無限拉長,加上政府等監管單位尚未針對其進行認證,整體市場處於渾沌不明的狀態。

相比之下,SAF已逐漸入軌道,並展現出降低碳排放的成效,且商用客機燃油中SAF僅佔0.1%;加上燃油使用於客機已有70多年的歷史,因此轉為採用SAF時,並非從零開始,能在過去的水平與技術中找到平衡與借鏡,種種權衡下,即使自身不斷針對氫能源進行研究,但考量於開發商轉模式無法迅速,讓波音公司決定深耕於SAF領域。

空巴瞄準氫燃料作解方概念機搶先登場

不同於波音公司深耕於SAF領域,空中巴士選擇多管齊下的方式來面對脫碳大戰,自2016年宣布投入SAF測試後,已經陸續完成A380、A350、A319neo、A330、A321neo的測試飛行,各式機型成功的案例也讓空巴有信心2030年針對100% SAF客機進行量產。

然SAF並非空巴所認為的終點,因此2020年期間該公司便推出3架ZEROe 概念飛機,全部由氫氣作為動力來源,並從乘坐百人的螺旋槳客機,到可搭載200名乘客的渦輪發動機客機皆有,展現出空巴高度看好氫氣的非凡前景。

空中巴士CEO Guillaume Faury在受訪時 指出,氫氣的能量密度為燃油的3倍,然而儲存氫燃料並運用至客機上所需要的挑戰相當巨大,因此空巴將第一架氫動力商用客機推出的時程設定於2035年,但預設在2025年前後便能在氫燃燒推進系統的技術取得卓越成效。

由於氫能源與氧氣混合燃燒時不會產生二氧化碳,可望使用於商用客機的利多,與呼應了各國正努力減少碳排放的目標,因此在北美、歐洲、亞太等區域出現巨幅增長,也讓著力於降低碳排的航空公司積極響應,如航空巨獸之一的達美航空,便率先攜手空巴簽訂備忘錄,成為全球第一家合作氫動力客機的美籍航空。

從製造商龍頭的態度 看見永續發展的重要性

陳盛山指出,無論是空中巴士採取多管齊下的方式,從SAF到氫能源的深耕,致力為航空產業提供更多元的替代能源服務,抑或是波音公司選擇在既有且相對具發展性的SAF上深耕,力求在最短時間內協助航空公司真正邁向脫碳,都能看見全球2大飛機製造商對於永續發展的高度看重,加上引擎製造商同樣高度投入於新技術研發的行列,都不難看出整個航空產業鏈正邁入質變的階段。

在淨零碳排的終極目標下,且屬於觀光產業上游的航空公司、客機製造商都已進入衝刺階段,作為後端的各個觀光產業鏈也應思考在面對未來時,如何符合國際對於永續的標準進行轉型,才能讓觀光真正走向永續。

▲全球永續意識的抬頭,造成大量碳排的航空產業定位略顯尷尬,消費者甚至衍生出「Flygskam運動(飛行羞恥Flight shame)」。

▲不同於波音公司深耕於SAF領域,空中巴士選擇包括氫能源在內的多管齊下方式來面對脫碳大戰。

▲找尋出替代傳統燃油,已經成為各大航空乃至於飛機/引擎製造商在營利之外最重要的課題。

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